בני אדם התפתחו ללכת עם קפיץ נוסף בכף הרגל

מדענים גילו שהרתיעה שנוצרת על ידי הקשת הגמישה של כפות הרגליים האנושיות עוזרת למקם את הרגליים שלנו בתנוחה האופטימלית להתקדמות בהליכה. ההבנה כיצד המפרקים שלנו עוזרים לבני אדם ללכת זקוף יכולה לעזור לנו לשפר את הטיפול בחולים עם בעיות בכף הרגל.

מחקר חדש הראה שייתכן שבני אדם פיתחו קשת דמוית קפיץ כדי לעזור לנו ללכת על שתי רגליים. חוקרים החוקרים את האבולוציה של הליכה דו-פדאלית הניחו מזמן שהקשת המורמת של כף הרגל עוזרת לנו ללכת על ידי כך שהיא פועלת כמנוף שמניע את הגוף קדימה. אבל צוות עולמי של מדענים מצא כעת שהרתיעה של הקשת הגמישה ממקמת מחדש את הקרסול זקוף להליכה יעילה יותר. ההשפעות בריצה גדולות יותר, מה שמצביע על כך שהיכולת לרוץ ביעילות הייתה יכולה להיות לחץ סלקטיבי לקשת גמישה שהפכה גם את ההליכה ליעילה יותר. גילוי זה יכול אפילו לעזור לרופאים לשפר את הטיפולים לבעיות כף הרגל של חולים כיום.

האבולוציה של כפות הרגליים שלנו, כולל הקשת המדיאלית המורמת שמבדילה אותנו מקופים גדולים, היא קריטית להליכה דו-פדאלית (הליכה על שתיים). הקשת נותנת מינוף רב יותר בהליכה זקופה,המנגנון אינו ברור, אך כאשר תנועת הקשת מוגבלת, הריצה דורשת יותר אנרגיה. רתיעה (או גמישות) בקשת עשויה להפוך אותנו לרצים יעילים יותר על ידי הנעת המסה המרכזית של הגוף קדימה, או על ידי פיצוי על עבודה מכנית שאחרת השרירים היו צריכים לעשות.

כדי לחקור את ההשערות הללו, הצוות בחר שבעה משתתפים עם תנועתיות קשת משתנה, שהלכו ורצו בזמן שרגליהם צולמו על ידי מצלמות רנטגן בעלות יכולת צילום תנועה מהירות. גובה הקשת של כל משתתף נמדד, ורגליהם הימניות עברו סריקת CT. המדענים יצרו מודלים נוקשים והשוו אותם לתנועה הנמדדת של עצמות כף הרגל כדי לבדוק את השפעת ניידות הקשת על מפרקים סמוכים. הם גם מדדו אילו מפרקים תרמו הכי הרבה לרתיעה בקשת, ואת התרומה של רתיעה בקשת למרכז המסה ולהנעת הקרסול.

למרות שהמדענים ציפו לגלות שרתיעה בקשת עוזרת למנוף הקשיח של הקשת להרים את הגוף למעלה, הם גילו שקשת נוקשה ללא רתיעה גרמה לרגל לעזוב את הקרקע מוקדם, מה שכנראה הפחית את היעילות של שרירי השוק, או השעין את עצמות הקרסול קדימה מדי. ההישענות קדימה משקפת את היציבה של שימפנזים מהלכים ולא את העמדה הזקופה האופיינית להליכה אנושית. הקשת הגמישה עזרה למקם מחדש את הקרסול זקוף, מה שמאפשר לרגל לדחוף את הקרקע בצורה יעילה יותר. ההשפעה הזו גדולה עוד יותר בזמן ריצה, מה שמרמז שריצה יעילה אולי הייתה לחץ אבולוציוני לטובת הקשת הגמישה.

ממצאים אלה מציעים אפיקים טיפוליים לאנשים שהקשתות שלהם נוקשות עקב פציעה או מחלה: תמיכה בגמישות הקשת יכולה לשפר את הניידות הכללית.