Hasiera »   Erreportajeak »   Ez ibili korrika

Non correr

• Zabaldu:
• Twitter
• Facebook
• Emaila

A moita xente non lle gusta correr. Non o fai, salvo en caso de emerxencia. Si é posible prefiren correr pero saben que paira ir máis rápido teñen que correr. Non é una decisión racional, senón un cambio que o propio corpo demanda. E en función de que decide correr? Hai moitos estudos sobre esta cuestión, pero esta pregunta aínda non ten resposta.

Non hai una soa forma de camiñar. Pode ir amodo, pode ir rápido e moi rápido. E tamén se pode correr. Pero correr non é una forma de andar. É outro tipo de movemento; camiñar rápido e correr son actividades moi diferentes. Os atletas corren en marcha atlética e corren en maratón.

Entre ambos os deportes hai una gran diferenza biofísica. E é que os xuíces da marcha utilizan una das características desta actividade paira aceptar a marcha dun participante: camiñar implica ter sempre una perna en contacto co chan, e esa é a principal condición da marcha atlética: o atleta non pode ter as dúas pernas simultaneamente no aire. Iso sería correr e en marcha está prohibido.

Os biofísicos tamén utilizan a característica de ter ou non pernas no aire paira distinguir entre camiñar e correr. O home sempre ten una perna cando camiña polo chan. Tamén os animais de dúas patas. Con todo, cos animais de catro patas a cuestión non era tan clara. O cabalo, por exemplo. Cando corre (en galope) pon as catro patas ao mesmo tempo. Pero foi moi longo tomar conciencia diso. Até o desenvolvemento da fotografía houbo un intenso debate ao redor desta cuestión.

A pesar de dous ou catro patas, a única diferenza entre camiñar e correr non é o relato entre pernas e terra, senón o movemento de todo o corpo. É máis, non se trata dunha cuestión puramente mecánica, senón da influencia de moitos factores.

Uno destes factores é a enerxía. É un factor moi importante, pódese dicir que é un dos máis importantes. Por iso, uno dos primeiros pasos dos biofísicos paira estudar a base da locomoción é o estudo da enerxía.

Péndulo inverso

Desde o punto de vista enerxético, camiñar e correr son totalmente diferentes. Ao camiñar, una perna empuxa o chan mentres o outro avanza. Nun momento dado hai dous pés no chan e o ciclo repítese coa segunda perna. Neste movemento, o centro de masas do corpo compórtase como un péndulo inverso, é dicir, o centro de masas segue a traxectoria dun péndulo que está dado a volta: a persoa está no punto máis alto cunha perna no chan e a outra no medio do paso, mentres que cando ten ambos os pés no chan, o centro de masas atópase no punto máis baixo. No punto máis alto, o corpo presenta un potencial enerxético grazas á gravidade, alcanzando a máxima velocidade no punto máis baixo.

There is a rate of energy flow rate from which the instantaneous potential energy is converted in the current kinetic energy. A enerxía non se conserva ao 100%, entre outras cousas pola flexión dos xeonllos, pero o ser humano conserva aproximadamente o 60% da enerxía grazas ao pendulo inverso.

Cando corres ocorre outra cousa: o centro de masas do corpo vai saltando e en cada paso fáiselle botar. No punto máis alto, ambas as pernas están ao mesmo tempo no aire. Neste momento, o centro de masas presenta alturas e velocidades máximas. Una vez colocado o pé no chan pérdese gran parte da enerxía que había no aire. Toda a perna (e o corpo) debe comportarse como un peirao paira aproveitar a enerxía elástica e fornecer enerxía ao seguinte salto. Por iso, o custo enerxético de correr é moi elevado.

Por que corre o home? Por suposto, paira moverse a alta velocidade. A pesar do gran consumo de enerxía, pode escapar ou atropelar. En moitos casos, camiñar non lle dá esa opción, a actividade é demasiado lenta. A pesar da rapidez, o ser humano debe correr paira alcanzar a máxima velocidade.

Noutras especies ocorre o mesmo, aínda que separan a enerxía doutra maneira. Por exemplo, un lagarto ten a mellor transferencia de enerxía a baixa velocidade, a moita menor velocidade que una ovella. Nel interveñen moitos factores, como o tamaño do corpo, a forma e a presenza ou non de tecidos elásticos. No caso dunha soa especie, o aproveitamento enerxético tamén varía coa idade do gran. E, por tanto, a velocidade do cambio de marcha a carreira tamén cambia.

Correr

A cuestión é cando o animal fai a transición entre ambos; en función de que deixa de camiñar e empeza a correr. Niso ten moito que ver a enerxía, pero non é un factor absolutamente decisivo.

O devandito: desde o punto de vista enerxético, se se move lentamente é mellor andar que correr. É dicir, correr moi amodo gasta máis enerxía que facelo amodo. Pero a partir de certa velocidade ocorre o contrario, correr é a mellor maneira de gastar menos enerxía.

