"Люди, как правило, размахивают руками, когда идут - это странная привычка, поскольку руки не играют никакой явной роли в ходьбе на двух ногах. Работа мускулов рук требует затрат энергии, и остается неясным, какие потенциальные выгоды могут компенсировать эти энергозатраты", - пишут авторы исследования, Стивен Коллинз (Steven Collins) из университета Мичигана (США) и его коллеги.
Чтобы подсчитать энергетический "бюджет" при ходьбе, ученые разработали компьютерную трехмерную модель человека со свободно болтающимися руками. Руки этой "пассивной" модели при ходьбе двигались, однако в противофазе с движениями рук человека при ходьбе. Ученые отмечают, что эти болтающиеся руки создавали дополнительный механический момент, на преодоление которого людям может требоваться дополнительная энергия.
"Мы предположили, что противодействие этому моменту может объяснить физиологические выгоды размахивания руками", - пишут ученые.
Для проверки этой гипотезы они провели эксперименты на группе добровольцев. Некоторым из них при ходьбе по беговой дорожке предложили держать руки вдоль тела, другим - размахивать руками в противофазе с нормальными движениями, то есть двигать вперед одновременно правую руку и правую ногу.
Измерения показали, что люди, державшие руки "приклеенными" расходовали при ходьбе на 12% больше энергии. Ходьба с противоположным нормальному движением рук увеличивала энергозатраты на 26%.
Авторы работы полагают, что полученные ими результаты помогут в обучении ходьбе пациентов с травмами опорно-двигательного аппарата.