Скорость ходьбы человека: Как скорость ходьбы влияет на смертность

Длина шага человека при ходьбе и беге

Скорость бега рассчитывается из соотношения длины и частоты шагов. О частоте шагов, или каденсе, мы рассказывали в одной из статей. А в этом материале приведём любопытные факты, с какой длиной шага бегут элитные марафонцы и спринтеры, сколько километров в 10 000 шагах и как рассчитать среднюю длину шага.

Читайте также: Зачем проходить 10 000 шагов в день

От чего зависит длина шага

Длина шага – это расстояние от носка одной стопы до носка противоположной стопы во время бега и ходьбы. На длину шага влияют такие переменные, как рост, возраст и пол человека, темп и место его передвижения:

• чем выше человек, тем длиннее шаг;
• у мужчин шаг немного длиннее, чем у женщин;
• у пожилых людей шаг короче, чем у молодых, в среднем на 4%;
• чем выше скорость передвижения, как в ходьбе, так и в беге, тем длиннее шаг;
• на ровной и устойчивой поверхности шаг будет длиннее, чем на неоднородной и, к примеру, скользкой дороге. При движении в гору шаги короче и чаще, а при спуске – длиннее и реже.

Несмотря на эти условия, существует универсальная формула расчёта длины шага. Для ходьбы рассчитать это значение можно так:

Длина шага = (Рост / 4) + 0,37

А для бега в среднем темпе подходящую вам длину вычисляют соотношением:

Длина шага = Рост х 0,65

Впрочем, к универсальным формулам следует относиться с осторожностью, ведь у всех людей разная биомеханика, физическая форма и другие переменные. Кроме того, если говорить о беге, то и стили бега, удобные конкретному спортсмену, у всех разные.

Некоторые элитные спортсмены бегут быстрее, когда делают короткие шаги, увеличивая при этом каденс, в то время как другие делают меньше шагов в минуту, но с каждым шагом преодолевают гораздо больший отрезок дистанции.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

И хотя увеличение длины шага может сыграть роль в повышении скорости, увеличение его частоты считается более подходящим способом сделать бег эффективным.

Чему равна средняя длина шага при ходьбе и беге

Обычный темп ходьбы, который редко кому покажется ускоренным, составляет около 70-90 шагов в минуту (по 35-45 на ногу). Для такой походки средняя длина шага может варьироваться от 65 до 85 см. Когда-то на Руси даже была «шаговая» мера длины, которая в переводе на современные системы единиц означала 71,12 см.

В Древнем Риме пользовались измерением Passus – двойным шагом (расстояние между следами одной ноги), равным 148 см.

А что насчёт спортивной ходьбы, где профессионалы движутся с темпом, который подвластен далеко не каждому бегуну-любителю?

Из-за того, что в спортивной ходьбе отсутствует фаза полёта, что, собственно, и отличает её от бега, длина шага здесь меньше шага бегового, однако частота доходит до 200 в минуту. В среднем значение длины равно 115-120 см.

Для бега эта цифра колеблется в районе 100-180 см в зависимости от скорости бега. Более длинные шаги требуют от тела больше энергии. 

Бегуны с хорошей спортивной формой способны добиться более длинных шагов, чем их слабые соперники

Кроме того, длина шага зависит от подвижности и гибкости бедра. Если у вас нет полного диапазона движений в тазобедренном суставе, вы не сможете сделать более длинный шаг. Сила ягодичных мышц также влияет на длину шага: нужны сильные мышцы ягодиц, чтобы отвести ногу назад после большого шага вперёд.

Как длина шага зависит от роста

Рост – это важная переменная для измерения длины шага. Поскольку длина ног человека зависит от его роста, последний и будет влиять на длину шага, который делают ноги.

Казалось бы, достаточно быть очень высоким, чтобы бежать быстрее соперников. Но в беге не всё так просто.

Многие слышали, что длинноногие бегуны делают меньшее количество шагов в минуту. Но не один лишь рост влияет на каденс. Ряд других факторов – жёсткость мышц, масса тела, пиковая выработка силы и многое другое – отвечает за то, с какой частотой вы будете бежать. Все эти параметры не зависят от длины ног.

Тогда возникает ещё один вопрос: почему у людей с одинаковым ростом может быть разная длина шага. И опять же во многом это определяют пропорции тела. Мы можем быть одного роста, но у кого-то будут короче ноги, чем у вас, но длиннее туловище – одинаковых тел не бывает. Кроме того, в игру включаются вес, физическая форма, гибкость и координация движений.

Так имеет ли преимущество длинноногий бегун? Нет. Самый значительный фактор, влияющий на скорость бега, это не рост бегуна, а сила контакта с землёй при каждом ударе ступни. Чем сильнее отталкивание, тем быстрее человек может бежать.

Как измерить длину шага

Некоторые тренеры рекомендуют бегать босиком, чтобы вывести идеальную для вас длину бегового шага. Так как приземляться на переднюю часть стопы более безопасно, при босом беге шаг немного укоротится из-за естественного желания избежать сильного удара пяткой о поверхность.

Есть несколько разных способов рассчитать длину шага. Приведём некоторые из них.

Способ 1

• Пробегите по мягкому грунту, песку или снегу, чтобы оставить следы.
• Затем измерьте расстояние между каждым ударом пятки или носком, в зависимости от вашего стиля бега.
• Для ещё большей точности проделайте эту операцию три или четыре раза, а затем усредните результаты.

Способ 2

• Пробегите отмеренное расстояние, например, 100 метров.
• Во время бега считайте шаги.
• Разделите расстояние на количество шагов.
• Для ещё большей точности проделайте эту операцию три или четыре раза, а затем усредните результаты.

Не менее важно помнить, что длина вашего шага не всегда может быть точно такой же, как при измерении. Мы уже отмечали, что на этот показатель влияют скорость, местность, обувь и другие факторы.

Сколько шагов в 1 километре

Если отталкиваться от средних показателей, количество шагов на 1 километр при ходьбе составляет от 1250 до 1550. Таким образом, для достижения популярной отметки в 10 000 шагов пройти нужно от 6,5 до 8 км.

Эта цифра уменьшается до 800-900 шагов при беге из-за увеличения длины шага.

При подсчёте количества шагов в километре важно учитывать длину вашего шага. Например, шаг бегуна ростом 180 см будет длиннее, чем шаг человека более низкого роста, наслаждающегося обычной прогулкой. И, следовательно, количество шагов в отмеренном расстоянии будет разным.

Длина шага при беге у спринтеров и стайеров

Хороший беговой шаг означает, что спортсмен эффективно использует энергию своего тела (читайте статью об «экономичности бега»), и помогает избежать травм. Так, если шаг слишком короткий, это чревато воспалительными процессами в суставах и связках, а если же, напротив, шаг очень длинный – это негативно влияет на позвоночник, колени и перенапрягает мышцы.

Слишком длинный шаг также труднее поддерживать на протяжении длительного забега, потому что так энергия расходуется неэффективно, то есть тело вкладывается в поддержание такого шага больше, чем получает взамен.

Но в соревновательном беге различны величины того, что можно считать «хорошим беговым шагом».

Спринт требует более длинных шагов. Шаг становится всё более коротким по мере увеличения расстояния.

У спринтера Усэйна Болта, когда тот установил мировой рекорд в беге на 100 м (9,58 с), длина шага постепенно росла к финишу от 1,78 м на первых 20-ти метрах до 2,85 м при достижении 100 м. Флоренс Гриффит, пробежавшая 100-метровку за 10,49 с, начала свой спринт с шага длиной 1,69 м и завершила на 2,40 м.

По мере увеличения расстояния даже в спринте шаг становится короче. Так, на финише 200 м Усэйн Болт показал шаг 2,69 м, а Гриффит – 2,34 м.

Не бегут – летят! Канадский спринтер Андре де Грассе и ямайский бегун Усэйн Болт на финише полуфинала на 200 м, Олимпийские игры в Рио 2016. Источник: Frank Gunn/The Canadian Press

В марафонском беге никто не бегает такими огромными шагами. Женщины-участницы Олимпийских игр бегут марафон, совершая шаг длиной примерно в 1,4 м, в то время как средневики на дистанции 800 м – около 2 м. У большинства бегунов-любителей шаг будет короче.

Элиуд Кипчоге на Берлинском марафоне 2018 года, где он установил мировой рекорд с результатом 2:01:39, бежал со средней частотой шагов 185 в минуту при длине шага 1,90 метра.

Это означает, что он сделал в общей сложности 22505 шагов за 42,2 км.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что тело человека бывает разных размеров и форм, а потому, подгоняя себя под характеристики элитных спортсменов и хрестоматийных рекомендаций, мы рискуем не только ухудшить результаты, но и потерять любовь к бегу. Не существует одного верного ответа, с какой частотой и длиной шагов мы должны бегать. Лучший шаг – это удобный для вас шаг.

Читайте далее: Скандинавская ходьба с палками: польза, техника, ошибки начинающих

Как по скорости ходьбы определить IQ

«То, как ты ходишь, говорит о тебе больше, чем предполагалось ранее. Об этом свидетельствует новое исследование. Так, твоя походка может рассказать, например, о том, каков твой биологический возраст — и как обстоят дела с твоим интеллектом», — пишет немецкое издание Die Welt.

«Врачам известно, что в возрасте 70-80 лет те, кто ходит медленно, как правило, умирают раньше сверстников, которые ходят быстрее», — отмечает психолог и соавтор исследования Терри Моффит.

В новом исследовании ученые из Университета Дьюка проанализировали данные примерно 1 тыс. человек. «Все участники исследования родились в одном и том же году в новозеландском городе Данидин, на момент исследования им было по 45 лет. Начиная с 3-летнего возраста они регулярно принимали участие в различных тестах. Чтобы исследовать их ходьбу, ученые попросили их выполнить три задания. Сначала участники должны были в нормальном темпе идти по беговой дорожке. Затем им необходимо было одновременно решать мыслительную задачу, а именно воспроизводить буквы алфавита. И, наконец, они должны были идти максимально быстро, но при этом не бежать. Во время всех трех заданий исследователи измеряли скорость их ходьбы», — передает издание.

«Ученые также проанализировали данные об IQ участников, провели сканирование их мозга и собрали другие биологические данные — от показателей крови до состояния зубов. Эти данные могут предоставить информацию о биологическом возрасте человека, который может весьма отличаться от календарного», — поясняет Die Welt.

«Люди с медленной походкой оказались с биологической точки зрения старше тех, кто родился в том же году, но передвигался быстрее. Состояние их здоровья, как правило, было хуже. К тому же, исследование показало, что в зависимости от скорости ходьбы отличаются и умственные способности людей: так, IQ человека с самой медленной походкой был на 16 пунктов ниже IQ человека, который ходил быстрее всех».

«Анализ данных участников в детском возрасте показал, что по IQ и другим тестам, вероятно, возможно предсказать скорость ходьбы человека в 45-летнем возрасте. Представляется, что информацию об этом можно получить уже из первых результатов тестов, пройденных участниками в возрасте 3 лет».

По словам автора исследования Лин Джи Хартманн Расмуссен, эти данные также можно использовать для определения здоровья человека в будущем и предотвращения связанных с возрастом нарушений. Тем не менее, как отмечает геронтолог Штефани Студенски, указывающая на необходимость оценки других возможных факторов, «нам не следует полагать, что плохие результаты 3-летних детей при прохождении тестов на когнитивные способности обрекают их на проблемы в течение всей жизни».

«Впрочем, исследователи едины во мнении: скорость ходьбы — это важный показатель биологического возраста», — передает Die Welt.

inopressa.ru

GISMETEO: Тираннозавры рекс передвигались со скоростью человека — Без рубрики

У каждого шагающего животного есть предпочтительная скорость ходьбы. Согласно новым моделям, у тираннозавра она была очень близка к средней скорости ходьбы человека.

Исследователи построили новую детальную биомеханическую модель, основанную на образцах тираннозавра рекс, выставленных в Голландском национальном музее естественной истории Naturalis. Они обнаружили, что предпочтительная скорость ходьбы такого ящера составляла 4,6 километра в час, что примерно вдвое меньше, чем предполагалось ранее. Средняя скорость ходьбы человека составляет 4,8–6,4 километра в час.

© Dennis van de Water / Shutterstock.com

По словам Паши ван Бийлерта, исследователя из Свободного университета в Амстердаме, прежние исследования ориентировались на анатомию ног, но игнорировали хвост.

Предпочтительная скорость ходьбы связана с минимально возможным количеством энергии, затрачиваемой при продуктивном движении. Это работает для четвероногих и двуногих. У T. rex были длинные ноги, созданные для ходьбы, а не бега.

Кости в хвосте скреплены связками. Команда создала модель того, как связки и мышцы хвоста вели бы себя при движении. При каждом шаге, сделанном в модели, хвост двигался вверх и вниз с резонирующей собственной частотой. Это движение повлияло на ходьбу в целом, придавая большую силу движению тела вперед.

Несмотря на то, что это один из самых хорошо изученных динозавров, еще предстоит раскрыть множество загадок об этом существе. Недавние исследования показали, что в общей сложности 2,5 миллиарда тираннозавров бродили по Земле на протяжении всего своего существования и, возможно, охотились стаями. Теперь же можно сказать, что им нравились и неспешные прогулки.

как скорость ходьбы влияет на продолжительность жизни

Иногда даже небольшие изменения в образе жизни могут оказать значительное влияние на общую продолжительность жизни, уверены ученые. Они рассказали о результатах недавнего исследования и объяснили, какая скорость ходьбы является оптимальной для долголетия.

В ходе исследования, опубликованного в Британском медицинском журнале (BMJ), была изучена взаимосвязь между низкой скоростью ходьбы и риском смерти у пожилых людей, как в целом, так и в отношении главных причин смерти. Ученые также проанализировали данные научной работы, проведенной в трех французских городах (Бордо, Дижон, Монпелье).

Для исследования было отобрано 3208 мужчин и женщин в возрасте 65 лет и старше. За ними наблюдали в среднем 5,1 года. Исследователи обнаружили, что участники, которые имели самую низкую скорость ходьбы, имели повышенный риск смерти по сравнению с теми, кто был самым быстрым.

Дополнительный анализ показал, что участники с низкой скоростью ходьбы имели примерно в три раза более повышенный риск смерти из-за сердечно-сосудистых заболеваний (по сравнению с участниками, которые ходили быстрее). «Медленная скорость ходьбы у пожилых людей тесно связана с повышенным риском сердечно-сосудистой смертности», – заключили эксперты.

По словам специалистов, ходьба – это один из самых простых способов стать более активным, похудеть и укрепить здоровье. «Быстрая ходьба может помочь развить выносливость, сжечь лишние калории и сделать сердце более здоровым», – отмечают ученые. При этом, по их словам, чтобы пожинать плоды, не нужно ходить часами. Как отмечают специалисты, быстрая 10-минутная ежедневная прогулка полезна для здоровья и может заменить 150 минут упражнений в неделю.

