Люди с психическими расстройствами живут меньше: исследование указало на роль физических заболеваний

Забота о человеке с психическим расстройством часто сосредоточена на его эмоциональном состоянии и симптомах болезни. Но для продолжительности жизни н...

Пластификатор во время беременности связали с особенностями развития детей

Пластиковые изделия окружают нас каждый день, но некоторые вещества в их составе способны попадать в организм. Австралийские учёные изучили один из та...

Экспериментальная вакцина против рака сама вырабатывает кислород и усиливает работу иммунных клеток

Учёные разработали экспериментальную противораковую вакцину, которая одновременно обучает иммунную систему распознавать опухолевые клетки и вырабатыва...

Искусственный интеллект и смешанная реальность: новая эра в дентальной имплантологии

Цифровизация медицины набирает беспрецедентные обороты, и стоматология по праву занимает место в авангарде этого технологического прорыва. Долгие годы...

Иммунные клетки «помнят» ожирение: учёные нашли механизм, мешающий снижению веса

Переход на менее калорийное питание не всегда сопровождается ожидаемым снижением веса. Японские учёные обнаружили один из возможных биологических барь...

Почему современные люди — идеальный размер для скорости

Почему современные люди — идеальный размер для скоростиСамое быстрое животное на суше — гепард, способный развивать скорость до 104 км/ч. В воде лидируют желтоперый тунец и вау, достигая 75 и 77 км/ч, соответственно. В воздухе титул самой быстрой птицы в горизонтальном полете (не считая пикирования) принадлежит стрижам-белогорлым иглохвостам, которые могут лететь со скоростью более 112 км/ч.

Что объединяет этих быстрых животных? Все они имеют средний размер для своего класса — ни слишком большие, ни слишком маленькие. Это кажется парадоксом: чем больше масса животного, тем длиннее его конечности, но даже самые длинные ноги, как у слонов, не делают их быстрыми.

Мои коллеги и я сделали важный шаг к разгадке этого феномена. С помощью виртуальной модели тела человека мы исследовали движения конечностей и мышц, чтобы понять, что ограничивает скорость. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

От человека размером с мышь до гиганта

С начала 2000-х ученые разрабатывают OpenSim — виртуальную модель тела человека с точной анатомией костей, мышц и сухожилий. Этот проект используется для изучения движений человека, моделирования эффекта упражнений и оценки последствий хирургических операций на мягких тканях.

В 2019 году бельгийские исследователи создали симуляцию, основанную на физике, где модели было дано задание двигаться с определенной скоростью. Модель сама определяла, какие мышцы активировать для ходьбы или бега с заданной скоростью.

Мы пошли дальше и уменьшили модель до размера мыши, а затем увеличили до размеров слона. Это позволило выяснить, при каком весе модель может двигаться быстрее всего.

Оптимальная масса для скорости

Наши исследования дали интересные результаты. Модель весом 2000 кг не могла двигаться, как и модель весом 1000 кг. Самая большая движущаяся модель весила 900 кг, что предполагает, что для передвижения человеческому телу нужен предел массы. Самой быстрой же оказалась модель весом около 47 кг — как у среднего гепарда.

Причина кроется в мышечной силе. Для увеличения скорости требуется более сильное отталкивание от земли. Однако у крупных моделей мышцы были ограничены своей способностью создавать усилие: их рост по массе превышал рост по площади поперечного сечения, что делало мышцы относительно слабее. В итоге, чем крупнее модель, тем меньше её мышцы могли разгоняться, что и замедляло её.

Эти выводы помогают понять, почему современные люди, находясь в среднем диапазоне массы, идеально приспособлены для скорости.


Комментарии:

Оставить комментарий

В приморье прошел торг, предметом которо..

Накануне была заключена необычная сделка: предметом торга стали квоты на выбросы углекислого газа в атмосферу. Продавцом выступила ... подробнее

Витамины при нарушении менструального ци..

При нарушении менструального цикла витамины играют очень важную роль. Для коррекции гормонального фона без использования гормонов применяют подробнее

Сон в летнюю ночь..

Российские ученые рекомендуют использовать вентилятор взамен кондиционера в целях спасения от жары и духоты летом. Кондиционирующие ... подробнее

Все замечания и пожелания присылайте на info@greenrussia.ru.
Зеленая Россия – портал для дачников России. Все права защищены и охраняются законом. © 2007 - 2026.

При использовании материалов сайта, активная ссылка на www.greenrussia.ru обязательна.