În cazul în care o persoană se dezechilibrează și este pe cale să cadă, mușchii picioarelor vor acționa într-un mod în care se va încerca recuperarea echilibrului. Acest lucru se datorează modului de activare a mușchilor gambei și ai piciorului.
„Unul dintre lucrurile pe care le cunoaștem cu privire la locomoția umană este capacitatea noastră de a rămâne în picioare, în poziție verticală. Totuși, nu am reușit să ne dăm seama cum putem realiza acest lucru”, a declarat Taylor Dick din cadrul Universității din Queensland, Australia .
Pentru a afla mai multe informații în acest sens, Tayor și colegii acesteia au efectuat un experiment care a implicat o serie de căzături ale unor persoane. Cercetătorii au cerut unui grup de 10 indivizi să sară pe loc, pe o serie de platformele care erau situate pe un dispozitiv de măsurare a forțelor exercitate de fiecare picior. După aceea, cercetătorii au scos platformele fără să îi avertizeze pe participanți.
În timp ce participanții au încercat să-și păstreze echilibrul, cercetătorii au fixat pe picioarele acestora senzori de activitate musculară și cu ultrasunete pentru a urmări activitatea musculară și modificările lungimii fibrelor musculare.
Ei au stabilit faptul că experimentarea unei căzături neașteptate crește automat intervalul de timp dintre momentul în care mușchii se activează, pentru prima dată, și momentul în care aceștia ating cea mai mică lungime.
Acest lucru permite mușchilor piciorului să absoarbă și să disipeze energia mai eficient, permițând oamenilor să își recapete poziția inițială, înainte de a cădea.
De asemenea, echipa de cercetători a constatat faptul că, deși în timpul mersului mușchii opuși se contractă pe rând, în timpul unei căzături neașteptate, ambele grupe de mușchi se contractă simultan.
Dick este de părere că este posibil să existe alt mecanism în cazurile în care o persoană nu reușește să se redreseze cu succes și sfârșește prin a cădea. Acest mecanism se bazează pe semnalele care sunt transmise de la mușchii picioarelor la creier și înapoi la mușchii picioarelor. Acest proces poate dura mai mult timp decât intervalul de timp în care are loc căzătura.
Dick speră că această cercetare poate ajuta la proiectarea unor dispozitive de asistare a membrelor inferioare, precum protezele și exoscheletele, care pot ajuta oamenii să se deplaseze pe terenuri neuniforme, să urce sau să coboare scări.
Homayoon Kazerooni din cadrul Universității din California, Berkeley, este de părere că perspectivele schimbărilor de sincronizare ale activării mușchilor umani ar putea conduce la dezvoltarea unor exoschelete mai eficiente, precum și la dezvoltarea de algoritmi de control, care oferă o stabilitate mai bună pe un teren neuniform sau, cel puțin, care ajută la recuperarea după o căzătură.