Ранее ученые доказали, что чрезмерное увлечение человека спортом или фитнесом – тяжелые или слишком длительные тренировки – губительно влияют на тело. Вместо здоровья сторонник ЗОЖ получает инсулинорезистентность и дисфункцию митохондрий.

Характеристика тяжести нагрузки в горах в зависимости от высоты, рельефа местности и скорости ходьбы Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 796 DOI: 10.36028/2308-8826-2019-7-3-130-135

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЯЖЕСТИ НАГРУЗКИ В ГОРАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЫСОТЫ, РЕЛЬЕФА МЕСТНОСТИ И СКОРОСТИ ХОДЬБЫ

А.Н. Макогонов, Т.А. Макогонова, М.И. Иргебаев Казахская академия спорта и туризма, Казахстан, Алматы Для связи с авторами: [email protected]

Аннотация

Определение показателей, характеризующих реакцию человека на нагрузку в зависимости от высоты и рельефа местности имеет важное значение для решения практических задач по регламентации нагрузок. Целью исследования являлось изучение реакции организма при выполнении одинаковой физической нагрузки на равнине и в горах, по ровной, пересечённой местности, на подъем и при ходьбе с различной скоростью.

Методы и организация исследования. Под наблюдением находились десять спортсменов-легкоатлетов второго разряда. Исследования проводились в условиях равнины и в горах Тянь-Шаня на высоте 2000 м. При ходьбе в различных условиях определялись показатели ЧСС, МОД, газового обмена, энергетические траты.

Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что ходьба в горах с одинаковой скоростью 4,5 км/час по пересеченной местности с уклоном 15° по сравнению с ходьбой по ровной местности повышает ЧСС на 21,3%, минутный объем дыхания — на 42,3%, энергетические траты — на 40,8%%. Ходьба на подъем с той же скоростью вызывает учащение ЧСС на 40,5%, увеличение МОД — на 78,2%, рост энергетических трат — в два раза. При ходьбе под уклон 20° проявляется отчетливая тенденция снижения энергетических трат. Увеличение скорости ходьбы от 4,5 до 6,5 км/час при подъеме в гору сопровождается линейным ростом МОД и энергетических трат, которые возрастают до 11 ккал/мин. . Makogonov, T.A. Makogonova, M.I. Irgebaev

Kazakh Academy of Sport and Tourism, Almaty, Kazakhstan

Abstract

Identification of parameters characterizing the human response to the workload depending on height and terrain is important for solving practical problems of workload regulation. The purpose of research was to study body reaction when performing the same physical activity on the plain and in the mountains, on flat and rough terrain, uphill and when walking at different rates. Ten athletes of the second rank were supervised. The studies were carried out in the plain and in the Tien Shan Mountains at an altitude of2000 meters. When walking under various conditions, heart rate and minute respiration rate, gas exchange, and energy expenditures were recorded. Research results and discussion. It was found that walking in the mountains at the same rate of 4. 5 km / h on rough terrain with a slope of 15 degrees, compared with walking on flat terrain, increases heart rate by 21, 3%, minute respiration rate by 42.3%, energy expenditure by 40, 8%. Walking uphill with the same speed causes heart rate increased by 40.5%, an increase in minute respiration rate by 78.2% and a double increase in energy expenditure. When walking down a slope of 20 degrees, there is a clear tendency to reduction of energy expenditure. The increase in walking speed from 4.5 to 6.5 km/h when climbing uphill is accompanied by a linear increase in minute respiration rate and energy expenditure, which grows up to 11 kcal/min. Conclusion. Based on the research, we have designed the tables describing the energy cost, heart rate and minute respiration rate during walking at a rate from 2.5 to 7 km/h, depending on the walking speed on different terrain, angle of ascent and elevation.

Keywords: heart rate, pulmonary minute volume, oxygen consumption, energy expenditure.

ВВЕДЕНИЕ

Пребывание в горах заметно сказывается на работоспособности спортсменов и приводит к более выраженной реакции важнейших показателей на стандартные нагрузки [1,2,6,9]. Например, одни и те же реакции ЧСС и концентрация лактата в крови у спортсменов высокой квалификации при выполнении велоэргометрической нагрузки в равнинных условиях и на высоте 3000 м наблюдаются при уменьшении мощности работы на ве-лоэргометре в среднем на 28% и при работе на тредбане с изменяющимся углом дорожки [5,8]. В этой связи условия гор требуют внимательного отношения к планированию интенсивности выполняемых упражнений и суммарного объема тренировочной работы [4,7,10]. Важное значение имеет и правильное соотношение между объемом и интенсивностью тренировочного процесса, особенно в период острой адаптации к горным условиям. Высокая интенсивность может быстро сместить работу в зону анаэробного обмена и привести к утомляемости. Низкая интенсивность не обеспечит наличия стимулов для повышения уровня адаптации и может отрицательно сказаться на проявлении скоростных возможностей, технике и других важных компонентах подготовленности. Оптимальная интенсивность работы может корректироваться не только по показателям содержания лактата в крови после нагрузки (что не всегда доступно), но и путем регистрации ЧСС [5,7]. Суммарный объем работы, выполненной за одно и то же время, в значительной мере определяется высотой и рельефом местности, где проводится тренировка. Необходимость сохранения качественных характеристик выполняемых упражнений в горных условиях требует не только увеличения продолжительности пауз отдыха между упражнениями, но и некоторого сокращения количества упражнений по сравнению с характерными для подготовки на равнине [5]. Критерии, которые используются для оптимизации и продолжительности мышечной работы на уровне моря, сохранют свое значение и в условиях горной местности, однако их количественные параметры существенно меняются [3].

Тренировки в горах проходят как на ровной местности (высокогорные стадионы), так и на пересеченной местности (спуски, подъемы), поэтому определение показателей, характеризующих реакцию человека на нагрузку в зависимости от высоты и рельефа местности, имеет важное значение для решения практических задач, связанных с регламентацией нагрузок.

В этой связи поставлена цель — изучить реакцию организма при выполнении как одинаковой физической нагрузки (ходьба со скоростью 4,5 км/час) на равнине и в горах по ровной, пересеченной местности, на подъем, так и при ходьбе с различной скоростью.

МЕТОДЫ

И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования проводились в условиях равнины и в горной местности Тянь-Шаня на высоте 2000 м над уровнем моря. Под наблюдением находились десять спортсменов-легкоатлетов второго разряда. Для изучения реакции организма на нагрузку при ходьбе по различному рельефу с различной скоростью проводились комплексные обследования, которые включали определение таких показателей, как частота сердечных сокращений, минутный объем дыхания, газовый обмен, энергетические траты.

Эксперименты проводились в устойчивом состоянии организма спортсмена, т.е. через 7-10 мин после начала ходьбы.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Как показывает анализ результатов исследования (таблица 1), при ходьбе со скоростью 4.5 км/час по ровной поверхности в горах, на высоте 2000 м, по сравнению с ходьбой в равнинных условиях проявляется тенденция повышения частоты сердечных сокращений (на 9,3%), потребления кислорода (на 11,1%), заметно увеличивается минутный объем дыхания (на 19,5%). Судя по энергетическим тратам, которые составляют 4,28 ккал/мин, ходьба в этих условиях относится к нагрузке средней тяжести [10]. При ходьбе по пересеченной местности с уклоном 15° повышает-

ся ЧСС (на 21,3%), существенно возрастают объем минутного дыхания (42,3%), потребление кислорода (65%), энергетические траты (40,8%). Сравнительный анализ ходьбы в горах по ровной и пересеченной местности показывает рост МОД, потребления кислорода и энергетических трат на 17,6%, 19,4%, 43,2%, 26,4% соответственно. Реакция на нагрузку резко увеличивается, когда передвижение осуществляется на подъем. В частности, ходьба на подъем вызывает выраженное учащение сердечных со-

кращений, рост минутного объема дыхания и энергетических трат по сравнению с ходьбой по ровной поверхности в горах. Так, частота сердечных сокращений возрастает на 40,5%, минутный объем дыхания — на 78,2%, а энергетические траты увеличиваются в два раза и достигают до 8,5 ккал/мин, что позволяет характеризовать данную нагрузку как тяжелую работу [3]. S) / Minute respiration rate, l Потребление кислорода, мл/мин/кг / Oxygen consumption, ml/min/ kg Энерготраты ккал/мин / Energy expenditure, kcal/ min

Ходьба в условиях равнинной местности / Walking on terrain

X±SX 90,8±10,5 21,5±7,4 10,2±1,32 3,84±0,5

C% 11,1 23,0 12,8 12,6

Ходьба по ровной поверхности в горах / Walking on flat terrain in the mountains

X±SX 93,9±12,2 25,7±3,1 11,8±0,68 4,28±0,63

C% 12,3 11,9 8,3 13,6

Ходьба по пересеченному рельефу в горах / Walking on rough terrain in the mountains

X±SX 110,5±22,4 30,6±8,63 16,9±2,1 5,41±0,58

C% 20,1 26,7 12,0 11,2

Ходьба на подъем 20° / Walking uphill 20°

X±SX 132±15,4 45,8±7,6 23,8±0,32 8,5±1,14

C% 11,2 16,1 5,6 13,2

Ходьба под уклон 20° / Walking downhill 20°

X±SX 93±11,5 24,5±7,2 9,3±1,63 3,53±0,67

C% 12,1 21,2 15,2 2,4

Угол подъема, градусы / Angle of ascent, degrees Мощность нагрузки, км/мин / Physical efforts, km/min ЧСС, уд/мин / Heart rate, beats per minute МОД, л (BTPS) / Minute respiration rate, l Энерготраты, ккал/мин / Energy expenditure, kcal/min

0 234 92,3 26,0 4,20

2 285 96,3 27,5 4,64

4 327 100,0 29,3 5,10

6 369 105,0 32,0 5,57

8 411 109,6 34,4 6,03

10 453 114,4 36,8 6,58

12 495 119,2 39,1 7,18

14 537 124,3 41,5 7,86

16 579 129,8 43,9 8,57

18 621 135,6 46,2 9,34

20 663 141,5 49,6 10,2

Таблица 2 — Реакция человека на нагрузку в зависимости от угла подъема при ходьбе со скоростью 4,5 км/час на высоте 2000 м

Table 2 — Human reaction to the workload depending on the angle of ascent when walking at a rate of 4,5 km/h at an altitude of 2000 m

блюдается во время ходьбы по ровной поверхности. Вместе с тем при ходьбе под гору проявляется отчетливая тенденция снижения потребления кислорода и энергетических трат на 9,6 и 8,8% соответственно. Поэтому нагрузка при спуске под уклоном 20° относится к легкой по интенсивности работе. Таким образом, исследования показывают, что важнейшим фактором, определяющим тяжесть нагрузки во время ходьбы в горах, является рельеф местности. В таблице 2 показана реакция человека на нагрузку в зависимости от угла подъема.

Как следует из таблицы 2, увеличение угла подъема при ходьбе сопровождается прямым, по существу линейным, ростом напряженности нагрузки. В частности, увеличение угла подъема на один градус приводит к повышению ЧСС на 2.2%, МОД — на 3,2%, энергетических трат — на 4,5%. Существенным фактором, оказывающим заметное влияние на реакции человека во время ходьбы, является скорость ходьбы. Результаты исследований показывают, что увеличение скорости ходьбы от 4,5 до 7,0 км/час по ровной поверхности, то есть на

Таблица 3 — Характеристика нагрузки в зависимости от скорости ходьбы по ровной поверхности на высоте 2000 м над уровнем моря

Table 3 — Characteristics of workload depending on the walking speed on flat terrain at an altitude of 2000m

Скорость ходьбы, км/час / Walking speed, km/h ЧСС, уд/мин / Heart rate, beats per minute МОД, л / Minute respiration rate, l Потребление кислорода, мл/мин / Oxygen consumption, ml/min Энерготраты, ккал/мин / Energy expenditure, kcal/min

2,5 74,8 18,4 570 2,9

3,0 81,6 19,9 640 3,23

3,5 85,4 21,9 710 3,56

4,0 90,3 24,6 780 3,90

4,5 98,1 28,6 850 4,30

5,0 106,6 30,8 960 4,77

5,5 110,3 35,4 1090 5,30

6,0 118 39,8 1240 6,00

6,5 124 47,8 1380 6,82

7,0 130 48,8 1520 7,71

Таблица 4 — Характеристика нагрузки в зависимости от скорости ходьбы на подъем 20° на высоте 2000 м над уровнем моря

Table 4 — Characteristics of workload depending on the uphill walking speed (20°) at an altitude of 2000m

Скорость ходьбы, км/час / Walking speed, km/h ЧСС, уд/мин Heart rate, beats per minute МОД, л / Minute respiration rate, l Потребление кислорода, мл/мин / Oxygen consumption, ml/min Энерготраты, ккал/мин Energy expenditure, kcal/min

2,5 105,6 30,0 1026 5,1

3,0 113,0 34,5 1128 5. 6

3,5 120,4 39,0 1291 6,4

4,0 127,7 43,5 1460 7,3

4,5 133,8 49,9 1665 8,3

5,0 142,0 57,5 1880 9,4

5,5 146,6 65,8 2095 10,4

6,0 152,2 74,0 2246 11,2

Таблица 5 — Влияние скорости ходьбы на подъем 20° на разных высотах на частоту сердечных сокращений Table 5 — Impact of the uphill walking speed (20°) at various altitudes on the heart rate

Высота над уровнем моря, м / Altitude, m Скорость ходьбы» и частота сердечных сокращений, уд/мин / Walking speed and heart rate, beats per minute

1 2 3 4

0 105 110 119 126

1000 110 118 124 132

2000 120 127 134 143

3000 130 138 143 158

3500 135 144 152 164

* 1,2,3,4 — скорость ходьбы: 3,5;4,0;4,5;5,0 / 1,2,3,4 — walking speed

58,7%, сопровождается приростом ЧСС на 24% (Р<0,01).

Такое повышение скорости приводит к двукратному увеличению минутного объема дыхания и росту энергетических трат на 87%. В результате быстрая ходьба в горных условиях становится с точки зрения энергетической стоимости тяжелой физической работой. Увеличение скорости ходьбы при подъеме в гору с уклоном 20° до 6,0 км/час сопровождается выраженным (более чем двукратным) ростом минутного объема дыхания, а интенсивность этой нагрузки, согласно уровню энергетических трат, составляет 11 ккал/мин, при этом продолжительность ее выполнения доступна лишь хорошо тренированным лицам. На основе анализа данных разработаны таблицы, с помощью которых можно определить энергетическую стоимость, частоту сердечных сокращений и минутный объем дыхания при ходьбе от 2,5 до 7 км/час по ровной поверхности в горах и на подъем 20°, а также реакцию пульса на сопоставимые нагрузки при ходьбе с различной скоростью на

ЛИТЕРАТУРА

1. Айдаралиев, А.А. Определение уровня физической работоспособности человека в условиях высокогорья / А.А. Айдаралиев, А. Л. Максимов. — Фрунзе: 1980. — 10 с.

