پرش به محتوای اصلی

جوراب های سفت کننده پا می توانند راه رفتن را کمتر خسته کنند

فیزیک‌ارگ۱۴۰۵ آبان ۱۳, چهارشنبه، ساعت ۱۹:۱۰حدود 3 دقیقه مطالعه

پاهای انسان بسیار سفت تر از سایر پستانداران است، به این معنی که خم شدن وسط پا را در حین راه رفتن محدود می کند. دلایل تکاملی این امر کاملا روشن نیست. یک ایده این است که ویژگی‌هایی که پا را سفت می‌کند تکامل یافته است تا راه رفتن عمودی را کمتر زحمت بکشد.

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

پاهای انسان بسیار سفت تر از سایر پستانداران است، به این معنی که خم شدن وسط پا را در حین راه رفتن محدود می کند. دلایل تکاملی این امر کاملا روشن نیست. یک ایده این است که ویژگی‌هایی که پا را سفت می‌کند تکامل یافته است تا راه رفتن عمودی را کمتر زحمت بکشد.

برای آزمایش این موضوع، اوون بک و هوی تانگ از دانشگاه تگزاس در آستین یک جفت جوراب سفت کننده پا را توسعه دادند، همانطور که جزئیات آنها در مقاله منتشر شده در مجله Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences ارائه شده است. در طول مسیر، ممکن است لباسی ارزان قیمت داشته باشند که راه رفتن را آسان‌تر کند.

جوراب ها دارای نوارهای محکم بافتنی در اطراف توپ پا هستند. هنگامی که شخصی می ایستد یا راه می رود، پا را از باز شدن یا گشاد شدن تحت فشار محدود می کند، وضعیتی که به نام باز شدن پا شناخته می شود. این به نوبه خود سفتی قوس را افزایش می دهد. با این حال، چیزی که محققان نمی‌دانستند این بود که آیا این سفتی اضافی واقعا انرژی را بدون تداخل با حرکت طبیعی مورد نیاز برای فشار آف حفظ می‌کند یا خیر.

و تنها راه واقعا مؤثر برای یافتن این موضوع این بود که آنها را روی پاهای خود قرار دهید.

بک و تانگ 12 جوان سالم را که با سرعت معمولی روی تردمیل راه می‌رفتند، استخدام کردند. شرکت کنندگان یا جوراب های سفارشی سفت کننده پا را می پوشیدند یا جوراب های کنترلی معمولی که فاقد نوارهای فشرده کننده محکم بودند. هنگامی که آنها راه می رفتند، محققان مصرف اکسیژن و تولید دی اکسید کربن را برای اندازه گیری مصرف انرژی ردیابی کردند، در حالی که حسگرهای موجود در تردمیل و دوربین های حرکتی چگونگی تغییر گام آنها را بررسی کردند.

جوراب‌های سفارشی در مقایسه با جوراب‌های کنترلی انعطاف‌پذیر، هزینه خالص انرژی پیاده‌روی را به طور متوسط ​​۲ درصد کاهش دادند. ده نفر از 12 شرکت کننده کاهش مصرف انرژی را تجربه کردند.

در حالی که این درصد ممکن است اندک به نظر برسد، محققان خاطرنشان می کنند که با صرفه جویی در انرژی ناشی از حذف 2 کیلوگرم (4.4 پوند) وزن از دور کمر قابل مقایسه است.

تجزیه و تحلیل داده های حسگر نشان داد که چگونه جوراب ها به این امر دست یافته اند. باندهای فشاری پا را سفت‌تر می‌کردند و به ماهیچه‌های ساق پا اجازه می‌دادند آهسته‌تر منقبض شوند و انرژی کمتری مصرف کنند بدون اینکه مکانیک طبیعی فشار آف را مختل کنند. نویسندگان این مطالعه نوشتند: «جوراب‌های سفت‌کننده پا، سرعت متابولیسم کل بدن را با ایجاد انقباضات اقتصادی‌تر عضله مچ پا کاهش می‌دهند، نه با کاهش کار مکانیکی ماهیچه‌ها».

بک و تانگ پیشنهاد می‌کنند که این طرح بافتنی می‌تواند روشی کم‌هزینه و عملی برای کاهش تلاش مورد نیاز برای پیاده‌روی روزمره ارائه دهد، و به طور بالقوه به افراد کمک می‌کند تا قبل از خستگی بیشتر راه بروند.

دانشمندان بر این باورند که فراتر از یک لباس عملی، کار آنها می‌تواند به توضیح اینکه چرا پاهای ما به شکلی که هستند رشد کرده است. در اینجا، یافته‌های تجربی ما از این ادعا پشتیبانی می‌کند که سفتی بیشتر پا ممکن است برای ایجاد راه رفتن اقتصادی‌تر ایجاد شده باشد.

توسط نویسنده ما پل آرنولد برای شما نوشته شده است، توسط لیزا لاک ویرایش شده و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است — این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

هوی تانگ و همکاران، جوراب های سفت کننده پا هزینه متابولیک راه رفتن را کاهش می دهد، مجموعه مقالات انجمن سلطنتی B: علوم زیستی (2026). DOI: 10.1098/rspb.2026.1467

کارشناسی زیست شناسی از دانشگاه لندن. تهیه کننده مستند بی بی سی با تجربه سفر در جهان. مشاغل آزاد از جنوب اسپانیا. نمایه کامل →

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

خواندن متن کامل در فیزیک‌ارگبه زبان اصلی، در سایت ناشر باز می‌شود
متن اصلی (انگلیسی)

Foot-stiffening socks could make walking less tiring

Human feet are much stiffer than those of other primates, which means they limit midfoot bending during walking. The evolutionary reasons for this are not entirely clear. One idea is that the features that stiffen the foot evolved to make upright walking less effortful.

همه‌ی اخبار علم