Як ожиріння впливає на енергетику та біомеханіку ходьби - Ле Темпс
Хроніка CIRS
Ходьба - це популярна фізична активність для боротьби з малорухливим способом життя, але все ж необхідно використовувати її правильно, щоб збільшити щоденні енергетичні витрати людей із зайвою вагою, пояснює дослідник Давіде Малатеста
Нова пандемія коронавірусу не повинна змусити нас забути ще одну, яка впродовж сорока років розвивається у світі і, на жаль, також відіграє важливу роль у збільшенні забруднення, пов’язаного з Covid-19: ожиріння.
Хоча причини ожиріння багатофакторні, дисбаланс енергетичного балансу, коли споживання їжі перевищує добові витрати енергії, здається, є одним з основних факторів, пов'язаних із збільшенням маси тіла серед населення світу. Тому сприяння фізичній активності, яка збільшує щоденні витрати енергії, є важливою стратегією запобігання та лікування проблеми. Ходьба на сьогоднішній день є найбільш часто використовуваною фізичною активністю для цієї мети. Однак у зацікавлених людей спосіб ходьби є унікальним як з точки зору споживання енергії, так і з точки зору "рухової структури", тобто способу, яким людина рухається/рухається механічно під час ходьби (ми говоримо про біомеханіку ходьба).
Дійсно, коли людина з ожирінням ходить з тією ж швидкістю, що і "нормальна" людина, він витрачає більше: його енергетичні витрати (витрата енергії на пройдений метр) вищі (+ 10%). Це сприяє розвитку втоми в повсякденних завданнях і, отже, збільшенню сидячого способу життя, що в кінцевому рахунку призводить до зменшення щоденних витрат енергії.
Як пояснити цю додаткову вартість?
Крім того, недавнє дослідження показало, що зменшення енергетичних витрат, досягнуте за допомогою навчальної програми, пов’язане зі збільшенням щоденних фізичних навантажень. Це підкреслює важливість покращення економіки пішохідних подорожей. Як і економіка бігу для марафону, економіка ходьби встановлює обмеження на "виконання" щоденних завдань. Тому для оптимізації важливо обмежити сидячий спосіб життя та збільшити щоденні витрати енергії у людей із ожирінням.
Серія досліджень, проведених в Інституті спортивних наук Університету Лозани (ISSUL), що є частиною дипломної роботи Айтора Фернандеса Менендеса, мала на меті пояснити додаткові енергетичні витрати на ходьбу особисто в ситуації ожиріння. модифікація моделі ходьби, спричинена ожирінням.
Енергетична вартість плоскої ходьби з постійною швидкістю в основному обумовлена механічною роботою, яку людина повинна робити з кожним кроком, через різницю в швидкості та висоті центру мас тіла. Ця робота залежить від механічної енергії, яку людина забезпечує для переміщення та прискорення свого центру мас (зовнішня механічна робота), і від коливання верхніх і нижніх кінцівок навколо центру мас (внутрішня механічна робота). У першій частині кроку центр маси зміщується вгору, потенційна енергія збільшується за рахунок зменшення кінетичної енергії внаслідок уповільнення центру мас. На наступній фазі накопичена раніше потенційна енергія використовується для прискорення центру мас і просування тіла вперед.
Як і при русі маятника, під час ходьби варіації двох енергій на рівні центру мас тіла є антифазними. Таким чином, можна відновити механічну енергію, щоб мінімізувати роботу м’язів та її енергетичні витрати. При оптимальній швидкості ходьби (5-6 км/год) це відновлення становить 65% - що нижче, ніж ідеального маятника, що коливається у вакуумі за відсутності тертя (100%).
Зниження продуктивності м’язів
Згідно з результатами, нещодавно опублікованими інтегрованою групою фізіологів ISSUL, відновлення механічної енергії покращується у людини з ожирінням класу III (індекс маси тіла більше 40 кг/м2) порівняно з результатом у людини з нормальним вага від 2 до 6 км/год. Це поліпшення зумовлене тим, що люди, що перебувають у ситуації ожиріння, здійснюють рух рухом задньої ноги безпосередньо перед контактом стопи передньої ноги, щоб зменшити втрати енергії внаслідок цього "зіткнення" і, таким чином, зменшити механічна робота. зовнішня необхідна для перенаправлення центру мас. Тому зовнішня робота не несе відповідальності за витрати енергії на ходьбу у людей, що страждають ожирінням.
Останнє тоді можна пояснити збільшенням внутрішньої роботи, яку людина повинна зробити, щоб коливати кінцівки навколо центру мас. Причина: певні біомеханічні зміни при ходьбі (зниження рівноваги, більший відведення стегна, не ширше) і непропорційне відносне збільшення маси нижніх кінцівок порівняно із загальною масою тіла.
Однак наші результати показують, що ці люди мають загальну внутрішню працю, подібну до людей із нормальною вагою. Вони здатні прийняти схему ходьби, яка зменшує внутрішню роботу для коливання нижніх кінцівок і компенсує збільшення такої, пов'язаної з рухом верхніх кінцівок і тулуба.
Отже, додаткові енергетичні витрати на ходьбу у людей з ожирінням, швидше за все, пов’язані з меншою працездатністю м’язів через ходьбу зі зниженим згинанням коліна. Цей шаблон, розроблений для обмеження м'язової роботи при отриманні ваги на кожному кроці, заважав би м'язам нижніх кінцівок працювати в оптимальних умовах довжини та швидкості під час їх скорочення, тим самим знижуючи їх ефективність у перетворенні енергії. енергія (вихід).