2. Колчинская, А.З. Введение. Гипоксия нагрузки, математическое моделирование, прогнозирование и коррекция / А.З. Колчинская. — Киев, 1990. — С. 3-5.

3. Макогонов, А.Н. Научные и методические основы туризма в горной и пустынной местности / А.Н. Макагонов. — Алматы, — 2002. — С. 129-138.

4. Платонов, В.Н. Олимпийский спорт: в 2 т. / В. Н. Платонов. — К., 2009. — 736 с.

5. Платонов, В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практи-

REFERENCES

1. Aidaraliev A.A., Maksimov A.L. Opredelenie urovnya fizicheskoj rabotosposobnosti cheloveka v usloviyah vysokogor’ya [Identification of the level of human physical workability in the highlands]. Frunze, 1980, 10 p.

2. Kolchinskaia A.Z. [Introduction. Exercise hypoxia, mathematic simulation, prediction and correction]. Kiev, 1990, pp. 3-5.

3. Makogonov A.N. [Scientific and methodic fundamentals of tourism in the mountains and in desert]. Almaty, 2002, pp. 129-138.

4. Platonov V.N. Olimpijskij sport: v 2 t. [Olympic sport: 2 vol.]. Kiev, 2009, 736 p.

5. Platonov V.N. [A system of training athletes for Olym-

подъем в диапазоне высот от уровня моря до 3500 м. (таблицы 3,4,5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют, что ходьба в горах по ровной и пересеченной местности, а также на подъем сопровождается выраженной реакцией организма на нагрузку. Увеличение высоты местности, связанное с ходьбой в гору, сопровождается линейным ростом напряженности нагрузки. На каждые 100 м подъема в гору энергетические траты при ходьбе возрастают на 1%. Вполне очевидно, что результаты исследований, проведенных в условиях равнинной местности, не могут без соответствующей корректировки использоваться для характеристики реакций человека на нагрузки в горных условиях.

Рекомендации по оптимизации нагрузки в горах могут разрабатываться лишь при учете всего комплекса факторов, совокупность которых в конечном счете определяет энергетическую стоимость, а следовательно, тяжесть нагрузки.

ческие приложения: учебник [для тренеров]: Кн. 2 / В.Н. Платонов — 2015. — С. 969-972.

6. Bartsch P. General introduction to altitude adaptation and mountain sickness / P. Bartsch, B. Saltin// Scand J.Med. Sci. Sports. — 2008. — Vol.18. — P. 1-10

7. Colwin C. Swimming into the 21st century / C. Colwin // Champaign, 1992. — 254 p.

8. Fuchs U. Hohentraining. Trainer Biblioter 27 / U. Fuchs, M. Reiß. — Philippka -Verlag, — 1990. — P. 127.

9. Robergs R.A. Fisiologia do Exercicio / R.A. Robergs, S.O.Roberts. — Sao Paulo: Phorte Editora, 2002. -490 p.

10. Rusko H. Altitude and endurance training / H. Rusko, H.O. Tikkanen, J.E. Peltonen // Sport Sci. — 2004. — № 22. — P. 928-945.

pic sports. General theory and its practical application: textbook [for coaches]]. 2015, vol. 2, pp. 969972.

6. Bartsch P., Saltin B. General introduction to altitude adaptation and mountain sickness Scand J.Med. Sci. Sports. 2008, vol.18, pp. 1-10.

7. Colwin C. Swimming into the 21st century. Champaign Publ., 1992, 254 p.

8. Fuchs U., Reiß M. Hohentraining. Trainer Biblioter 27- Philippka -Verlag, 1990, 127 p.

9. Robergs R.A., Roberts S.O. Fisiologia do Exercicio Sao Paulo: Phorte Editora, 2002. — 490 p.

10. Rusko H., Tikkanen H.O., Peltonen J.E. Altitude and endurance training Sport Sci. 2004, no. 22, pp. 928945.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Макогонов Александр Николаевич (Makogonov Alexandr Nikolayevich — доктор педагогических наук, профессор; Казахская академия спорта и туризма; 050000 г. Алматы, проспект Абая, 85; e-mail: [email protected] Макогонова Татьяна Александровна (Makogonova Tatyana Alexandrovna) — старший научный сотрудник НИИ спорта Казахской академии спорта и туризма; 050000, г. Алматы, проспект Абая, 85; e-mail: [email protected] Иргебаев Максат Ислямович (Irgebayev Maksat Islyamovich) — доктор PhD, старший преподаватель кафедры туризма, Казахская академия спорта и туризма; 050000, г. Алматы, проспект Абая, 85, e-mail: [email protected]

ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ

Макогонов, А.Н. Характеристика тяжести нагрузки в горах в зависимости от высоты, рельефа местности и скорости ходьбы / А.Н. Макогонов, Т.А. Макогонова, М.И. Иргебаев // Наука и спорт: современные тенденции. -2019. — Т. 7, № 3. — С. 130-135. 001: 10.36028/2308-88262019-7-3-130-135

FOR CITATION

Makogonov А.N., Makogonova T.A., Irgebaev M.I. Characteristics of physical workload in the mountains depending on height, terrain and walking pace. Science and sport: current trends, 2019, vol. 7, no. 3, pp. 130-135 (in Russ.). DOI: 10.36028/2308-8826-2019-7-3-130-135

Показатели ходьбы, измеряемые iPhone или Apple Watch, о которых вы могли не знать

iPhone постоянно обрастает новыми функциями, которые дают пользователям порой даже и неожиданные возможности. Еще на презентации iOS 14 говорилось о возможности устройств отслеживать подвижность пользователя. Для этого использовались встроенные в iPhone датчики. На основании их показателей анализировалось движение человека: его ходьба, ее равномерность и скорость передвижения. Чтобы данные были максимально корректными, лучше использовать смартфон в связке с Apple Watch. Но и без часов эта функция будет работать на гаджете.

 

♥ ПО ТЕМЕ: Сидеть за компьютером прямо — вредно! А как правильно?

Чтобы iPhone отслеживал активность пользователя, смартфон необходимо постоянно носить с собой в кармане брюк или же на поясном чехле. Расположенный в руке или в отдельной сумке телефон не даст корректных результатов. iPhone делает семь основных измерений, которые и позволяют сформировать картину здоровья человека и помочь понять, насколько он готов к физическим нагрузкам. Также эта информация поможет оценить координацию пользователя и общее состояние его сердечно-сосудистой системы.

Не стоит думать, что эта функция будет востребована только больными людьми – даже если у вас и нет проблем со здоровьем, вам будет полезно получить собранную информацию. Вполне вероятно, что она заставит обратить внимание на ранее игнорируемую вами проблему.

♥ ПО ТЕМЕ: Apple Watch в бассейне: подробная инструкция для пловцов.

 

Как активировать отслеживание активности на iPhone?

Эта опция имеет весьма гуманные и минимальные системные требования. Официально Apple о них нигде не сообщает, но если ваше устройство довольно старое, то в службе поддержке вам расскажут о невозможности включить функцию. Но точно известно о ее работоспособности на смартфонах, начиная с iPhone 8, и часах, начиная с модели Apple Watch Series 4.

1. Пройдите по пути Настройки → Конфиденциальность → Движение и фитнес.

2. Установите переключатель «Фитнес-трекинг» в положение Включено.

3. Разрешите приложению «Здоровье» (при необходимости и другим приложениям для отслеживания активности) отслеживать данные.

4. Откройте приложение «Здоровье» и создайте Медкарту, указав в ней ваш рост, возраст и вес (подробно).

Данные Медкарты помогут более точно измерять данные активности и осуществлять корректировку с учетом физических данных. Рассмотрим, какие показатели и тесты отслеживает приложение. Для этого откройте приложение Здоровье перейдите во вкладку Просмотр и выберите раздел Подвижность.

♥ ПО ТЕМЕ: Десять советов тридцатилетним от тех, кто давно перешагнул этот рубеж.

 

Асимметрия при ходьбе

Обычный здоровый человек при ходьбе тратит одинаковое время на совершаемый левой или правой ногой шаг. Но, как известно, тело человека не совсем симметрично. Вот почему в зависимости от нашей физиологии могут отмечаться некоторые погрешности в движении.

И расхождение в шагах между правой и левой ногой – в том числе свидетельство о перенесенной травме, операции или некоем заболевании. Тогда организм подсознательно разгружает во время ходьбы или бега одну ногу, нагружая другую. Но асимметрия вполне может считаться нормой, если у человека ноги разной длины или присутствуют другие врожденные особенности организма.

О чем говорит эта информация: при серьезной асимметрии в процессе ходьбы можно говорить о нарушениях осанки человека. В зависимости от того, насколько запущенной является ситуация, можно рассуждать о скором наступлении сколиоза. Зачастую сидячий образ жизни с постепенным ухудшением осанки сказывается на процессе ходьбы.

Какой показатель считать нормальным: если после долгого изучения вашей ходьбы будет показан результат в 0%, то это свидетельствует о сбалансированной ходьбе и отличной осанке. Показатели до 4% можно считать на грани погрешности и игнорировать. А вот результаты от 4% до 10% – явный сигнал начать следить за своей осанкой и задуматься над физическими нагрузками. Если же в приложении вы увидите уровень асимметрии более 10%, то стоит задуматься о походе к врачу за советом.

♥ ПО ТЕМЕ: Что такое Активные калории в Apple Watch.

 

Время двойной поддержки

Принципиальное отличие ходьбы от бега состоит в том, что в любой момент времени как минимум одна нога касается земли. А время двойной поддержки – это временной интервал, на протяжении которого поверхности касаются обе нижние конечности. Этот показатель принято измерять в процентах от общего времени ходьбы.

Невысокие цифры говорят о том, что человек больше времени проводит на одной ноге, то есть, лучше держит баланс и обладает более натренированными мышцами. А вот высокие цифры свидетельствуют о низкой скорости передвижения, о возможных проблемах с мышцами, суставами и коротком шаге. Считается, что с возрастом человека этот показатель растет. Влияет на время двойного шага и поверхность, по которой идет человек. Ведь на гладкой и ровной поверхности коэффициент распределения веса между ногами меньше, а на скользком и неровном покрытии – больше.

О чем говорит эта информация: увеличенное время двойного шага может свидетельствовать о проблемах с опорно-двигательным аппаратом, к примеру, может присутствовать спинальный стеноз. Также этот завышенный показатель сопровождает неврологические заболевания, расстройства мозжечка, моторную нейропатию и разного вида деменцию.

Какой показатель считать нормальным: если человек регулярно занимается бегом или хотя бы активно ходит, то его показатель будет ниже 20% – это отлично. Оценка от 20% до 40% – норма для людей среднего и старшего возраста. Если же iPhone вывел уровень этого показателя выше 40%, то это повод обратить внимание на работу своего опорно-двигательного аппарата.

♥ ПО ТЕМЕ: Самые высокие люди на Земле за всю историю + видео.

 

Длина шага

Изначально интуитивно понятно, о чем говорит этот показатель. Он рассчитывает среднее расстояние между стопами ног при ходьбе. Тут нет смысла сравнивать свои показатели с другими людьми – все зависит от роста, длины ног и скорости ходьбы. А вот со своим нормальным показателем сверяться стоит, время от времени наблюдая за изменением длины шага. С возрастом он неизбежно начнет уменьшаться.

Оказывает на длину шага влияние и подвижность, гибкость бедер. Если их сустав не способен осуществить полный набор движений, то и более длинный шаг человек сделать не сможет. Оказывает свое влияние на данный параметр и сила ягодичных мышц – для отведения ноги назад после большого шага требуются значительные усилия.

О чем говорит эта информация: уменьшение длины шага может свидетельствовать об ослабевании ягодичных мышц или же неполном движении тазобедренного сустава. Подобные изменения могут наблюдаться у людей с сидячим образом жизни, малоподвижных или предпочитающих перемещаться исключительно транспортом.

Какой показатель считать нормальным: чтобы вычислить нормальный показатель, требуется понять, какие же параметры соответствуют вашему росту. Воспользуйтесь для этого статистической таблицей:

Рост	Длина шага (средние значения)
от 150 до 160 см	от 70 до 75 см
от 160 см до 180 см	около 80 см
От 180 см	от 85 см и более

Существует и несложная формула расчета рекомендуемой длины шага:

Длина шага = (Рост в метрах / 4) + 0,37. Например, 1,7 / 4 + 0,37 = 0,8

Но оценка изменения длины шага потребует долговременного наблюдения.

♥ ПО ТЕМЕ: Не ищите идеального партнера, или 7 признаков крепких отношений, которые не нужно разрывать.

 

Скорость ходьбы

iOS получила встроенные алгоритмы, которые позволяют оценивать скорость перемещения человека не только в ходе тренировок, но и на протяжении всего дня. Находящийся в районе талии смартфон будет фиксировать показатели движения по ровной поверхности. А вот перемещение по пересеченной местности, по лестнице и другим неровностям во внимание приниматься не будут.

То, с какой скоростью человек перемещается, напрямую зависит от общего состояния его здоровья и координации. Свое влияние оказывает и цель ходьбы – выгуливая питомца мы явно передвигаемся медленнее, чем в спешке по делам.

О чем говорит эта информация: как и в случае с предыдущим показателем не стоит производить сравнение своих показателей с показателями других людей – куда важнее, как меняется средняя скорость. С возрастом она неминуемо будет падать, а если снижение показателя станет совсем уж резким, то это может стать сигналом о серьезных проблемах. Чаще всего средняя скорость падает с появлением или обострением проблем с сердечно-сосудистой системой.

Какой показатель считать нормальным: скорость ходьбы человека – классическая величина для школьной математики. Все знают, что она равняется 5 км/час. В реальности этот показатель зависит от пола и колеблется от 4 км/час до 6 км/час у мужчин. Более высокие цифры могут показать уже тренированные люди. У женщин диапазон значений колеблется от 3 до 5,5 км/час, высокими можно считать показатели от 5,5 до 7 км/час.

♥ ПО ТЕМЕ: Cardiio: Heart Rate, или как измерить пульс с помощью iPhone без покупки дополнительных устройств.

 

6-минутная ходьба

Этот тест обычно используют, чтобы оценить состояние восстанавливающихся после респираторных или сердечно-сосудистых заболеваний пациентов. Человеку предлагают пройти по ровной поверхности или беговой дорожке максимально возможное расстояние. Времени на это дается 6 минут.

Но чтобы получить результаты в приложении «Здоровье» не потребуется вручную запускать тест и проходить его. Умные алгоритмы на основе наблюдения за дневной активностью сами выделят в ней подходящий для оценки период. Конечно же, для получения результата необходимо на протяжении дня осуществить эту шестиминутную проходку по ровной поверхности в темпе не ниже среднего. Достаточно совершить за день несколько прогулок, и этого хватит для формирования результатов теста.

