Wenn Sie gehen oder laufen, erledigen Ihre Beine den größten Teil der Arbeit, aber auch Ihre Arme. Und wie sie sich bewegen, hängt von Ihrem Gang ab.
Während wir gehen, hängen unsere Arme normalerweise natürlich an unseren Seiten und sind meistens gerade. Aber wenn wir rennen, schwingen unsere Arme normalerweise, während sie am Ellbogen gebeugt sind.
Warum das? Die Forscher untersuchten kürzlich, wie sich die Armposition auf die Energieeffizienz auswirkt, und stellten fest, dass das Gehen mit gebogenen Armen weniger energieeffizient ist als das Gehen mit geraden Armen.
Ein gebogener Arm hat einen kürzeren Bogen als ein gerader Arm. Gebogene Arme benötigen daher weniger Energie zum Hin- und Herschwingen und sollten sowohl beim Laufen als auch beim Gehen effizienter sein, stellten die Forscher zunächst eine Hypothese auf.
Aber wenn gebogene Arme energieeffizienter sind, warum beugen Wanderer ihre Arme nicht auf natürliche Weise? Um dies herauszufinden, untersuchten die Autoren der neuen Studie die Bewegungen von acht Personen - vier Männern und vier Frauen - auf Laufbändern. Während die Probanden gingen und rannten (beide Aktivitäten mit geraden Armen und dann mit gebogenen Armen), verwendeten die Wissenschaftler Infrarotkameras und Bewegungserfassungssoftware, um die Bewegungen der Probanden aufzuzeichnen und digitale 3D-Modelle ihres Körpers zu erstellen.
Zwei Wochen später wiederholten die Probanden diese Laufbandsitzungen mit Atemmasken, sodass die Forscher Stoffwechseldaten sammeln konnten, die den Energieverbrauch der Teilnehmer repräsentierten.
Wenn die Probanden mit geraden Armen liefen, berichteten sie, dass es sich unangenehm anfühlte. Die Forscher berichteten jedoch, dass es keinen nennenswerten Unterschied in der Energieeffizienz gab, unabhängig davon, ob ihre Arme gebeugt oder gerade waren.
Die Wissenschaftler stellten jedoch fest, dass der Energieverbrauch ihrer Probanden beim Gehen mit gebeugten Armen um etwa 11% zunahm, wahrscheinlich weil es mehr Anstrengung erforderte, ihre Arme gebeugt zu halten, während sie sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit bewegten. Ihre Experimente geben Aufschluss darüber, warum Menschen beim Gehen auf natürliche Weise ihre Arme gerade halten, "aber der Grund für das stereotype Laufen der gebogenen Arme bleibt unklar", so die Studie.
Laut einer Studie aus dem Jahr 2014 kostet das Schwingen von Armen beim Laufen Energie, aber wenn man sie ruhig hält, wird noch mehr Energie benötigt. Das liegt daran, dass das Schwingen des Arms die Bewegung des Rumpfes verringert, wie diese im Journal of Experimental Biology veröffentlichte Studie ergab.
Die Beziehung zwischen Armbewegungen und Gangarten könnte erklären, wie sich die Armproportionen im menschlichen Stammbaum entwickelt haben, fügten die Forscher der neuen Studie hinzu.
Unsere ausgestorbenen Verwandten Australopithecus und Homo habilis, die vor Millionen von Jahren lebten, hatten Arme, die relativ zu ihren Beinen länger waren als bei modernen Menschen. Australopithecus und Homo habilis Laut der Studie waren die Unterarme im Verhältnis zu ihren Oberarmen auch länger.
Aber kürzere Unterarme - und insgesamt ein kürzerer Arm - schwingen weniger. Kürzere Arme würden daher modernen Menschen beim Langstreckenlauf zugute kommen. Die Auswahl dieses Merkmals hätte die Entwicklung der Knochenlänge des menschlichen Arms beeinflussen können, schrieben die Wissenschaftler.
"Moderne Armproportionen entstanden in Homo erectusund fiel mit der Entwicklung des Ausdauerlaufs als wichtiges Hominin-Verhalten zusammen ", berichteten die Forscher.
Die Ergebnisse wurden online am 9. Juli 2019 im Journal of Experimental Biology veröffentlicht.
