Войти
Предпочтительная скорость ходьбы - это скорость, с которой люди или животные выбирают прогулка. Многие люди склонны ходить со скоростью 1,4 метра в секунду (5,0 км / ч; 3,1 мили в час; 4,6 фут / с). Хотя многие люди способны ходить со скоростью более 2,5 м / с (9,0 км / ч; 5,6 миль / ч; 8,2 фут / с), особенно на короткие расстояния, они обычно предпочитают этого не делать. Люди находят более медленную или более высокую скорость неудобной.
Лошади также продемонстрировали нормальное узкое распределение предпочтительной скорости ходьбы в пределах данной походки, что предполагает, что процесс выбора скорости может следовать аналогичным образцам у разных видов. Предпочтительная скорость ходьбы имеет важное клиническое применение как показатель мобильности и независимости. Например, пожилые люди или люди, страдающие остеоартритом, должны ходить медленнее. Улучшение (увеличение) скорости ходьбы, предпочитаемой людьми, является важной клинической целью в этих группах населения.
Люди предполагают, что механические, энергетические, физиологические и психологические факторы влияют на скорость отбора. Вероятно, люди сталкиваются с компромиссом между многочисленными расходами, связанными с разной скоростью ходьбы, и выбирают скорость, которая минимизирует эти затраты. Например, они могут найти компромисс между временем до пункта назначения, которое сводится к минимуму при быстрой ходьбе, и скоростью метаболизма, мышечной силой или суставным напряжением. Они минимизируются при более медленных скоростях ходьбы. В целом, увеличение значения времени, мотивации или метаболической эффективности может заставить людей ходить быстрее. И наоборот, старение, боли в суставах, нестабильность, наклон, скорость метаболизма и снижение зрения заставляют людей ходить медленнее.
Обычно люди придают некоторую ценность своему времени. Экономическая теория поэтому предсказывает, что стоимость времени является ключевым фактором, влияющим на предпочтительную скорость ходьбы.
Левин и Норензаян (1999) измерили предпочтительную скорость ходьбы городских пешеходов в 31 стране и обнаружили, что скорость ходьбы положительно коррелирует с ВВП на душу населения и паритетом покупательной способности, а также с мерой индивидуализма в обществе страны. Вполне вероятно, что изобилие коррелирует с соображениями реальной ценности времени, потраченного на ходьбу, и это может объяснить, почему люди в богатых странах, как правило, ходят быстрее.
Эта идея в целом согласуется с общей интуицией. Повседневные ситуации часто меняют ценность времени. Например, когда вы идете пешком, чтобы сесть на автобус, стоимость одной минуты непосредственно перед отправлением автобуса может соответствовать 30 минутам времени (время, сэкономленное без ожидания следующего автобуса). Поддерживая эту идею, Дарли и Бейтсон показывают, что люди, которые спешат в экспериментальных условиях, с меньшей вероятностью остановятся в ответ на отвлечение, и поэтому они прибудут в пункт назначения раньше.
Энергия минимизация широко считается основной задачей центральной нервной системы. Скорость, с которой организм расходует метаболическую энергию при ходьбе (общая скорость метаболизма ), нелинейно увеличивается с увеличением скорости. Однако им также требуется постоянная базальная скорость метаболизма для поддержания нормальной функции. Таким образом, энергетические затраты на ходьбу лучше всего понять, вычтя базальную скорость метаболизма из результата. При ходьбе человека чистая скорость метаболизма также нелинейно увеличивается со скоростью. Эти показатели энергии ходьбы основаны на том, сколько кислорода люди потребляют в единицу времени. Однако многие задачи передвижения требуют ходьбы на фиксированное расстояние, а не в течение определенного времени. Разделив общую скорость метаболизма на скорость ходьбы, получим общую стоимость транспортировки. Для ходьбы человека валовая стоимость транспорта имеет U-образную форму. Точно так же разделение чистой скорости метаболизма на скорость ходьбы дает U-образную чистую стоимость транспортировки. Эти кривые отражают стоимость перемещения на заданное расстояние с заданной скоростью и могут лучше отражать энергетические затраты, связанные с ходьбой.
Ральстон (1958) показал, что люди склонны ходить со скоростью или близкой к ней, что сводит к минимуму общие затраты на транспорт. Он показал, что общая стоимость перевозки сведена к минимуму примерно на 1,23 м / с (4,4 км / ч; 2,8 миль в час), что соответствует скорости, которую предпочитают его испытуемые. В поддержку этого Wickler et al. (2000) показали, что предпочтительная скорость лошадей как в гору, так и на горизонтальной дорожке близко соответствует скорости, которая сводит к минимуму их общую стоимость транспортировки. Среди других затрат на походку, которые люди, идущие пешком, предпочитают минимизировать, это наблюдение привело многих к предположению, что люди минимизируют затраты и максимизируют эффективность во время передвижения. Поскольку валовая стоимость перевозки включает скорость, валовая стоимость перевозки включает неотъемлемую ценность времени. Последующие исследования показывают, что люди могут ходить немного быстрее, чем скорость, которая сводит к минимуму общие затраты на транспортировку при некоторых экспериментальных установках, хотя это может быть связано с тем, как измерялась предпочтительная скорость ходьбы.
Напротив, другие исследователи предположили, что валовая стоимость транспорта может не отражать метаболические затраты на ходьбу. Люди должны продолжать расходовать свою базальную скорость метаболизма независимо от того, ходят ли они, что позволяет предположить, что метаболические затраты на ходьбу не должны включать базальную скорость метаболизма. Поэтому некоторые исследователи использовали чистую скорость метаболизма вместо общей скорости метаболизма для характеристики стоимости передвижения. Чистая стоимость транспорта достигает минимального значения около 1,05 м / с (3,8 км / ч; 2,3 мили в час). Здоровые пешеходы во многих ситуациях ходят быстрее.