О чем говорит эта информация: тест помогает узнать, насколько человек хорошо переносит физические нагрузки. Считается, что при полном здоровье можно будет пройти немалую дистанцию без ухудшения самочувствия. Если же у человека присутствуют проблемы с органами дыхания или с сердечно-сосудистой системой, то показатель окажется низким. Это может свидетельствовать о необходимости ограничить ежедневные нагрузки. А наиболее низкие показатели – сигнал о том, что человеку стоит позволять себе лишь минимальное физическое напряжение.

Какой показатель считать нормальным: нормальным для взрослого мужчины будет показатель в районе 600 метров, а для женщин это – 500 метров. Восстанавливающиеся после болезни смогут пройти 400-450 метров мужчины и 350-400 метров женщины.

♥ ПО ТЕМЕ: Индекс массы тела (ИМТ): что это и как рассчитать для мужчин и женщин.

 

Скорость подъема и спуска по лестнице

С помощью датчиков можно в ходе подъема и спуска по лестнице оценить состояние таких важных систем здоровья, как сердечно-сосудистая, опорно-двигательная, да и общую подвижность. Если человек перемещается вверх довольно быстро, то это говорит, как о высоком уровне его физической подготовки, так и о хорошем здоровье.

Сделанные же во время спуска измерения помогут оценит подвижность человека и его координацию. Быстрый и без остановок спуск в нормальном темпе тоже является доказательством хорошего состояния здоровья. Чтобы зафиксировать данные показатели придется с определенной регулярностью подниматься на высоту более 3 метров и осуществлять оттуда спуск. Но лучше всего этот вид нагрузки будет определяться и оцениваться в паре с Apple Watch.

О чем говорит эта информация: полученные в этом направлении данные: скорость подъема и спуска, общий темп и подвижность, наличие остановок и перерывов помогают собрать накопительные данные. Накопленный объем информации позволит определить потребность в определенной физической нагрузке.

Какой показатель считать нормальным: эти данные надо рассматривать только в комплексе с остальными, ведь оценка сильно зависит от предшествующих активности нагрузке, а также от роста человека, его веса и возраста. Не существует стандартной нормы выполнения этого упражнения, зато этот показатель лучше всего позволяет оценить, как на протяжении времени меняется общее состояние организма.

♥ ПО ТЕМЕ: Каким должен быть пульс здорового человека и как его измерять.

 

Кардиовыносливость

В разделе «Подвижность» вы можете обнаружить пункт «Кардиовыносливость», который измеряется в единицах МПК (максимальное потребление кислорода). Этот показатель указывает наибольшее количество кислорода в миллилитрах, потребляемое человеком в течение 1 минуты. МПК является критерием аэробной мощности.

♥ ПО ТЕМЕ: Сколько калорий нужно в день, чтобы похудеть мужчине или женщине, как рассчитать.

 

Зачем наблюдать за показателями активности на iPhone?

Вопрос кажется логичным, ведь телефон для многих – всего лишь инструмент для осуществления звонков. Но приложение «Здоровье» на iPhone освобождает пользователей от целенаправленного выполнения упражнений и нагрузки в пределах строгих правил. Не надо больше тратить время на различные тесты и замеры – система автоматически снимает все нужные показатели. А всего-то нужно, чтобы смартфон лежал постоянно в кармане или в сумке на поясе. Интеллектуальные алгоритмы сами зафиксируют объем нагрузки и рассчитают показатели.

Стоит понимать, что предоставленные смартфоном результаты будут отличаться от данных проводимых в медицинских центрах испытаний. Но и более точные измерения нужны далеко не всем, а лишь лицам со склонностями к определенным заболеваниям. Приложение «Здоровье» на iOS как раз и поможет найти и выявить проблему.

Явно недостоверные или ложные данные будут отбрасываться умными алгоритмами, в частности, они проигнорируют ходьбу по неровной поверхности или в непривычной для человека обстановке. Достаточно лишь активировать пару опций на своем iPhone, как через несколько недель вы уже получите определенную оценку вашей активности и возможное выявление проблем. Теперь для этого не надо проходить длительное и дорогое обследование и выполнять специальные задания.

Смотрите также:

Ваша скорость ходьбы влияет на вашу жизнь

Согласно исследованию, скорость, с которой мы обычно идем по жизни, влияет на то, как долго мы живем. Любой, у кого более быстрый темп при нормальном беге, живет дольше.

Недавно опубликованное исследование, проведенное группой из Центра биомедицинских исследований Лестера, выявило связь между ожидаемой продолжительностью жизни и средней скоростью ходьбы. Результаты основаны на данных чуть менее полумиллиона участников в Великобритании, пишет журналистка Лариса Хеллмунд, статья которой опубликована в журнале Focus.

Самое захватывающее, пишет она, не только возможный возраст смерти, много другой информации о здоровье человека могут быть получены из его скорости ходьбы.

Физическая подготовка определяет скорость ходьбы

В исследовании участников просили оценить их обычный темп: медленный, средний или быстрый. Ученые наблюдали за группой, принявшей участие в эксперименте в течение примерно семи лет.

Исследователи подсчитали количество умерших участников в этот период и затем могли использовать статистические экстраполяции, чтобы определить связь между темпом и продолжительностью жизни.

Результаты, опубликованные в «Слушаниях клиники Мейо», показывают, что у людей с быстрым темпом ходьбы продолжительность жизни выше. Тем не менее. ученые не спешать делать выводы относительно этого обстоятельства.

Они говорят, что на скорость движений влияют такие факторы, как более высокий уровнень физической подготовки, а также выносливость. Ученые отметили, что у людей с большой массой тела, но с более подготовленной физической активностью скорость движения выше, а значит у них есть все шансы прожить дольше.

«Наши результаты могут помочь подчеркнуть важность физической подготовки по сравнению с весом тела для ожидаемой продолжительности жизни людей», — объясняет профессор Том Йейтс, один из ведущих авторов исследования в Университете Лестера.
Другими словами, по его мнению, результаты показывают, что физическая подготовка является более надежным показателем ожидаемой продолжительности жизни, чем ИМТ.

Но что значит «быстрая ходьба»?

Исследователи из Массачусетского университета предприняли несколько попыток найти оптимальный темп и достигли достижимого результата: 100 шагов в минуту.

Прогулка 15 секунд, считая шаги. Затем вы умножаете это на четыре и затем получаете представление о том, как быстро вы путешествуете.

Скорость ходьбы как показатель здоровья

Скорость ходьбы, однако, может не только предсказать возможный возраст смерти, но и быть показателем физического здоровья человека.
В ближайшие годы врачи могут также использовать скорость ходьбы, чтобы определить биологический возраст человека . То, сколько нам лет с точки зрения нашего физического состояния, не обязательно связано с нашим фактическим возрастом, отмечают они.

В исследовании, проведенном среди пожилых людей, было установлено, что чем быстрее обследуемые могут ходить, тем лучше будут общие результаты тестов на здоровье.

И наоборот, исследователи из Университета Южной Калифорнии обнаружили доказательства того, что снижение скорости ходьбы может служить признаком проблем со здоровьем, таких как сердечно-сосудистые заболевания и когнитивные нарушения.

Поэтому кардиохирурги даже предложили использовать измерения скорости ходьбы при идентификации пациентов, которым трудно восстановиться после операции на сердце.

Таким образом, измерение скорости ходьбы может дать информацию о состоянии нашего здоровья на разных уровнях.
Источник:  Новости Ю

 

Новости портала «Весь Харьков»

Что ваша скорость ходьбы говорит о вашем здоровье (и сколько вы проживете!)

Знаете ли вы, что ваша скорость ходьбы может предсказать вашу продолжительность жизни? Исследования показали, что средняя скорость ходьбы человека может быть индикатором состояния здоровья, особенно у пожилых людей. Ходьба имеет важные преимущества для здоровья, и те, кто может ходить быстрым темпом, могут сделать больше шагов и получить максимальную пользу от активности.

Если вы не можете поддерживать среднюю скорость ходьбы, у вас могут быть ранние признаки проблем со здоровьем.Вы также должны знать, достаточно ли ваша текущая скорость ходьбы для кардио-ходьбы. Узнайте среднюю скорость ходьбы по возрасту, то, что ваша скорость ходьбы может сказать вам о вашем здоровье (и даже о вашей продолжительности жизни), а также советы о том, как ходить быстрее и стать здоровее.

Get Pacer! Если у вас еще нет Pacer, скачайте Pacer БЕСПЛАТНО! (на мобильном)

Какая средняя скорость ходьбы?

CandyBox Images / Shutterstock

Средний человек ходит 3–4 мили в час в быстром темпе.3 мили в час равняются 1,34 метра в секунду. С возрастом скорость ходьбы естественным образом снижается. То, что, возможно, не было «бодрым», когда мы были моложе, теперь стало хорошим, бодрым темпом. Также следует отметить, что ваша обычная скорость расслабленной ходьбы медленнее, чем скорость быстрой спортивной ходьбы. Согласно исследованию 2011 года, в котором использовались акселерометры для точного отслеживания скорости, средняя скорость ходьбы зависела от возраста пешехода.

Средняя скорость ходьбы по возрасту:

• 20-29 лет: 3,00 миль / ч (4.83 км / ч)
• 30-39 лет: 2,82 мили в час (4,54 км / ч)
• 40-49 лет: 2,82 мили в час (4,54 км / ч)
• 50-59 лет: 2,75 миль / ч (4,43 км / ч)
• > 60 лет: 4,36 км / ч (2,71 миль / ч)

Но как узнать, действительно ли вы держитесь в быстром темпе? Мы рассмотрели среднюю скорость для разных людей, но вы также можете проверить свою скорость!

Быстрая ходьба означает долгую жизнь?

Lordn / Shutterstock

В исследовании 2011 года, первоначально опубликованном в Журнале Американской медицинской ассоциации (JAMA), оценивалась «взаимосвязь между скоростью походки и выживаемостью» среди 34 485 человек старше 65 лет (средний возраст 73 года.5). Выяснилось, что скорость ходьбы коррелирует с продолжительностью жизни людей. Люди со средней скоростью ходьбы (0,8 м / с) имели среднюю продолжительность жизни, в то время как люди со средней скоростью (1,0 м / с или выше) жили дольше средней!

Исследование пришло к выводу, что скорость походки выше 1,0 метра в секунду может свидетельствовать о более здоровом старении, тогда как скорость ниже 0,6 метра в секунду может свидетельствовать о ухудшении состояния здоровья. Если 1,0 метр в секунду может означать продолжительность жизни, превышающую среднюю, то большее значение может означать исключительную продолжительность жизни.

Это не означает, что вам нужно быстро ходить, чтобы получить важные преимущества для здоровья. И быстрые прогулки, и неспешные прогулки важны для здоровья. Фактически, исследования показали, что польза для здоровья от легкой активности недооценивается. Тем не менее, если вы идете медленнее, это может быть признаком недиагностированных проблем со здоровьем.

Не любите быстро ходить? Не паникуйте!

nuiza11 / Shutterstock

Хотя существует корреляция между более медленной ходьбой и более короткой продолжительностью жизни, исследование не показало, что простая медленная ходьба ВЫЗЫВАЕТ сокращение продолжительности жизни.Скорее всего, более низкая скорость ходьбы является признаком плохого состояния здоровья и не вызвана сознательным решением идти медленнее.

Это также не определило, может ли работа по увеличению скорости ходьбы привести к улучшению здоровья. Потребуются дополнительные исследования, чтобы показать, что человек с низкой скоростью ходьбы, который прошел тренировку и поднял темп, добился большего успеха. Тем не менее, способность ходить быстрее естественным путем является признаком улучшения здоровья, а возможность поддерживать быструю ходьбу дольше, безусловно, полезна для вас.

Наконец, все участники исследования были старше 65 лет, поэтому результаты могут не относиться к более молодым людям. Недостаток упражнений и активности может привести к ряду проблем со здоровьем в любом возрасте, и естественно, что люди, которые не могут легко ходить в более молодом возрасте, также будут иметь проблемы с ходьбой в более старшем возрасте.

Как определить скорость ходьбы

Мартин Новак / Shutterstock

Самый простой способ определить скорость ходьбы — это использовать GPS-слежение Pacer. GPS-трекер Pacer дает вам карту вашего маршрута, а также измерения вашего времени, расстояния и скорости.Найдите его, проведя пальцем влево на главном экране кардиостимулятора.

Вы также можете пройти заранее определенный маршрут, расстояние до которого вы знаете, и узнать время, когда закончите. Чтобы найти свою скорость в милях в час, начните с числа 60 и разделите его на количество минут ходьбы (потому что в часе 60 минут). Если вы прошли 30 минут, разделите 60 на 30. Затем умножьте это число на количество пройденных миль. Пройдя 3 мили за 30 минут, вы получите: 60/30 = 2. 2 x 3 = 6. Вы пройдете 6 миль в час.Мы находим, что просто использовать Pacer для отслеживания себя намного проще!

Если вы очень прилежны и хотите посчитать, сколько метров в секунду вы идете, просто разделите мили в час на 2,237. Следовательно, ходьба со скоростью 6 миль в час будет составлять 2,68 метра в секунду.

Оценка скорости ходьбы по интенсивности

Syda Productions / Shutterstock

Вы также можете попробовать измерить скорость вашей ходьбы на основе интенсивности. Он будет менее точным, но потребует меньше усилий с вашей стороны.VeryWellFit декодирует это так,

• Легкая = легкая прогулка, <3 миль / ч
• Умеренный = быстрая прогулка, 3-4 миль / ч
• Средний = быстрая ходьба, 4-5 миль / ч

Важно отметить, что измерение скорости по вашим ощущениям может ввести в заблуждение, потому что темп, который опытный человек считает «легким», может быть умеренным или средним (или трудным) для тех, кто плохо знаком с ходьбой.

Если вам трудно ходить быстро, или если у вас травма или инвалидность, не волнуйтесь! Более важно, чтобы вы были активными и двигались, чем достигать какого-либо определенного показателя скорости.Слишком быстрая ходьба может привести к травмам или серьезным проблемам со здоровьем, особенно если у вас проблемы со здоровьем. Если сомневаетесь, идите в своем собственном темпе и будьте как можно активнее. Оказывается, даже легкая активность или ходьба с очень низкой скоростью также могут иметь большое значение в снижении риска смерти!

Я иду медленнее? Что мне делать?