Por iso os biofísicos crían que a enerxía é o principal factor paira pasar de camiñar a correr. Se un animal que camiña empeza a camiñar cada vez máis rápido, nun momento dado deixa de camiñar e comeza a correr. Cando? Loxicamente, no momento en que ten que consumir menos enerxía que paira correr. Por lóxica é así, pero na realidade non é así. Os experimentos deron outro resultado: os animais --os seres humanos- comezan a correr antes de que isto ocorra. Os cabalos, por exemplo, fan este cambio moito antes.

A velocidade absoluta da transición varía dunha especie a outra, pero hai una característica similar en todas as especies. Enténdese facilmente en animais con dúas patas. Ao camiñar, no péndulo inverso, o centro de masas do corpo ten un movemento circular no que intervén una forza centrípeta. A forza centrípeta é a forza desde a cadeira cara á base do chan.

En teoría, os animais de dúas patas deixan de camiñar a unha velocidade equivalente a esa forza centrípeta e á forza gravitatoria sobre o corpo. Pero na práctica non é así, a transición prodúcese a unha velocidade menor. (Nos animais de catro patas ocorre o mesmo, pero cun modelo biofísico máis complexo).

Paira cuantificar a relación entre forzas, os biofísicos utilizan a proporción entre a forza centrípeta e o gravitatorio, é dicir, o cociente entre ambas. O resultado desta operación denomínase número Froude. En definitiva, os animais comezan a correr cando o número de Froude é menor que uno.

Factores adicionais

O número Froude axuda a saber a que velocidade prodúcese a transición, pero non explica por que. Por que deixan de camiñar cando correr é máis 'canso' que el?

Ninguén sabe a resposta, porque a locomoción é una actividade moi complexa, pero saben que a clave está nesa complexidade. Canta máis características teñan en conta mellor comprenden as variacións da enerxía no locomoción. É imposible estudar completamente a locomoción, todas as características e movementos, pero se poden facer aproximacións. Pódense mellorar os mesmos modelos simples.

Por unha banda, camiñar non é un péndulo simple inverso, xa que os xeonllos dóbranse. Ademais, as cadeiras móvense en balanza e rotación ao camiñar.

Doutra banda, correr é aínda máis complicado. No modelo simple, o movemento débese a un peirao. Que peiraos? Pois os nocellos, os xeonllos e as cadeiras. As articulacións. A reacción deste movemento sobre o chan varía moito dun lugar a outro. Non é o mesmo correr sobre area, herba ou cemento. (A marcha tamén varía segundo o chan, pero a variación é menor). O ser humano cambia o comportamento das articulacións en función do chan. O home cambia principalmente o tempo de contacto da perna co chan e a distancia na que o centro de masas móvese verticalmente.

Vista de cerca

O balance enerxético pódese mellorar aínda máis tendo en conta non só os movementos xerais, senón tamén as achegas dos compoñentes. En definitiva, o movemento do corpo é a coordinación de moitos pequenos compoñentes que inflúen na transmisión e o consumo de enerxía.

Pero non todos na mesma medida. Os ósos manteñen a estrutura do corpo, pero non producen movemento. Os músculos si, fan forza e transmiten esa forza ás articulacións. Desde o punto de vista da física, os músculos afectan un momento ás articulacións. Isto significa que lles transmiten una determinada cantidade de forza nunha determinada dirección. Por iso, quen analizan a locomoción estudan a dinámica articular.

A dinámica débese analizar en tres articulacións: o nocello, o xeonllo e a cadeira. Na locomoción, o tres participan ao mesmo tempo, pero tamén en diferentes tamaños.

Ao camiñar, o nocello é o que máis traballa. Por exemplo, cando no chan hai una soa perna, todos os músculos do nocello traballan. Camiñar non consome moita enerxía, pero a maior parte do que consome utilízase no nocello.

Correr require moita máis enerxía nas tres articulacións. O xeonllo e o nocello son os que máis traballo mecánico realizan. (De ambas, o xeonllo é a que máis movemento realiza e maior gasto enerxético, pero moi pouco, porque o nocello tamén traballa moito). Na dinámica de correr, o xeonllo é a que máis enerxía recibe do salto e o nocello transmite a maior parte da enerxía que necesita o próximo salto.

É difícil medir a contribución de cada articulación, pero é posible. Con todo, é practicamente imposible medir os parámetros físicos de cada un dos compoñentes das articulacións. Son curvas moi complexas.

Nas articulacións únense ósos e músculos mediante tendóns e ligamentos. Os tendóns realizan unións musculares e os ligamentos están na intersección ósea. Segundo os expertos, a participación dos músculos e tendóns na transmisión do momento é moito maior que a dos ligamentos, polo que mesmo descartando os ligamentos do estudo, pódense obter bos resultados.

Os investigadores da locomoción deben simplificar obrigatoriamente a análise. Nunca conseguirán o modelo perfecto de camiñar, correr, subir escaleiras, baixar, etc. Pero se achegan moito.

Os modelos simples son un punto de partida moi bo e cada un dos factores que engaden aos modelos mellora a súa descrición. Saben que o cambio de andar a correr é una cuestión de enerxía, aínda que aínda non poden medila con exactitude. Talvez sexa imposible. A razón do cambio está oculta nos compoñentes do corpo. Con todo, saben onde está o límite entre o que se entende e o que non se entende, e que en cada paso está a achegarse á resposta.