Почему мы не падаем, когда спотыкаемся

Команда предположила, что икроножные мышцы и мышцы стоп помогают человеку удерживать равновесие, если он споткнулся или поскользнулся. А падения связаны с тем, что мышцы подают в мозг неверные сигналы. Стоит пропустить ступеньку при спуске по лестнице, и вы начинаете падать. Но ноги в это время пытаются восстановить равновесие. Ученые до сих пор точно не знают, как это происходит. Однако команда исследователей из Австралии выяснила, что за это отвечают икроножные мышцы и мышцы стопы. Подробности работы опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Ученые провели эксперимент. Они отобрали 10 взрослых и здоровых людей и пытались заставить их упасть. Респонденты должны были прыгать на платформу, измеряющую силу прыжка. В определенный момент времени, без предупреждения, платформу убирали. Кроме того, на добровольцев надевали электромиографические и звуковые датчики. С их помощью отслеживали мышечную активность в те моменты, когда участники пытались сохранить равновесие. Результаты показали, что угроза неожиданного падения автоматически увеличивает время между началом мышечной активности и моментом, когда она максимально укорачивается.

Это позволяет мышцам стопы более эффективно поглощать и рассеивать энергию, позволяя людям восстанавливаться после падения. Также оказалось, что во время падения и икроножные мышцы, и мышцы стопы сокращаются одновременно, в то время как при ходьбе они делают это по очереди. Авторы работы добавили, что в тех случаях, когда мы не можем удержать равновесие и падаем, скорее всего, используется другая стратегия. Она может быть основана на сигналах, идущих от мышц ног к мозгу, а затем обратно — к мышцам ног. На это может потребоваться больше времени, чем на преодоление расстояния до нового места приземления.

«Способность оставаться на ногах — довольно интересное проявление человеческой локомоции. Но мы не до конца понимаем, как это работает», — рассказал Тейлор Дик, автор работы. Теперь ученые смогли показать, что за это отвечают мышцы стоп и икр. Команда надеется, что их исследование поможет в разработке протезов и экзоскелетов, которые позволят людям перемещаться по лестницам и пересеченной местности.