Los estudios sobre el rol de la oscilación del brazo consisten principalmente en el análisis de modelos de caminar bípedos
y experimentos en cinta sobre sujetos humanos. Los modelos bípedos de varios niveles de complejidad proporcionaron una explicación de los efectos del balanceo del brazo en la locomoción humana. En el transcurso de la marcha bípeda, el balanceo de la pierna resulta en un momento angular que se equilibra con los momentos de reacción del suelo en el pie de apoyo. Los brazos giratorios crean un momento angular en la dirección opuesta a la rotación de la extremidad inferior, reduciendo el momento angular total del cuerpo. El momento angular más bajo del cuerpo produce una disminución en el momento de reacción del suelo en el pie de apoyo
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Científicos de la Universidad de Michigan midieron la energía utilizada por 10 personas que caminaron de varias maneras: moviendo los brazos, manteniéndolos a los lados, y así sucesivamente. Ejecutaron pruebas similares en modelos mecánicos de armas, y descubrieron que el balanceo en realidad tiene un propósito: reduce la cantidad total de energía que se necesita para caminar.
El estudio encontró que las personas que sostienen sus brazos quietos mientras caminan usan un doce por ciento más de energía metabólica que las personas que balancean sus brazos de forma natural.
“La oscilación normal del brazo es la forma más económica de caminar”, dice el investigador biomédico Sjoerd Bruijn. Un balanceo de brazo “normal” es lo que los investigadores llaman moviendo el brazo izquierdo hacia adelante mientras pisa con el pie derecho, y viceversa.
Balancear los brazos en sincronía con las piernas (colocar el pie izquierdo hacia adelante con el brazo izquierdo hacia afuera) es mucho más difícil para el cuerpo, con un 26 por ciento más de energía que una caminata normal.
Los investigadores llegaron incluso a atar los brazos de los sujetos de prueba a los costados para ver qué sucedía si la gente no tenía que ejercer ninguna energía para evitar que sus brazos se balancearan. Incluso con la ayuda, usaron un 7% más de energía que cuando caminaban con un swing natural.
Balancear los brazos conserva energía porque los músculos de los brazos no tienen que hacer mucho trabajo cuando las extremidades se balancean. Piénsalo de esta manera: tu brazo es como un péndulo; cuando su pierna se mueve, su cuerpo se mueve, y ese movimiento fuerza al péndulo a balancearse. Tus brazos se mueven pasivamente debido a este movimiento natural, lo que significa que tus músculos no están ejerciendo la energía para que suceda. Hacen un pequeño esfuerzo para mantener el swing bajo control, dice Brujin, pero el ahorro de energía al balancearse compensa con creces la pequeña cantidad de energía necesaria para mantener el ritmo. Especialmente porque el balanceo del brazo ayuda a compensar parte de la fuerza cuando la pierna toca el suelo, lo que significa que sus piernas consumen menos energía.
Los investigadores han aprendido a aprovechar los efectos del balanceo de brazos para usarlos en prácticas de rehabilitación con pacientes que tienen afecciones como la enfermedad de Parkinson o el daño cerebral. Los estudios demuestran que el movimiento vigoroso del brazo en esos pacientes ayuda a alargar su paso y mejora su capacidad para caminar.
Sin embargo, simplemente porque ir contra tu brazo natural requiere más energía no significa que sea una buena manera de quemar más calorías. Si suprimes tus movimientos normales, puedes dañar tu columna vertebral. Quédese con su swing natural para mantener su caminata eficiente.
Básicamente para mantener el equilibrio
Me gustaría definir el cuerpo humano como un conjunto de péndulos compuestos y el movimiento de una parte, ayuda a contrarrestar o apoyar los movimientos de las otras partes del cuerpo y así mantener el centro de gravedad del cuerpo en un lugar utilizable.
Balancear los brazos mientras camina / corre contrapeso al movimiento de las piernas. El movimiento natural al correr o caminar es hacer que el balanceo del brazo coincida con el paso opuesto. De este modo, se mantiene el cuerpo en equilibrio dinámico, al reducir el desequilibrio de fuerzas y momentos y, por lo tanto, se obtiene una línea recta de movimiento adecuada.
Una pregunta similar: ¿Cuál es la razón para balancear los brazos cuando corres?
Hay dos explicaciones basadas en investigaciones recientes.
En el primero (1), un trío de especialistas construyó un modelo mecánico para tener una idea de la dinámica del balanceo de brazos y luego reclutó a diez voluntarios, a quienes se les pidió que caminaran usando cuatro tipos diferentes de columpios: (a) normal, (b) atado, en el cual los brazos de los sujetos fueron restringidos físicamente, (c) retenidos, en los cuales los sujetos mantuvieron sus propios brazos inmóviles y (d) anti-normal, donde los sujetos activamente balancearon sus brazos fuera de la fase relativa a la normalidad. Los gastos de energía fueron los más bajos en condiciones normales y aumentaron un 7 por ciento para el límite, un 12 por ciento para el sostenido y un 26 por ciento para el anti-normal.
Además, la fuerza de reacción del suelo vertical fue más baja durante el balanceo normal del brazo, aproximadamente un 60% más durante los modos ligado y mantenido, y casi 3 veces mayor cuando los brazos se balancearon fuera de fase con relación a la normal. La fuerza de reacción del suelo vertical es la fuerza ejercida por el suelo sobre un cuerpo que está en contacto con él.
