Группа исследователей из Института жизненного курса и медицинских наук Университета Ливерпуля, работая с коллегой из Ливерпульского университета Джона Мурса, выяснила, почему люди расходуют больше энергии при ходьбе по деформирующимся поверхностям (таким как песок), чем по твердым, похожим на цемент поверхностям. В своем исследовании, опубликованном в Journal of the Royal Society Interface, группа изучала поведение мышц ног, ступней и пальцев ног добровольцев, ходящих по различным поверхностям.

Предыдущие исследования и неподтвержденные данные свидетельствуют о том, что ходьба по песку или даже по покрытой грязью стоянке требует гораздо больше усилий, чем ходьба по тротуару или через парковку. Разница заключается в деформации материала под нашими ногами. Но почему, собственно, поверхности, которые больше деформируются, требуют гораздо больших усилий? Чтобы найти ответ, исследователи набрали 30 добровольцев, которые ходили по трем поверхностям, поскольку их движения, потребление кислорода и мышцы регистрировались датчиками в лаборатории.

Первой из поверхностей был твердый пол. Второй был тонким поролоновым ковриком, а третий - толстым поролоновым ковриком. Каждый доброволец ходил взад и вперед по каждой поверхности в течение семи минут. Исследователи использовали данные упражнений для создания симуляций, представляющих среднестатистического человека, идущего по каждому типу поверхности.

Исследователи обнаружили, что при ходьбе по деформируемой поверхности люди делают более длинные шаги, что, в свою очередь, приводит к увеличению расхода энергии мышцами бедер и коленей. И это было все. Они предполагают, что их исследование опровергает предыдущие теории относительно этой проблемы. Одна из наиболее распространенных теорий предполагала, что увеличение потребления энергии было вызвано перерывами в движениях маятника, которые возникают, когда люди ходят или бегут. Исследователи не обнаружили таких перебоев.

Они также предполагают, что проблема может заключаться в чем-то большем, чем они наблюдали, и планируют продолжить свою работу, возможно, распространив ее на других животных.