Rido / Shutterstock

Это не гарантированный признак того, что у вас плохое здоровье, но это может быть ранним признаком проблем со здоровьем, о которых вы не подозреваете.Проконсультируйтесь с врачом, чтобы он назначил медицинский осмотр или другое обследование, чтобы узнать, есть ли что-нибудь новое, что вызывает снижение скорости ходьбы. Это естественно, что в некоторые дни у людей просто не хватает энергии, поэтому не паникуйте, если в вашей повседневной ходьбе наступит перерыв. Однако, если боль, усталость или трудности при ходьбе не исчезнут, обязательно проверьте себя!

Как начать ходить быстрее

Lopolo / Shutterstock

Ниже приведены несколько советов от PBS о том, как разработать более быструю ходьбу.

• Осанка — ключ к успеху. Держите спину прямо, подбородок и плечи расслабленными.
• Держите руки прижатыми к телу, но при этом в состоянии естественным движением и сгибании под прямым углом.
• Отталкивайте пальцы ног во время ходьбы.
• Постарайтесь действовать быстрее. Вы, естественно, будете делать более длинные шаги, если будете идти быстрее.

Вы также можете попробовать использовать интервалы, чтобы чередовать быструю и медленную ходьбу, чтобы получить больше от тренировки. Вот 30-минутная прогулка, которая изменит вашу скорость и поможет вам двигаться без необходимости постоянно поддерживать быструю ходьбу.

Что влияет на скорость ходьбы?

luckyraccoon / Shutterstock

Если вы обнаружите, что не можете поддерживать прежний темп, не паникуйте. Это не обязательно показатель ухудшения здоровья! Некоторые факторы, снижающие нашу скорость, например старение, неизбежны. В возрасте от 30 до 50 средняя скорость ходьбы снижается с 3,2 до 2,93 в час. Другие факторы, такие как болезнь или травмы, могут помешать нам сохранять темп, как когда-то. Такие состояния, как артрит, могут ограничивать вашу скорость, иногда делая ходьбу болезненной.Мужчины также склонны ходить быстрее женщин, хотя, конечно, это не всегда так!

Тем не менее, вы можете контролировать множество факторов, включая уровень физической подготовки и вес. По мере того, как ваше физическое состояние улучшается и ваш ИМТ приближается к нормальному диапазону, ваша скорость ходьбы также увеличивается. Легкость на ногах, большая емкость легких и более эффективно работающее сердце сделают вашу ежедневную прогулку легкой. Вы обнаружите, что можете ходить быстрым темпом намного дольше, чем раньше.

Вы сделаете больше шагов (и станете здоровее), если будете ходить в удобном и быстром темпе. Хотя вы можете поработать над своей ходьбой и выносливостью, чтобы набрать темп, не пытайтесь ходить так быстро, чтобы у вас запыхалось или вам было трудно просто соответствовать какому-то эталону. Исследования показали, что даже небольшое количество активности может иметь большое значение для здоровья, поэтому будьте настолько активны, насколько это возможно, в зависимости от вашей ситуации!

Соблюдение цели в повседневной ходьбе приблизит вас к вашим целям в фитнесе и поможет вам улучшить здоровье.И, как показывают исследования, это может даже привести к увеличению продолжительности жизни.

Получить стимулятор

Если вы еще не скачали приложение Pacer, скачайте Pacer прямо сейчас бесплатно (на мобильном устройстве)! Вы также можете посетить наш веб-сайт (мобильный или настольный) или подписаться на наш блог, чтобы получить больше полезных советов по ходьбе и здоровому образу жизни.

Нравится:

Нравится Загрузка …

_

% PDF-1.3 % 1 0 obj > / OCG [6 0 R] >> / Контуры 7 0 R / PageLabels 8 0 руб. / Страницы 9 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 10 0 obj / rgid (PB: 51201974_AS: 104986771984387 @ 1402042205608) >> эндобдж 2 0 obj > поток Акробат Дистиллятор 9.0,0 (Macintosh) %% DocumentProcessColors: Голубой Пурпурный Желтый Черный %% EndComments2011-06-02T10: 58: 23 + 01: 00QuarkXPress (R) 8.162011-06-02T10: 34: 37Z2011-06-02T10: 58: 23 + 01: 00application / pdf

_

J. Exp. Биол.

%% DocumentProcessColors: голубой, пурпурный, желтый, черный %% EndCommentsuuid: bd0b7748-7314-5042-8bc6-158b26fabc07uuid: 1d4d4c11-d5d0-b34a-a3dc-582f77098150 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > / PageElement> / Печать> / Просмотр> >> >> эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > / XObject> / Шрифт> >> / MediaBox [0 0 612 792] / Аннотации [35 0 R 36 0 R 37 0 R 38 0 R 39 0 R 40 0 ​​R 41 0 R 42 0 R 43 0 R 44 0 R 45 0 R 46 0 R 47 0 R 48 0 R 49 0 R 50 0 R 51 0 R 52 0 R 53 0 R 54 0 R 55 0 R 56 0 R] / Содержание 57 0 руб. / StructParents 0 / Родитель 9 0 R >> эндобдж 15 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 16 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 17 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 18 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 19 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 20 0 объект > / ExtGState> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства> / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 >> эндобдж 21 0 объект > / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject> >> / Повернуть 0 / TrimBox [0 0 612 792] / Тип / Страница / u2pMat [1 0 0 -1 0 792] / xb1 0 / xb2 612 / xt1 0 / xt2 612 / yb1 0 / yb2 792 / yt1 0 / yt2 792 / Аннотации [123 0 R] >> эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > поток xyp} h if & i22S4dIҤMIv1M6N2iCMdhJƷ | `cc | bԧ $> uCƦHZmp: ˫ ߻ Z ~ Ϯ} ww? ~ _R ​​

Модель нервно-мышечного скелета, которая ходит и проходит через диапазон скоростей с несколькими изменениями параметров моторного контроля 9001 на основе гипотезы мышечной синергии. 1.

Каванья, Г. А., Тис, Х. и Замбони, А. Источники внешней работы при ходьбе и беге по прямой. J. Physiol. 262 , 639–657 (1976).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

2.

Нильссон, Дж., Торстенссон, А. и Хальбертсма, Дж. Изменения движений ног и мышечной активности в зависимости от скорости передвижения и способа прогрессирования у людей. Acta. Physiol. Сканд. 123 , 457–475 (1985).

CAS PubMed Статья Google Scholar

3.

Александр, Р. МакН. Модель двуногого передвижения на податливых ногах. Phil. Пер. R. Soc. Лондон. B 338 , 189–198 (1992).

ADS CAS Статья Google Scholar

4.

Гейер, Х., Сейфарт, А. и Бликхан, Р. Поведение податливых ног объясняет базовую динамику ходьбы и бега. Proc. R. Soc. B 273 , 2861–2867 (2006).

PubMed Статья Google Scholar

5.

Минетти, А. Э. и Александер, Р. МакН. Теория метаболических затрат на двуногую походку. J. Theor. Биол. 186 , 467–476 (1997).

CAS PubMed Статья Google Scholar

6.

d’Avella, A., Saltiel, P. & Bizzi, E.Комбинации мышечной синергии в построении естественного двигательного поведения. Нат. Neurosci. 6 , 300–308 (2003).

PubMed Статья CAS Google Scholar

7.

Дрю, Т., Каласка, Дж. И Кручев, Н. Синергия мышц во время передвижения у кошек: модель для управления моторной корой головного мозга. J. Physiol. 586 , 1239–1245 (2008).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

8.

Иваненко Ю.П., Поппеле Р.Э., Лакванити Ф. Программы контроля моторики и ходьба. Невролог 12 , 339–348 (2006).

PubMed Статья Google Scholar

9.

Такей, Т., Конфайса, Дж., Томацуа, С., Оя, Т. и Секи, К. Нейронная основа синергии мышц рук в спинном мозге приматов. Proc. Natl. Акад. Sci. США 114 , 8643–8648 (2017).

CAS PubMed Статья Google Scholar

10.

Тинг, Л. Х. и Макферсон, Дж. М. Ограниченный набор мышечных синергий для управления силой во время выполнения постуральной задачи. J. Neurophysiol. 93 , 609–613 (2005).

PubMed Статья Google Scholar

11.

Тодоров Э. и Джордан М. И. Оптимальное управление с обратной связью как теория координации движений. Нат. Neurosci. 5 , 1226–1235 (2002).

CAS PubMed Статья Google Scholar

12.

Треш, М. К., Сальтиель, П. и Бицци, Э. Построение движения спинным мозгом. Нат. Neurosci. 2 , 162–167 (1999).

CAS PubMed Статья Google Scholar

13.

Треш, М. К. и Джарк, А. Аргументы за и против мышечной синергии. Curr. Opin. Neurobiol. 19 , 601–607 (2009).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

14.

Каппеллини Г., Иваненко Ю. П., Поппеле Р. Э. и Лакванити Ф. Двигательные паттерны при ходьбе и беге человека. J. Neurophysiol. 95 , 3426–3437 (2006).

CAS PubMed Статья Google Scholar

15.

Сартори М., Гицци Л., Ллойд Д. Г. и Фарина Д. Модель опорно-двигательного аппарата человека, движимого низкоразмерным набором примитивов импульсивного возбуждения. Фронт. Comput.Neurosci. 7 , 79 (2013).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

16.

Аллен Дж. Л. и Нептун Р. Р. Трехмерное модульное управление ходьбой человека. J. Biomech. 45 , 2157–2163 (2012).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

17.

Аой, С., Огихара, Н., Фунато, Т., Сугимото, Ю. и Цучия, К. Оценка функциональной роли сброса фазы в создании адаптивной двуногой ходьбы человека с помощью физиологической модели генератора позвоночника. Biol. Киберн. 102 , 373–387 (2010).

PubMed Статья Google Scholar

18.

Дзеладини, Ф., ван ден Кибум, Дж. И Айспеерт, А. Вклад центрального генератора паттернов в нейромышечную модель, основанную на рефлексах. Фронт. Гм. Neurosci. 8 , 371 (2014).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

19.

Гюнтер М. и Рудер Х. Синтез двухмерной ходьбы человека: тест модели λ . Biol. Киберн. 89 , 89–106 (2003).

PubMed МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

20.

Хасе К., Мияшита К., Ока С. и Аракава Ю. Моделирование походки человека с помощью нейромышечно-скелетной модели и эволюционных вычислений. J. Visual. Comput. Анимат. 14 , 73–92 (2003).

Артикул Google Scholar

21.

Джо, С. и Массакуа, С. Г. Модель цереброцеребелло-спинномышечного взаимодействия в сагиттальном контроле ходьбы человека. Biol. Киберн. 96 , 279–307 (2007).

PubMed МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

22.

Нептун, Р. Р., Кларк, Д. Дж. И Каутц, С. А. Модульное управление ходьбой человека: исследование моделирования. J. Biomech. 42 , 1282–1287 (2009).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

23.

Сонг, С. и Гейер, Х. Нейронная схема, которая подчеркивает обратную связь по позвоночнику, порождает разнообразные формы передвижения человека. J. Physiol. 593 , 3493–3511 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

24.

Сонг, С. и Гейер, Х. Регулирование скорости в нервно-мышечной модели бега человека. Proc. IEEE-RAS Int. Конф. Humanoid Robot , pp. 217–222, 2015.

25.

Taga, G. Модель нервно-мышечно-скелетной системы для передвижения человека II. Возможность адаптации в реальном времени при различных ограничениях.Биол. Киберн. 73 , 113–121 (1995).

CAS PubMed МАТЕМАТИКА Google Scholar

26.

Мацуока К. Механизмы управления частотой и паттерном в генераторах нервных ритмов. Biol. Киберн. 56 , 345–353 (1987).

CAS PubMed Статья Google Scholar

27.

Сонг, С. и Гейер, Х. Регулирование скорости и создание больших переходов скорости в нейромышечной модели ходьбы человека. Proc. IEEE Int. Конф. Робот. Autom ., Pp. 511–516, 2012.

28.

Фельдман А. Еще раз о гипотезе точки равновесия (модель λ ) для управления двигателем. J. Mot. Behav. 18 , 17–54 (1986).

CAS PubMed Статья Google Scholar

29.

Акерманн М. и ван ден Богерт А. Дж. Принципы оптимальности для прогнозирования походки человека на основе моделей. Дж.Биомех. 43 , 1055–1060 (2010).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

30.

Стил, К. М., Треш, М. К. и Перро, Э. Дж. Количество и выбор мышц влияют на результаты анализа синергии мышц. Фронт. Comput. Neurosci. 7 , 105 (2013).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

31.

Торстенссон А. и Робертсон Х. Адаптация к изменению скорости передвижения человека: скорость перехода между ходьбой и бегом. Acta. Physiol. Сканд. 131 , 211–214 (1987).

CAS PubMed Статья Google Scholar

32.

Гейер, Х. и Герр, Х. Модель мышечного рефлекса, которая кодирует принципы механики движения на ногах, обеспечивает динамику ходьбы и мышечную активность человека. IEEE Trans.Neural. Syst. Rehabil. Англ. 18 , 263–273 (2010).

PubMed Статья Google Scholar

33.

Сонг, С. и Гейер, Х. Оценка нейромеханической модели управления ходьбой с использованием экспериментов с нарушениями. Фронт. Comput. Neurosci. 11 , 15 (2017).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

34.

Aoi, S. & Funato, T. Нейромышечно-скелетные модели, основанные на гипотезе мышечной синергии, для исследования адаптивного моторного контроля при передвижении посредством сенсорно-моторной координации. Neurosci. Res. 104 , 88–95 (2016).

PubMed Статья PubMed Central Google Scholar

35.

Чватал, С. А. и Тинг, Л. Х. Произвольное и реактивное задействование синергии локомоторных мышц во время нарушенной ходьбы. J. Neurosci. 32 , 12237–12250 (2012).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

36.

Кларк, Д. Дж., Тинг, Л. Х., Заяк, Ф. Э., Нептун, Р. Р. и Каутц, С. А. Объединение здоровых двигательных модулей предсказывает снижение двигательной активности и сложность координации мышц после инсульта. J. Neurophysiol. 103 , 844–857 (2010).

PubMed Статья PubMed Central Google Scholar

37.

Йокояма, Х., Огава, Т., Кавасима, Н., Шинья, М. и Накадзава, К. Отдельные наборы локомоторных модулей контролируют скорость и режимы передвижения человека. Sci. Отчет 6 , 36275 (2016).

ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

38.

Aoi, S. & Tsuchiya, K. Самоустойчивость простой модели ходьбы, управляемой ритмическим сигналом. Nonlin. Дин. 48 , 1–16 (2007).

MathSciNet МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

39.

Аой, С. и Цучия, К. Генерация двуногой ходьбы посредством взаимодействия между динамикой робота, динамикой осциллятора и окружающей средой: характеристики устойчивости пятизвенного плоского двуногого робота. Auton. Робот. 30 , 123–141 (2011).

Артикул Google Scholar

40.

Хоббелен, Д. Г. Э. и Висс, М. Управление скоростью ходьбы при ходьбе по предельному циклу. Внутр. J. Робот. Res. 27 , 989–1005 (2008).