Скорость метаболизма также может напрямую ограничивать предпочтительную скорость ходьбы. Старение связано с пониженной аэробной способностью (сниженным VO 2 макс.). Малатеста и др. (2004) предполагает, что скорость ходьбы у пожилых людей ограничена аэробными возможностями; пожилые люди не могут ходить быстрее, потому что не могут поддерживать такой уровень активности. Например, 80-летние люди ходят на 60% от их VO2 max даже при ходьбе со скоростью, значительно меньшей, чем у более молодых людей.
Биомеханические факторы, такие как механическая работа, стабильность и суставные или мышечные силы, также могут влиять на скорость ходьбы человека. Для более быстрой ходьбы требуется дополнительная внешняя механическая работа на шаг. Точно так же качание опор относительно центра центра масс требует некоторой внутренней механической работы. Поскольку более быстрая ходьба достигается с помощью более длинных и более быстрых шагов, внутренняя механическая работа также увеличивается с увеличением скорости ходьбы. Следовательно, как внутренняя, так и внешняя механическая работа на шаг увеличивается с увеличением скорости. Люди могут попытаться уменьшить внешнюю или внутреннюю механическую работу, идя более медленно, или могут выбрать скорость, при которой восстановление механической энергии будет максимальным.
Стабильность может быть другим фактором, влияющим на скорость выбор. Хантер и др. (2010) показали, что при спуске люди используют энергетически неоптимальную походку. Он предполагает, что вместо этого люди могут выбирать параметры походки, которые обеспечивают максимальную стабильность при спуске с горы. Это говорит о том, что в неблагоприятных условиях, таких как спуск по склону, характер походки может способствовать стабильности, а не скорости.
Индивидуальная биомеханика сустава и мышцы также напрямую влияет на скорость ходьбы. Норрис показал, что пожилые люди ходят быстрее, когда их разгибатели голеностопного сустава дополняются внешней пневматической мышцей. Сила мышц, особенно в икроножной мышце и / или камбаловидной мышце, может ограничивать скорость ходьбы в определенных группах населения и приводить к более медленным предпочтительным скоростям. Точно так же пациенты с голеностопным суставом остеоартрозом после полной замены голеностопного сустава ходили быстрее, чем раньше. Это говорит о том, что снижение силы реакции в суставах или боли в суставах могут повлиять на выбор скорости.
Скорость, с которой окружающая среда проходит мимо глаз, кажется, является механизмом регулирования скорости ходьбы. В виртуальных средах усиление визуального потока может быть отделено от реальной скорости ходьбы человека, как это может происходить при ходьбе по конвейерной ленте. Там окружающая среда обтекает человека быстрее, чем можно было бы предсказать по его скорости ходьбы (визуальное усиление выше обычного). При более высоком, чем обычно, улучшении зрения люди предпочитают идти медленнее, в то время как при более низком, чем обычно, улучшении зрения люди предпочитают идти быстрее. Такое поведение согласуется с возвращением визуально наблюдаемой скорости обратно к предпочтительной скорости и предполагает, что зрение используется корректирующим образом, чтобы поддерживать скорость ходьбы на значении, которое воспринимается как оптимальное. Более того, динамика этого визуального воздействия на предпочтительную скорость ходьбы является быстрой - когда визуальные эффекты меняются внезапно, люди изменяют свою скорость в течение нескольких секунд. Время и направление этих ответов убедительно указывают на то, что быстрый процесс прогнозирования, основанный на визуальной обратной связи, помогает выбрать предпочтительную скорость, возможно, в дополнение к более медленному процессу оптимизации, который непосредственно определяет скорость метаболизма и итеративно адаптирует походку, чтобы минимизировать ее.
Учитывая широкую доступность недорогих шагомеров, медицинские работники рекомендуют ходьбу в качестве упражнения для здоровья сердца и / или потери веса. NIH дает следующие рекомендации:
На основании имеющихся в настоящее время данных мы предлагаем использовать следующие предварительные индексы для классификации физической активности, определяемой шагомером, у здоровых взрослых: (i). <5000 steps/day may be used as a 'sedentary lifestyle index'; (ii). 5000-7499 steps/day is typical of daily activity excluding sports/exercise and might be considered 'low active'; (iii). 7500-9999 likely includes some volitional activities (and/or elevated occupational activity demands) and might be considered 'somewhat active'; and (iv).>или = 10000 шагов в день указывает точку, которую следует использовать для классификации людей как «активных». Лица, которые делают>12500 шагов в день, вероятно, будут классифицированы как «очень активные».
Ситуация становится немного более сложной, когда вводится предпочтительная скорость ходьбы. Чем выше темп, тем больше сжигается калорий, если целью является снижение веса. Максимальная частота сердечных сокращений для упражнений (220 минус возраст) по сравнению с диаграммами «целей сжигания жира» подтверждает многие ссылки, которые дают среднее значение 1,4 м / с (3,1 мили в час), как в пределах этого целевого диапазона. В этом диапазоне шагомеры в среднем 100 шагов в минуту (в зависимости от индивидуального шага) или от полутора до двух часов для ежедневного выполнения 10 000 или более шагов (100 минут при 100 шагах в минуту будут равны 10 000 шагов).
Типичная скорость ходьбы 1,4 метра в секунду (5,0 км / ч; 3,1 мили в час; 4,6 фут / с) рекомендована руководствами по проектированию, включая Руководство по проектированию дорог. и мосты. Транспорт для Лондона рекомендует 1,33 метра в секунду (4,8 км / ч; 3,0 мили в час; 4,4 фут / с) в методологии PTAL.