Por ejemplo, una persona parada inmóvil en el suelo ejerce una fuerza de contacto sobre ella (igual al peso de la persona) y al mismo tiempo una fuerza de reacción del suelo igual y opuesta es ejercida por el suelo sobre la persona. Por lo tanto, balancear los brazos es el modo de locomoción que menos gasto de energía.
La segunda investigación (2) concluyó que los brazos actúan como amortiguadores de masa durante el andar y correr humano, aunque la evidencia es más clara para correr. Un amortiguador de masa es un dispositivo montado en estructuras para reducir la amplitud de las vibraciones mecánicas. El balanceo natural del brazo también reduce la inclinación de la cabeza (= desviarse del rumbo momentáneamente) y el movimiento del hombro.
Hay una serie de otros beneficios posibles para armar swinging. Incluyen el desplazamiento vertical reducido del centro de masa, la prevención de movimientos de brazos incontrolables, una mayor estabilidad para caminar. Incluso se ha propuesto que el balanceo del brazo puede ser una reliquia evolutiva del cuadrpedalismo que sirve poco o nada.
Dr. R. RAM
Un profesor asociado, Nefrología
Instituto de Ciencias Médicas de Nizam
Enlace: http://www.thehindu.com/sci-tech/why-do-we-move-our-arms-back-and-forth-while-walking/article3654184.ece/
Solía preguntarme esto cuando era un niño.
Este es un “paso” humano. Todos los animales tienen un conjunto de patrones de movimiento natural, y este es uno de los nuestros.
Los brazos y las piernas se balancean en direcciones opuestas para mantener un equilibrio dinámico, reducir el estrés en la columna vertebral y mover la energía de un lado a otro. Ayuda con el equilibrio y la eficiencia energética. Esto se llama movimiento contralateral y además de ser una cuestión de cinemática física, está “conectado” en un nivel reflejo. Es el mismo patrón que ocurre cuando un bebé gatea o un gato camina.
Para la historia científica, ver Regulación del movimiento de brazos y piernas durante la locomoción humana:
El movimiento suave y coordinado entre las manos
y entre los brazos y las piernas hay salidas de motor que
la mayoría de la gente da por hecho completamente mientras
caminar. Sin embargo, la naturaleza de la coordinación entre
extremidades es un área de incertidumbre en la investigación de control de motores.
Ciertamente, tanto voluntario como involuntario (es decir, reflejo)
los mecanismos están involucrados en esta coordinación finamente sintonizada.
Sir Charles Sherrington articuló la opinión de que
los reflejos apoyan y juegan roles en la generación y
control de muchos tipos de movimiento cuando describió
el papel de los reflejos dentro de la “acción integradora del
sistema nervioso “(Sherrington 1947). Sherrington
(1910) mostró que el “reflejo de extensión cruzada”
involucrando flexión ipsilateral y extensión contralateral
era un reflejo integrado resuelto.
Explicaré en lenguaje sencillo, pero si quiere obtener una respuesta más técnica, le sugiero que lea el siguiente enlace
El balanceo del brazo mejora la eficiencia biomecánica Observe durante una caminata o carrera que sus extremidades están “desfasadas”, la pierna izquierda hacia adelante y el brazo derecho hacia atrás, etc. De esta manera, el torque corporal de los cambios de pierna y brazo se contrarrestan, estabilizando el torso y cabeza.
Para demostrarlo, intente caminar a paso ligero o trotar lentamente con los brazos cruzados contra su pecho. Ahora tanto sus caderas como sus hombros girarán en una cantidad indeseable, desperdiciando energía. O intente trotar y mover los brazos “en fase”, el brazo derecho y el brazo izquierdo hacia delante juntos, etc. “Esto es muy difícil y antinatural. ¡Y cuanto más rápido trota, más tonto se pone!”
¿Por qué movemos nuestros brazos hacia adelante y hacia atrás mientras caminamos?
Imagina que puedes ver a alguien caminando directamente desde arriba. Cuando balancean una pierna hacia delante, la parte inferior de su cuerpo se tuerce en cierto sentido. Hay tres formas de detener esa torsión:
- Activar activamente (usar músculos) detiene el giro que usaría energía.
- Para entrar en el giro y usar la fuerza de tierra reactiva para detener el movimiento hacia adelante que sería ineficiente y excesivamente impactante.
- Permitir que la parte superior del cuerpo contrarreste ese movimiento y aproveche el momento angular proporcionado por el peso de las extremidades superiores.
La otra opción (no declarada) es continuar en el giro y hacer una pirueta hacia nuestro destino deseado.
Obviamente, los humanos usan la opción número tres.
Este “problema” curiosamente se maneja de manera diferente en otros bípedos de acuerdo con su anatomía, ya sea por un contrapeso de la cola o el balanceo de la cabeza (o ambos) aunque vemos el brazo balancearse en otros primates, lo que indica que no es un “erudito” “hábito”.
También tenemos una idea de la inherencia de este comportamiento observando la inhibición / facilitación reflexiva de los grupos musculares contralaterales en las diferentes fases de la marcha y la neurología que los conecta. Lo que eso significa es que esto no es un comportamiento aprendido sino que está “conectado” a la forma en que nos movemos.