Артикул Google Scholar

41.

Новачек Т.Ф. Биомеханика бега. Походка 7 , 77–95 (1998).

CAS PubMed Статья Google Scholar

42.

Хинрикс, Р. Н., Кавана, П. Р. и Уильямс, К. Р. Функция верхних конечностей при беге. I: Соображения относительно центра масс и тяги. Внутр. J. Sport. Биомех. 3 , 222–241 (1987).

Артикул Google Scholar

43.

Силос-Лабини, Ф., Иваненко, Ю. П., Каппеллини, Г., Гравано, С. и Лакванити, Ф. Плавные изменения паттернов ЭМГ во время переходов походки при разгрузке веса тела. Дж.Neurophysiol. 106 , 1525–1536 (2011).

Артикул Google Scholar

44.

Ли, К. Р. и Фарли, К. Детерминанты траектории центра масс при ходьбе и беге человека. J. Exp. Биол. 201 , 2935–2944 (1998).

CAS PubMed Google Scholar

45.

Каванья Г. А. и Маргариа Р. Механика ходьбы. J. Appl. Physiol. 21 , 271–278 (1966).

CAS PubMed Статья Google Scholar

46.

Каванья, Г. А., Хеглунд, Н. К. и Тейлор, К. Р. Механическая работа при наземном передвижении: два основных механизма минимизации расхода энергии. Am. J. Physiol. 233 , R243 – R261 (1977).

CAS PubMed Google Scholar

47.

Mochon, S. & McMahon, T.A. Баллистическая ходьба. J. Biomech. 13 , 49–57 (1980).

CAS PubMed МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

48.

Огихара, Н., Аой, С., Сугимото, Ю., Цучия, К., Накацукаса, М. Прямое динамическое моделирование двуногой ходьбы у японских макак: исследование причинно-следственных связей между кинематикой конечностей, скоростью и энергетика двуногого передвижения у нечеловеческих приматов. Am. J. Phys. Антрополь. 145 , 568–580 (2011).

PubMed Статья Google Scholar

49.

Бликхан Р. Пружинно-массовая модель для бега и прыжков. J. Biomech. 22 , 1217–1227 (1989).

CAS PubMed Статья Google Scholar

50.

МакМахон Т.А. и Ченг Г.С. Механика бега: как жесткость сочетается со скоростью. J. Biomech. 23 , 65–78 (1990).

PubMed Статья Google Scholar

51.

Kim, S. & Park, S. Жесткость ноги увеличивается со скоростью, чтобы модулировать частоту походки и энергию движения. J. Biomech. 44 , 1253–1258 (2011).

PubMed Статья Google Scholar

52.

Lipfert, S. W., Günther, M., Renjewski, D., Гриммер, С. & Сейфарт, А. Сравнение модели и эксперимента системной динамики для ходьбы и бега человека. J. Theor. Биол. 292 , 11–17 (2012).

PubMed Статья Google Scholar

53.

Даннер, С. М., Вильшин, С. Д., Шевцова, Н. А. и Рыбак, И. А. Центральный контроль межконечностной координации и зависимой от скорости выражения походки у четвероногих. J. Physiol. 594 , 6947–6967 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

54.

Голубицкий, М., Стюарт, И., Буоно, П. Л. и Коллинз, Дж. Дж. Симметрия в генераторах центрального паттерна опорно-двигательного аппарата и походках животных. Nature 401 , 693–695 (1999).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

55.

Мольков Ю.И., Бакак Б.Дж., Талпалар, А. Э. и Рыбак, И. А. Механизмы лево-правой координации в схемах генерации локомоторных паттернов у млекопитающих: взгляд на математическое моделирование. PLoS. Comput. Биол. 11 , e1004270 (2015).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

56.

Сринивасан, М. и Руина, А. Компьютерная оптимизация минимальной двуногой модели обнаруживает ходьбу и бег. Nature 439 , 72–75 (2006).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

57.

Иваненко, Ю. П., Каппеллини, Г., Доминичи, Н., Поппеле, Р. Э. и Лакванити, Ф. Координация передвижения с произвольными движениями у человека. J. Neurosci. 25 , 7238–7253 (2005).

CAS PubMed Статья Google Scholar

58.

Martino, G. et al. .Нервно-мышечные изменения походки, связанные с нестабильными состояниями. J. Neurophysiol. 114 , 2867–2882 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

59.

Сантуз А., Экизос А., Эккардт Н., Кибеле А. и Арампацис А. Проблемы передвижения человека: стабильность и модульная организация в нестабильных условиях. Sci. Отчет 8 , 2740 (2018).

ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

60.

Dominici, N. et al. . Двигательные примитивы у новорожденных и их развитие. Наука 334 , 997–999 (2011).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

61.

Катавителло Г., Иваненко Ю. П. и Лакванити Ф.Плоская ковариация углов подъема задних и передних конечностей при наземном и водном передвижении собак. PLoS One 10 , e0133936 (2015).

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

62.

Rigosa, J. et al. . Расшифровка двуногой локомоции из сенсомоторной коры головного мозга крысы. J. Neural Eng. 12 , 056014 (2015).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

63.

Cheung, V.C.K. и др. . Паттерны мышечной синергии как физиологические маркеры моторного коркового повреждения. Proc. Natl. Акад. Sci. США 109 , 14652–14656 (2012).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

64.

Родригес, К. Л., Реммих, Р. Т., Кам, Б., Фрегли, Б. Дж. И Хасс, К. Дж. У людей с болезнью Паркинсона наблюдается снижение нервно-мышечной сложности во время ходьбы. Clin. Neurophysiol. 124 , 1390–1397 (2013).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

65.

Ekeberg, Ö. И Пирсон, К. Компьютерное моделирование шага задними лапами кошки: исследование механизмов, регулирующих переход из стойки в движение. J. Neurophysiol. 94 , 4256–4268 (2005).

PubMed Статья Google Scholar

66.

Фукуока Ю., Хабу Ю. и Фукуи Т. Простое правило для создания четвероногой походки, определяемое обратной связью с нагрузкой на ноги: исследование моделирования. Sci. Отчет 5 , 8169 (2015).

ADS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

67.

Холмс П., Фулл Р. Дж., Кодичек Д. и Гукенхаймер Дж. Динамика передвижения на ногах: модели, анализ и проблемы. SIAM Rev. 48 , 207–304 (2006).

ADS MathSciNet МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

68.

Хант, А., Шмидт, М., Фишер, М. и Куинн, Р. Биологическая нейронная система координирует суставы и ноги четвероногих. Bioinspir. Биомим. 10 , 055004 (2015).

PubMed Статья Google Scholar

69.

Миллер Л. А. и др. .Использование вычислительных и механических моделей для изучения передвижения животных. Integr. Комп. Биол. 52 , 553–575 (2012).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

70.

Тителл, Э. Д., Сюй, К.-Й., Уильямс, Т. Л., Коэн, А. Х. и Фаучи, Л. Дж. Взаимодействие между внутренними силами, жесткостью тела и жидкой средой в нейромеханической модели плавания миноги. Proc. Natl. Акад.Sci. США 107 , 19832–19837 (2010).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

71.

Яковенко, С., Гриценко, В. и Прохазка, А. Вклад рефлексов растяжения в локомоторный контроль: исследование моделирования. Biol. Киберн. 90 , 146–155 (2004).

CAS PubMed МАТЕМАТИКА Статья Google Scholar

72.

Ямада, Ю. и др. . Воплощенная модель мозга человеческого зародыша. Sci. Отчет 6 , 27893 (2016).

ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

73.

Аллен, Дж. Л., Каутц, С. А. и Нептун, Р. Р. Влияние объединенных модулей мышечного возбуждения на эффективность гемипаретической ходьбы после инсульта. Clin. Биомех. 28 , 697–704 (2013).

Артикул Google Scholar

74.

Aoi, S. et al. . Вклады переустановки фазы и межконечностной координации в адаптивный контроль уклонения задних конечностей от препятствий во время передвижения у крыс: имитационное исследование. Biol. Киберн. 107 , 201–216 (2013).

PubMed Статья Google Scholar

75.

Fujiki, S. et al. Адаптивная беговая дорожка с разрезным ремнем для задних конечностей у крыс путем управления основными паттернами активации мышц с помощью сброса фазы. Sci. Реп ., 8 , 17341 (2018).

76.

Джо, С. Гипотетический нейронный контроль двуногой ходьбы человека с произвольной модуляцией. Med. Bio. Англ. Comput. 46 , 179–193 (2008).

Артикул Google Scholar

77.

Стил, К. М., Джексон, Р.У., Шуман, Б. Р. и Коллинз, С. Х. Набор мышц и координация с экзоскелетом голеностопного сустава. J. Biomech. 59 , 50–58 (2017).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

78.

Hirashima, M. & Oya, T. Как мозг решает проблему избыточности мышц? Заполнение пробела между гипотезами оптимизации и мышечной синергии. Neurosci. Res. 104 , 80–87 (2016).

PubMed Статья Google Scholar

79.

Катч, Дж. Дж. И Валеро-Куэвас, Ф. Дж. Проблемы и новые подходы к доказательству существования мышечной синергии нервного происхождения. PLoS Comput. Биол. 8 , e1002434 (2012).

ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

80.

Hart, C. B. & Giszter, S.F. Нейронная основа моторных примитивов спинного мозга. J. Neurosci. 30 , 1322–1336 (2010).

CAS PubMed Статья Google Scholar

81.

Левин А. Дж. и др. . Идентификация клеточного узла для путей моторного контроля. Нат. Neurosci. 17 , 586–593 (2014).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

82.

Овердуин, С. А., д’Авелла, А., Ро, Дж., Кармена, Дж. М. и Бицци, Э. Представление синергии мышц в мозге приматов. J. Neurosci. 35 , 12615–12624 (2015).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

83.

Saltiel, P., Wyler-Duda, K., d’Avella, A., Tresch, MC & Bizzi, E. Мышечная синергия, закодированная в спинном мозге: данные очагового интраспинального ионтофореза NMDA у лягушки . J. Neurophysiol. 85 , 605–619 (2001).

CAS PubMed Статья Google Scholar

84.

Шинода, Й., Йокота, Дж. И Футами, Т. Дивергентная проекция отдельных кортикоспинальных аксонов на мотонейроны нескольких мышц у обезьяны. Neurosci. Lett. 23 , 7–12 (1981).

CAS PubMed Статья Google Scholar

85.

Шинода, Ю., Огаки, Т., Сугиучи, Ю., Футами, Т., Какей, С. Функциональная синергия мышц шеи, иннервируемых отдельными медиальными вестибулоспинальными аксонами. Ann. Акад. Sci. 656 , 507–518 (1992).

ADS CAS PubMed Статья Google Scholar

86.

Алибеджи Н. А., Кирш Н. А. и Шарма Н. Схема адаптивного управления, основанная на синергии мышц, для гибридного ходового нейропротеза. Фронт. Bioeng. Biotechnol. 3 , 203 (2015).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

87.

Алибеджи, Н. А., Молазаде, В., Диченно, Б. Э. и Шарма, Н. Схема управления, которая использует динамическую постуральную синергию для координации гибридного нейропротеза при ходьбе: теория и эксперименты. Фронт. Neurosci. 12 , 159 (2018).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

88.

Гарате, В. Р. и др. . Помощь при ходьбе с использованием искусственных примитивов: новая биовдохновленная структура, использующая моторные примитивы для помощи при передвижении через носимый кооперативный экзоскелет. Робот IEEE. Автомат. Mag. 23 , 83–95 (2016).

Артикул Google Scholar

89.

Van der Noot, N., Ijspeert, A. J. & Ronsse, R. Контроллер, вдохновленный биологией, обеспечивающий модуляцию скорости вперед с помощью трехмерного двуногого ходунка. Внутр. J. Робот. Res. 37 , 168–196 (2018).

Артикул Google Scholar

90.

Огихара Н. и Ямазаки Н. Генерация двуногих движений человека с помощью биомиметической нейро-мышечно-скелетной модели. Biol. Киберн. 84 , 1–11 (2001).

CAS PubMed Статья Google Scholar

91.

Дэви, Д. Т. и Ауду, М.L. Метод динамической оптимизации для прогнозирования мышечных сил в фазе качания походки. J. Biomech. 20 , 187–201 (1987).

CAS PubMed Статья Google Scholar

92.

Винтер, Д. А. Биомеханика и моторный контроль движений человека, 3-е изд. , Wiley: New York, 2004.

НЕЙРОННЫЙ КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ ПРИ ХОДЬБЕ ЧЕЛОВЕКА

Аннотация

Центральная нервная система человека постоянно контролирует скорость ходьбы, регулируя мышечную активность.Механизмы, лежащие в основе этого процесса контроля, не совсем понятны. Недавние исследования исследовали нейронный контроль ходьбы с помощью сенсорных и механических возмущений. Было высказано предположение, что временные реакции на возмущения показывают закономерности модуляции мышечной активации, которые ранее не наблюдались. Эта диссертация направлена ​​на систематическое исследование различий в модуляции мышечной активации между временными реакциями и устойчивой ходьбой. Были разработаны три исследования для изучения этих модуляций с использованием визуальных и механических возмущений.Первое исследование сравнивало качественные закономерности переходных реакций на зрительные возмущения с наблюдаемыми при постоянной ходьбе. Небольшие изменения средней мышечной активации между двумя установившимися скоростями сравнивались с небольшими временными изменениями из-за возмущений. Мы продемонстрировали, что снижение активности подошвенного флексора во время кратковременных ответов, которое потенциально способствовало увеличению скорости, было уникальным для этих ответов и не воспроизводилось в условиях постоянной ходьбы.Во втором исследовании количественно оценивалось влияние средней скорости ходьбы на временные реакции на визуальные возмущения и сравнивались эти эффекты с устойчивыми условиями ходьбы. Эффект масштабирования амплитуды ответов был продемонстрирован на разных скоростях беговой дорожки. Наконец, в последнем исследовании мы исследовали характеристики переходных реакций на механические возмущения беговой дорожки. Мы исследовали влияние возмущений с двумя разными амплитудами как на кинематику, так и на активацию мышц.Были количественно оценены ответы нейробиоуправления на кинематические отклонения, и было показано, что приближение локального предельного цикла было разумным для описания системы. Вместе эти исследования проливают свет на то, как модуляция мышечной активности используется нервной системой для регулирования ключевой переменной скорости ходьбы, а также других аспектов передвижения человека.

Lab 2/3 Human Walking Speed ​​(Совместимость с дистанционным обучением) — Физика тела: движение к метаболизму

Результат курса 5, Результат блока 2-1

Материалы:

• письменные принадлежности
• линейка или рулетка
• не менее 2 м x 1 м открытой площади
• цифровое устройство с программой для работы с электронными таблицами
• цифровое устройство с доступом в Интернет
• секундомер или цифровое устройство с функцией секундомера

Наблюдение

Не у всех одинаковый естественный темп ходьбы.Часто оказывается, что у более высоких людей скорость ходьбы выше.

