Richtig Abrollen

Gehen bedeutet Abrollen – Teil 1

Nichts in der Biologie macht Sinn außer im Licht der Evolution.“

Theodore Dobshansky (1973)

Menschen sind spezialisiert auf den bipedischen Gang und das bipedische Laufen, wobei das Gehen das häufigere der beiden Gangbilder ist. Das oberste Prinzip der Natur bei der Anpassung von Organismen ist die Minimierung von Energieaufwand, da Energie die Währung des Lebens ist (Sparrow, 2000). Die strukturellen Anpassungen der Menschen im Gegensatz zu unseren auf Bäume kletternden Vorfahren lassen sich in fossilen Zeugnissen leicht nachverfolgen und zeigen, wie die natürliche Selektion die Menschen geformt hat, um mit minimalem Energieaufwand zu gehen (Rodman und McHenry, 1980). Dieser Beweis und der evolutionäre Antrieb, den Energieaufwand zu senken, werden von den modernen Anhängern des Vorderfußgangs ignoriert. In diesem Text wird mit dem Mythos aufgeräumt, dass Menschen sich zum Laufen auf dem Vorderfuß entwickelt haben.

Der Energieaufwand beim Gehen wird pro Schritt gerechnet, also jedes Mal, wenn das Körpergewicht gegen die Schwerkraft gestützt wird. Der Energieaufwand steigt, wenn diese Stützung häufiger erfolgt, wenn die Muskeln mit Kraft in den Gelenken gegenwirken oder Kraft aufbauen müssen und wenn die Stützungszeit verkürzt wird (Heglund, Cavagna & Taylor, 1982). Um den Energieaufwand beim Gehen zu minimieren, haben sich bei den Menschen lange gerade Beine und starke, kurze, abgerundete Fersen, die von dicken Fettpolstern geschützt werden, entwickelt. Lange Beine ermöglichen lange Schritte. Das bedeutet, das Gewicht muss weniger häufig und gleichzeitig länger über eine bestimmte Distanz gestützt werden, wodurch Energie gespart wird. Ein ausgestrecktes Bein berührt natürlicherweise den Boden zuerst mit der Ferse. Die Stärke, Form und der Schutz des Fersenknochens sind Anpassungen, die dies ermöglichen. Die kurze, abgerundete Ferse ermöglicht eine sanfte Wölbung des Körpers über das ausgestreckte Stützbein, von wo aus er einfach auf das nächste ausgestreckte Bein übergeht. Dieses rhythmische Anheben und Senken kann als umgekehrtes Pendel betrachtet werden, bei dem der Rumpf das Gewicht und das Bein der Pendelarm ist. Dieses Modell beschreibt sehr detailliert, was genau beim menschlichen Gang passiert (Srinivasen und Ruina, 2006).

Im Gegensatz dazu erfordert das Gehen auf dem Vorderfuß eine kürzere Schrittlänge (Energieaufwand) oder eine aktive Abwärtsbeugung des Fußes am Fußgelenk (Energieaufwand), um den Bodenkontakt der Ferse, der natürlicherweise bei einem langen Schritt erfolgt, zu vermeiden. Die Wadenmuskulatur muss Kraft aufbringen, um die Ferse sanft zu senken, während das Gewicht auf das gestreckte Bein übertragen wird (Energieaufwand). Das Gehen auf dem Vorderfuß ist in jeder Hinsicht „unnatürlich“ und macht im Licht der Physik oder der Evolutionsbiologie keinen Sinn. Der zusätzliche Muskel- und Energieaufwand eines künstlichen Vorderfußgangs sind unnötig und führen zu einer missbräuchlichen Nutzung von Strukturen, die durch natürliche Selektion geformt wurden, um beides zu minimieren.

Autor

Dr. Mick Wilkinson, PhD, MSc, BA (Hons)
Northumbria University, Newcastle, England
Senior Lecturer in Sport and Exercise Science & Department Ethics Lead

Literaturhinweise

Heglund, N.C., Cavagna, G.A. and Taylor, C.R. (1982). Energetics and mechanics of terrestrial locomotion. Journal of Experimental Biology, 79, 41-56.

Rodman, P.S. and McHenry, H.M. (1980). Bioenergetics and the origin of hominid bipedalism. American Journal of Physiology and Anthropology, 52, 103-106.

Sparrow, W.A. (2000). Energetics of Human Activity. Chapaign, Illinois: Human Kinetics.

Srinivasen, M., and Ruina, A. (2006). Computer optimization of a minimal biped model discovers walking and running. Nature, 439, 72-75.

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