Генерация вопросов

Какова разница в скорости ходьбы между людьми? Действительно ли рост предсказуемо влияет на естественную скорость ходьбы?

Поиск существующих знаний

1) Потратьте несколько минут на поиск ответа на предыдущие вопросы.

• Нашли ли вы какую-нибудь полезную информацию из надежного источника? Если да, укажите источник (и) и кратко изложите информацию ниже.

Генерация гипотез

2) Сгенерируйте количественную гипотезу. Проверка вашей гипотезы должна предоставить информацию, которая поможет ответить на ваш вопрос.

• Если каждый человек в классе измеряет свою скорость ходьбы, то изменение скорости будет + ___________ м / с вокруг среднего значения.

3) Дайте качественную гипотезу о зависимости скорости ходьбы от роста.

• Если каждый человек в классе измеряет свою скорость ходьбы и рост, то будет обнаружено, что скорость явно __________________ по мере увеличения роста.

4) Объясните, почему вы выбираете зависимость скорости от высоты.

Проверка экспериментальных гипотез

Каждый из вас будет измерять свой рост и скорость ходьбы и использовать объединенные данные класса для проверки своих гипотез.

Сбор данных: высота

5) Найдите способ измерить свой рост.Возможно, вам придется проявить изобретательность, чтобы измерить свой рост с ограниченным оборудованием. Например, чтобы измерить свой рост с помощью только линейки и без помощника, вы можете лечь на пол, упершись ногой в стену, и уронить небольшой предмет с макушки. Затем используйте линейку, чтобы измерить расстояние от стены до объекта, последовательно отмечая конец и перемещая линейку вдоль. Объясните, какой метод измерения вы будете использовать, включая любые трудности, с которыми вы ожидаете столкнуться, и способы их решения:

6) Оцените погрешность одного измерения, выполненного с помощью вашего метода, и объясните свои аргументы.(Подсказка: погрешность одного измерения не обязательно совпадает с точностью вашего прибора. Например, линейка с отметками каждые 1 мм может обеспечить точность примерно 0,5 мм , но погрешность будет намного больше, если ваши руки дрожат во время измерения).

7) Измерьте свой рост в 10 отдельных попытках и запишите их в таблице ниже.

• Введите в пустые поля единицы измерения, которые вы использовали, и при необходимости преобразуйте их, чтобы получить высоту в единицах.
• Если вы столкнулись с проблемой во время испытания, запишите примечание, объясняющее проблему, повторите испытание, вычеркните исходное значение и запишите новое значение рядом с ним.

Измерения моего роста

Пробный номер	Высота (__________)	Высота ( м )	Примечания
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

8) Введите данные в электронную таблицу.Используйте электронную таблицу для вычисления среднего и стандартного отклонения значений высоты в метрах и используйте соседнюю ячейку для обозначения каждого из них. Видео ниже демонстрирует, как это сделать.

9) Запишите свое среднее значение и стандартное отклонение ниже:

10) Разделите стандартное отклонение на квадратный корень из числа (N) образцов, которые вы использовали в среднем (). Это известно как стандартная ошибка среднего.

11) Во многих случаях (но не во всех) SEM сообщает нам, на сколько наше среднее значение наших измерений может отличаться от фактического значения.Мы часто используем SEM для оценки неопределенности результата, основанной на усреднении многих измерений. В этом случае мы требуем 68% уверенности в том, что фактическое значение не отличается от среднего наших измерений более чем на SEM. В идеале мы должны основывать наш SEM на более чем 10 значениях, но мы будем использовать только 10 в этой обучающей ситуации, чтобы сократить время, необходимое для проведения измерений.

• Используя SEM как неопределенность вашего роста, запишите свой средний рост вместе с неопределенностью как: среднее значение + неопределенность.Обязательно используйте правильное количество значащих цифр (обратитесь за помощью или см. Раздел 3, если необходимо):

12) Как неопределенность соотносится с оценкой неопределенности, которую вы сделали перед измерением? Если одно из них более чем в 5 раз превышает другое, объясните, почему вы считаете, что ваша оценка была слишком высокой или слишком низкой.

Сбор данных: скорость ходьбы

13) Теперь вам нужно измерить скорость ходьбы. Используйте Google Maps, чтобы определить близлежащее здание или достопримечательность, которые находятся на расстоянии от 5 до 10 минут пешком.Запишите расстояние пешком до ориентира, предоставленного Google Maps (не забудьте выбрать пеший способ передвижения, чтобы расстояние было рассчитано с использованием пешеходных маршрутов). Преобразуйте расстояние в метры и запишите здесь: __________________

14) Теперь используйте секундомер, чтобы записать время, необходимое вам, чтобы дойти до ориентира, и запишите здесь ________:

15) Оцените погрешность измерения времени только до одной значащей цифры.(Например, была неопределенность 0,1 с , 1 с , 10 с , 100 с ,…?).

16) Объясните, почему вы обосновали свою оценку, включая то, что, по вашему мнению, было основным фактором неопределенности времени. (Например, сколько времени вам понадобилось, чтобы нажать кнопку «Стоп», когда вы прибыли?)

17) Предполагая, что расстояние, предоставленное Google Maps, было точным, оцените погрешность измерения расстояния только до одной значащей цифры.(Например, неопределенность составляла 0,1 м , 1 м , 10 м , 100 м ). Объясните, почему вы сделали оценку. (Например, вы срезали угол на повороте? Вы бродили взад и вперед по тротуару, чтобы избежать встречи с другими людьми?)

18) Рассчитайте скорость ходьбы, разделив расстояние на время:

19) Рассчитайте погрешность вашей скорости. Каждый раз, когда вы просто умножаете или делите набор чисел, относительную неопределенность результата можно вычислить, добавив относительные неопределенности.Сначала вычислите относительную неопределенность расстояния, разделив неопределенность расстояния на значение расстояния. Затем сделайте то же самое для неопределенности времени и значения времени.

20) Добавьте две вычисленные относительные погрешности, чтобы получить общую относительную погрешность для скорости.

21) Наконец, умножьте эту относительную неопределенность скорости на фактическое значение скорости, чтобы вернуться к абсолютной неопределенности скорости.

22) Введите свой средний рост, неопределенность высоты, скорость и неопределенность скорости в таблицу классов.Вы можете использовать свой студенческий билет вместо своего имени, если хотите.

Анализ данных

23) Теперь мы проанализируем данные класса, чтобы проверить наши различные гипотезы. Скопируйте и вставьте данные из таблицы класса в свою таблицу. Ниже приведено видео, демонстрирующее, как использовать электронную таблицу для выполнения анализа некоторых аналитических данных для этой лаборатории.

24) Создайте x-y график зависимости высоты от скорости. Наша модель будет предполагать, что высота определяет скорость ходьбы, а не скорость ходьбы определяет высоту.Мы рассматриваем высоту как независимую переменную (то, что мы меняем в эксперименте), поэтому она должна располагаться по горизонтали (ось x). Скорость должна быть на вертикальной оси (ось Y), потому что скорость, которая будет нашей зависимой переменной (то, что изменяется в ответ на независимую переменную).

25) Обязательно дайте вашему графику название и пометьте оси именами переменных и единицами измерения.

26) Судя по графику, кажется, что ваша качественная гипотеза подтверждается данными? Объяснять.

27) Чтобы действительно ответить на вопрос, подтверждают ли экспериментальные результаты гипотезу, нам нужно подумать о неопределенности. (Блок исходов 3-4). Мы проделали всю работу по оценке значений неопределенности как для значений высоты, так и для значений скорости, так что давайте воспользуемся ими! Используйте столбцы неопределенности таблицы классов, чтобы добавить горизонтальные (высота) и вертикальные (скорость) полосы погрешностей к точкам данных класса. (Обратитесь за помощью или поищите в Интернете инструкции по выбранной вами программе, если это необходимо).

Качественные выводы

28) Принимая во внимание планки ошибок, подтверждают ли данные вашу качественную гипотезу. (Скорость явно увеличивается или уменьшается с увеличением высоты? Помните, что если вертикальные полосы погрешностей перекрываются, вы не можете быть уверены, действительно ли одни точки выше или ниже других.) Объясните.

Количественные выводы

(Результат 2-2)

29) Используйте электронную таблицу Excel, чтобы вычислить среднюю скорость и стандартное отклонение скоростей на основе данных класса.Запишите здесь.

30) Подтверждают ли результаты вашу количественную гипотезу об изменении скорости ходьбы человека? Объяснять.

Моделирование

31) Используйте свою программу для работы с электронными таблицами, чтобы подогнать линию к данным класса и отобразить уравнение подбора и значение R ² . R ² измеряет, насколько хорошо уравнение подбора может объяснить вариацию данных (связанную с разницей между отдельными значениями и средним значением всех значений).Значения, близкие к 1, соответствуют большей вариации, объясняемой подгонкой. Например, R ² 0,5 означает, что 50% вариации данных объясняется уравнением подбора, но 50% было вызвано чем-то, что уравнение подбора не может предсказать.

32) Напишите уравнение подгонки и значение ² здесь:

33) Подходит ли это уравнение в пределах неопределенности ваших точек данных, как показано полосами погрешностей? Объяснять.

34) Это уравнение подбора может дать нам способ предсказать скорость ходьбы по высоте. Основываясь на R ² и общем согласии между уравнением подбора и данными, доверяете ли вы этому уравнению, чтобы точно предсказать скорость ходьбы на основе роста человека большую часть времени? Объяснять.

35) Если мы повторим этот эксперимент для гораздо большей популяции, и мы также обнаружим, что уравнение соответствия имеет R ² , которое было близко к единице, а линия соответствия проходила в пределах большинства планок ошибок, то мы могли бы верить, что уравнение для прогнозирования скорости ходьбы.Будет ли это качественная или количественная модель? Объяснять.

36) Будет ли эта модель эмпирической или механистической (физической)? Объяснять.

37) Модель перевернутого маятника — это обычно используемая, относительно простая модель ходьбы. Будет ли модель перевернутого маятника эмпирической или физической моделью? Объяснять.

Схема наиболее упрощенной модели перевернутого маятника при ходьбе человека, состоящей из грузовика, рассматриваемого как точечная масса, а ноги — как безмассового жесткого стержня.Изображение предоставлено: Jenna Fair / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

скоростей ходьбы на открытом воздухе внешне здоровых взрослых: систематический обзор и метаанализ

1.

Халтин Р.М., Смит Дж. Дж., Морган П. Дж., Барнетт Л. М., Халлал ПК, Коливас К. и др. Глобальное участие в спорте и физической активности в свободное время: систематический обзор и метаанализ. Предыдущая Мед. 2017; 95: 14–25.

PubMed Google Scholar

2.

Моррис Дж. Н., Хардман А. Э. Идем к здоровью. Sports Med. 1997. 23 (5): 306–32.

CAS PubMed Google Scholar

3.

Ли И.М., Скерретт П.Дж. Физическая активность и смертность от всех причин: какова зависимость «доза-реакция»? Медико-спортивные упражнения. 2001; 33 (6): S459 – S471471.

CAS PubMed Google Scholar

4.

Департамент здравоохранения. Руководство по физической активности главных врачей Великобритании.Лондон: Министерство здравоохранения; 2019.

Google Scholar

5.

Shephard RJ. Абсолютная и относительная интенсивность физической активности в зависимости от дозы. Медико-спортивные упражнения. 2001. 33 (6): 400–18.

Google Scholar

6.

Хамер М., Чида Ю. Ходьба и первичная профилактика: метаанализ проспективных когортных исследований. Br J Sports Med. 2008. 42 (4): 238–43.

CAS PubMed Google Scholar

7.

Saevereid HA, Schnohr P, Prescott E. Скорость и продолжительность ходьбы, другая физическая активность в свободное время и риск сердечной недостаточности: проспективное когортное исследование из Копенгагенского городского исследования сердца. PLoS ONE. 2014; 9 (3): e89909.

PubMed PubMed Central Google Scholar

8.

Bohannon RW, Andrews AW. Нормальная скорость ходьбы: описательный метаанализ. Физиотерапия. 2011. 97 (3): 182–9.

PubMed Google Scholar

9.

Грэм Дж. Э., Фишер С. Р., Бержес И. М., Куо Ю. Ф., Остир Г. В.. Порог скорости ходьбы для классификации независимости ходьбы у госпитализированных пожилых людей. Phys Ther. 2010. 90 (11): 1591–7.

PubMed PubMed Central Google Scholar

10.

Пил Н.М., Куйс С.С., Кляйн К. Скорость походки как мера в гериатрической оценке в клинических условиях: систематический обзор. J Gerontol Ser A Biol Sci Med Sci. 2013. 68 (1): 39–46.

Google Scholar

11.

Ву Дж. Скорость ходьбы: общий показатель слабости? J Am Med Dir Assoc. 2015; 16 (8): 635–7.

PubMed Google Scholar

12.

Шимпл М., Ледерер С., Даумер М. Разработка и проверка нового метода измерения скорости ходьбы в условиях свободного проживания с использованием платформы actibelt ^® . PLoS ONE. 2011; 6 (8): e23080.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

13.

Муртаг Э., Майр Дж., Агуайр Э., Тюдор-Локк С., Мерфи М. Самостоятельно выбранная скорость ходьбы внешне здоровых взрослых: систематический обзор и метаанализ. Просперо 2017 crd42017051911. 2017. https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD42017051911.

14.

Veritas Health Innovation. Программное обеспечение для систематического обзора Covidence, Мельбурн, Австралия.

15.

Сарджант Дж., О’Коннор А. Проведение систематических обзоров вопросов вмешательства ii: проверка релевантности, извлечение данных, оценка риска систематической ошибки, представление результатов и интерпретация выводов.Зоонозы в области общественного здравоохранения. 2014; 61: 39–51.

PubMed Google Scholar

16.

Scaglioni-Solano P, Aragón-Vargas LF. Возрастные различия при спуске по разным склонам. Поза походки. 2015; 41 (1): 153–8.

PubMed Google Scholar

17.

Ганн С.М., Брукс А.Г., Уизерс Р.Т., Гор С.Дж., Оуэн Н., Бут М.Л. и др. Определение расхода энергии при выполнении некоторых домашних и садовых задач.Медико-спортивные упражнения. 2002. 34 (5): 895–902.

PubMed Google Scholar

18.

Porcari J, McCarron R, Kline G, Freedson PS, Ward A, Ross JA, et al. Является ли быстрая ходьба адекватным стимулом для аэробных тренировок для мужчин и женщин в возрасте от 30 до 69 лет? Phys Sportsmed. 1987. 15 (2): 119–29.

CAS PubMed Google Scholar

19.

Withers RT, Brooks AG, Gunn SM, Plummer JL, Gore CJ, Cormack J.Самостоятельно выбранная интенсивность упражнений во время домашних / садовых работ и прогулок у женщин в возрасте от 55 до 65 лет. Eur J Appl Physiol. 2006. 97 (4): 494–504.

PubMed Google Scholar

20.

Хиллз А.П., Бирн Н.М., Ношение S, Армстронг Т. Подтверждение интенсивности ходьбы для удовольствия взрослых с ожирением. Предыдущая Мед. 2006. 42 (1): 47–50.

PubMed Google Scholar

21.

Национальные институты здоровья. Инструмент оценки качества наблюдательных когортных и перекрестных исследований. 2014 [цитируется 12 сентября 2018 года]. https://www.nhlbi.nih.gov/health-pro/guidelines/in-develop/cardiovascular-risk-reduction/tools/cohort.

22.

Bassey E, Bendall M, Pearson M. Сила мышц трехглавой мышцы surae и объективно измеренная обычная ходьба у мужчин и женщин старше 65 лет. Clin Sci. 1988. 74 (1): 85–9.

CAS Google Scholar

23.

Бендалл М., Бэсси Э., Пирсон М. Факторы, влияющие на скорость ходьбы пожилых людей. Возраст Старение. 1989. 18 (5): 327–32.

CAS PubMed Google Scholar

24.

Ainsworth BE, Haskell WL, Herrmann SD, Meckes N, Bassett DR Jr, Tudor-Locke C, et al. Сборник физических нагрузок 2011 г .: второе обновление кодов и установленных значений. Медико-спортивные упражнения. 2011; 43 (8): 1575–81.

PubMed Google Scholar

25.

Юинг Гарбер С., Блиссмер Б., Дешен М.Р., Франклин Б., Ламонте М.Дж., Ли И.М. и др. Позиционный стенд Американского колледжа спортивной медицины. Количество и качество упражнений для развития и поддержания кардиореспираторной, скелетно-мышечной и нейромоторной формы у практически здоровых взрослых: руководство по назначению упражнений. Медико-спортивные упражнения. 2011. 43 (7): 1334–599.

Google Scholar

26.

Всемирная организация здравоохранения. Глобальные рекомендации по физической активности для здоровья.Женева: ВОЗ; 2010.

Google Scholar

27.

Tolea MI, Costa PT, Terracciano A, Griswold M, Simonsick EM, Najjar SS, et al. Специфичные для пола корреляты скорости ходьбы в широком возрастном диапазоне. J Gerontol B Psychol Sci Social Sci. 2010. 65 (2): 174–84.

Google Scholar

28.

Фрименко Р., Уайтхед С., Брюнинг Д. По-разному ли ходят мужчины и женщины? Обзор и мета-анализ половых различий в непатологической кинематике походки.Дейтон: Infoscitex Corp; 2014.

Google Scholar

29.

Тюдор-Локк С., Хан Х., Агиар Э.Дж., Баррейра Т.В., Шуна Дж.М. мл., Канг М. и др. Насколько быстро достаточно быстро? Темп ходьбы (шаги / мин) как практическая оценка интенсивности у взрослых: обзор повествования. Br J Sports Med. 2018; 52 (12): 776–88.

PubMed PubMed Central Google Scholar

30.

Прабхавати К., Селви К.Т., Пурнима К., Сарванан А.Роль биологического пола в нормальной сердечной функции и исходе болезни — обзор. J Clin Diagn Res. 2014; 8 (8): BE01.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

31.

Фон Эльм Э., Альтман Д.Г., Эггер М., Покок С.Дж., Гётцше П.С., Ванденбрук Дж. П. и др. Усиление отчетности по обсервационным исследованиям в эпидемиологии (стробоскопическое заявление): руководство по составлению отчетов по обсервационным исследованиям. J Clin Epidemiol. 2008. 61 (4): 344–349.

Google Scholar

32.

Зациоркий В.М., Вернер С.Л., Каймин М.А. Базовая кинематика ходьбы. Длина шага и частота шага. Обзор. J Sports Med Phys Fit. 1994. 34 (2): 109–34.

CAS Google Scholar

33.

Abraham P, Noury-Desvaux B, Gernigon M, Mahé G, Sauvaget T., Leftheriotis G, et al. Вариативность недорогого регистратора / приемника данных GPS между и внутри блока для изучения ходьбы человека на открытом воздухе с учетом состояния здоровья и клинических исследований.PLoS ONE. 2012; 7 (2): e31338.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

34.

Али А.А., Ямин Ф., Кумар С., Хан Н., Парача Х., Батул С. Скрининг bmi в биомеханических параметрах походки у молодых людей. Индийский J Physiother Occup Ther. 2017; 11 (3): 104.

Google Scholar

35.

Bargegol I, Taghizadeh N, Gilani VNM. Оценка скорости пешеходов с исследованием неразмеченного перехода.Comput Sci. 2015; 12: 150–5.

Google Scholar

36.

Bargegol I, Gilani VNM. Влияние дождливой погоды на скорость ходьбы пешеходов по тротуарам. Buletin Teknol Tanaman. 2015; 12: 217–22.

Google Scholar

37.

Брахам Р., Розенберг М., Бегли Б. Можем ли мы научить деятельности умеренной интенсивности? Восприятие взрослых при ходьбе умеренной интенсивности. J Sci Med Sport. 2012. 15 (4): 322–6.

PubMed Google Scholar

38.

Brooks AG, Gunn SM, Withers RT, Gore CJ, Plummer JL. Прогнозирование ходьбы и расхода энергии на основе скорости или акселерометрии. Медико-спортивные упражнения. 2005. 37 (7): 1216–23.

PubMed Google Scholar

39.

Caramia C, Bernabucci I, D’Anna C, De Marchis C, Schmid M. Параметры походки по-разному влияют на одновременные действия со смартфоном с масштабируемыми уровнями когнитивных усилий.PLoS ONE. 2017; 12 (10): e0185825.

PubMed PubMed Central Google Scholar

40.

Гейтс Т.Дж., Нойс Д.А., Билл А.Р., Ван И Н. Рекомендуемые скорости ходьбы для расчета интервалов между пешеходами на основе характеристик пешеходов. Транспорт Res Rec. 2006; 1982 (1): 38–47.

Google Scholar

41.

Gunn SM, van der Ploeg GE, Withers RT, Gore CJ, Owen N, Bauman AE, et al.Измерение и прогнозирование расхода энергии у мужчин при выполнении домашних и садовых задач. Eur J Appl Physiol. 2004. 91 (1): 61–70.

PubMed Google Scholar

42.

Gunn SM, Brooks AG, Withers RT, Gore CJ, Plummer JL, Cormack J. Энергозатраты на домашние и садовые работы у мужчин от 55 до 65 лет. Eur J Appl Physiol. 2005. 94 (4): 476–86.

PubMed Google Scholar

43.

Le Faucheur A, Abraham P, Jaquinandi V, Bouye P, Saumet JL, Noury-Desvaux B. Изучение ходьбы человека на открытом воздухе с помощью недорогого GPS и простого анализа таблиц. Медико-спортивные упражнения. 2007. 39 (9): 1570–8.

PubMed Google Scholar

44.

Leicht AS, Crowther RG. Точность шагомера при ходьбе по разным поверхностям. Медико-спортивные упражнения. 2007. 39 (10): 1847–50.

PubMed Google Scholar

45.

Murtagh EM, Boreham CAG, Murphy MH. Скорость и интенсивность физических упражнений пешеходов-любителей. Предыдущая Мед. 2002. 35 (4): 397–400.

PubMed Google Scholar

46.

Musselwhite C. Взаимодействие человека и окружающей среды, позволяющее ходить в более позднем возрасте. Транспортный план Technol. 2015. 38 (1): 44–61.

Google Scholar

47.

Noury-Desvaux B, Abraham P, Mahé G, Sauvaget T, Leftheriotis G, Le Faucheur A.Точность простого и недорогого регистратора / приемника данных GPS для изучения ходьбы человека на открытом воздухе с учетом медицинских и клинических исследований. PLoS ONE. 2011; 6 (9): e23027.

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

48.

Паризе С., Штернфельд Б., Сэмюэлс С., Тагер И.Б. Быстрая скорость ходьбы у пожилых людей, которые ходят для упражнений. J Am Geriatr Soc. 2004. 52 (3): 411–6.

PubMed Google Scholar

49.

Paysant J, Beyaert C, Datié A-M, Martinet N, André J-M. Влияние рельефа на метаболические и временные характеристики походки у односторонних людей с ампутацией голени. J Rehabil Res Dev. 2006. 43 (2): 153–60.

PubMed Google Scholar

50.

Prupetkaew P, Lugade V, Kamnardsiri T., Silsupadol P. Когнитивные и зрительные потребности, но не грубые двигательные потребности при одновременном использовании смартфона, влияют на лабораторную и свободноживую походку молодых и пожилых людей.Поза походки. 2019; 68: 30–6.

PubMed Google Scholar

51.

Рассафи А.А., Мохаджери Ф. Анализ моделей ходьбы в пешеходной среде с использованием клеточных автоматов. В кн .: Известия института инженеров-строителей-коммунальщиков. Томас Телфорд Лтд; 2019. стр. 37–45.

52.

Сакадзаки Т., Коике Т., Янажимото Ю., Осида Ю. Связь между скоростью походки и прочностью костей у проживающих в общинах японских женщин в постменопаузе.Environ Health Prev Med. 2012; 17 (5): 394.

PubMed PubMed Central Google Scholar

53.

Сато Х., Исидзу К. Походки японских пешеходов. J Hum Ergol. 1990. 19 (1): 13–22.

CAS Google Scholar

54.

Scaglioni-Solano P, Aragón-Vargas LF. Характеристики походки и сенсорные способности пожилых людей зависят от пола. Поза походки. 2015; 42 (1): 54–9.

PubMed Google Scholar

55.

Silva AMCB, da Cunha JRR, da Silva JPC. Оценка скорости ходьбы пешеходов по тротуарам. Proc Inst Civ Eng. 2014. 167 (1): 32–433.

Google Scholar

56.

Spelman CC, Pate RR, Macera CA, Ward DS. Самостоятельно подобранная интенсивность упражнений обычных ходунков. Медико-спортивные упражнения. 1993. 25 (10): 1174–9.

CAS PubMed Google Scholar

57.

Taylor KL, Fitzsimons C, Mutrie N. Объективные и субъективные оценки нормального темпа ходьбы по сравнению с рекомендованным для физической активности средней интенсивности. Int J Exerc Sci. 2010. 3 (3): 87–96.

PubMed PubMed Central Google Scholar

58.

Вашбурн Р.А., Лапорт Р.А. Оценка поведения при ходьбе: влияние скорости и положения монитора на двух объективных мониторах физической активности. Res Q Exerc Sport.1988. 59 (1): 83–5.

Google Scholar

59.

Waters RL, Lunsford BR, Perry J, Byrd R. Соотношение энергии и скорости ходьбы: стандартные таблицы. J Orthop Res. 1988. 6 (2): 215–22.

CAS PubMed Google Scholar

60.

Waters RL, Hislop HJ, Perry J, Thomas L, Campbell J. Сравнительная стоимость ходьбы у молодых и пожилых людей. J Orthop Res. 1983; 1 (1): 73–6.

CAS PubMed Google Scholar

61.

Wettstein M, Wahl H-W, Shoval N, Oswald F, Voss E, Seidl U, et al. Поведение вне дома и когнитивные нарушения у пожилых людей: результаты проекта Sentra. J Appl Gerontol. 2015; 34 (1): 3–25.

PubMed Google Scholar

Люди, вероятно, могут опередить тираннозавра даже на скорости ходьбы

У каждого шагающего животного есть предпочтительная скорость ходьбы.Если вы куда-то не опаздываете, вам понравится неторопливый темп. Если перевести часы на 66 миллионов лет назад, T. rex также имел предпочтительную скорость ходьбы. Согласно новым моделям, это очень близко к средней скорости ходьбы человека. Хорошо ли это знать для побега или сбивать с толку, что вы могли прогуливаться только для того, чтобы посмотреть вверх и найти идущий в ногу T. rex , зависит от вас.

Чтобы выяснить это, исследователи построили новую детальную биомеханическую модель, основанную на Trix, Tyrannosaurs rex , выставленную в Голландском национальном музее естественной истории, Naturalis.Сообщая в журнале Royal Society Open Science, они обнаружили, что предпочтительная скорость ходьбы Трикс будет 4,6 км (2,9 мили) в час, что примерно вдвое меньше, чем предполагалось ранее. Средняя скорость ходьбы человека составляет 4,8-6,4 километра (3-4 мили) в час.

«Уже проводились некоторые исследования скорости ходьбы динозавров, но они в основном смотрели на ноги и игнорировали хвост — что делает динозавров такими уникальными», — сказал Паша ван Бийлерт, научный сотрудник Свободного университета в Амстердаме. утверждение.«Обычно они находили гораздо более высокие скорости ходьбы. Рассчитанная нами скорость ниже, но она похожа на скорость других животных».

Предпочтительная скорость ходьбы связана с минимально возможным количеством энергии, затрачиваемой при продуктивном движении. Для этого нужен резонанс. Проще говоря, когда вы находитесь в круговороте вещей, в точном правильном движении, с излагаемым нужным количеством энергии, ваша прогулка будет казаться легкой — ваше тело будет резонировать. Быстрее или медленнее будет казаться вынужденным.

Подходит для четвероногих и двуногих животных. T. rex имел длинные ноги, которые, как показали предыдущие исследования, были предназначены для ходьбы, а не бега, эффективны для долголетия, а не для скорости. Исследователи утверждают, что для выработки естественного темпа ходьбы нужно смотреть не только на ноги, но и на их огромные хвосты.

Кости в хвостах скреплены связками. «Его можно сравнить с подвесным мостом», — сказал ван Бийлерт. «Подвесной мост с огромной массой мускулов.«

Команда создала модель того, как связки и мышцы хвоста будут вести себя при движении. На каждый шаг, созданный компьютером Trix, его хвост двигался вверх и вниз с резонирующей собственной частотой. Это движение повлияло на ходьбу в целом, придавая большую силу движению тела вперед, что повлияло бы на его общий резонанс, чтобы достичь средней скорости ходьбы с наименьшим количеством энергии.

Хвост также может влиять на максимальную скорость бега Тиранозавров .Предыдущие исследования показали, что максимальная скорость T. rex составляет около 27,7 км (17 миль) в час. Это было оценено по вероятным максимальным нагрузкам, которые их конечности будут испытывать во время бега. Новая модель предполагает, что хвост может помочь уменьшить это напряжение. Таким образом, вы, вероятно, могли бы обогнать T. rex, , но, возможно, только самые быстрые люди могут обогнать его.

Несмотря на то, что это один из наиболее хорошо изученных динозавров, еще предстоит разгадать много загадок об этом печально известном существе.