المشية (البشرية)

بشر يستخدمون طريقة الجري. العداء في الخلف وعلى اليمين في مرحلة التعليق، حيث لا تلمس أي من القدمين الأرض.
ضربة القدم الخلفية تُعرف أيضاً باسم "ضربة الكعب"

المشية هي نمط من حركات الأطراف أثناء الحركة . [ 1 ] المشيات البشرية هي الطرق المختلفة التي يتحرك بها الإنسان، سواء بشكل طبيعي أو نتيجة لتدريب متخصص. [ 2 ] تُعرَّف المشية البشرية بأنها دفع ثنائي القدمين للأمام انطلاقًا من مركز ثقل الجسم، حيث تتخللها حركات انسيابية لأجزاء مختلفة من الجسم مع استهلاك قليل للطاقة. وتتميز المشيات المختلفة باختلافات في أنماط حركة الأطراف، والسرعة الإجمالية، والقوى، ودورات الطاقة الحركية والكامنة، والتغيرات في التلامس مع الأرض.

تصنيف

تُصنَّف مشية الإنسان بطرقٍ متنوعة. يُمكن تصنيف كل مشية عمومًا إلى مشية طبيعية (يستخدمها الإنسان غريزيًا) أو مشية مُدرَّبة (مشية غير غريزية تُكتسب بالتدريب). ومن أمثلة الأخيرة المشي على اليدين والمشايات المتخصصة المستخدمة في فنون الدفاع عن النفس . [ 3 ] كما يُمكن تصنيف المشيات وفقًا لما إذا كان الشخص يبقى على اتصالٍ مستمر بالأرض. [ 2 ]

ضربة قدم

أحد المتغيرات في المشي هو ضربة القدم - أي جزء من القدم يلامس الأرض أولاً. [ 4 ]

  • ضربة مقدمة القدم – مقدمة القدم والكعب: تهبط مقدمة القدم أولاً
  • ضربة منتصف القدم - يهبط الكعب والكرة في وقت واحد
  • ضربة الكعب - ضربة الكعب-الأصابع: يلامس كعب القدم الأرض، ثم ينثني باطن القدم باتجاه مقدمة القدم.

يتميز العدو السريع عادةً بضربة مقدمة القدم، لكن الكعب لا يلامس الأرض عادةً.

يصنف بعض الباحثين طريقة ملامسة القدم للأرض بناءً على مركز الضغط الأولي؛ وينطبق هذا التصنيف في الغالب على الجري بالأحذية. [ 5 ] في هذا التصنيف:

  • يكون مركز الضغط الأولي في الثلث الأمامي من طول الحذاء عند ضربة مقدمة القدم؛
  • تكون الضربة من منتصف القدم في الثلث الأوسط من الملعب؛
  • ضربة الكعب (ضربة الكعب) تكون في الثلث الخلفي من القدم.

تختلف طريقة ضرب القدم للأرض باختلاف أنواع الخطوات. فهي تتغير بشكل ملحوظ بين المشي والجري، وبين ارتداء الأحذية (الأحذية) وعدم ارتداء الأحذية (المشي حافياً).

عادةً ما يتميز المشي حافي القدمين بالارتطام بالكعب أو منتصف القدم، بينما يتميز الجري حافي القدمين بالارتطام بمنتصف القدم أو مقدمتها. ونادرًا ما يتضمن الجري حافي القدمين الارتطام بالكعب لأن الصدمة قد تكون مؤلمة، إذ لا تمتص وسادة الكعب البشرية معظم قوة الصدمة. [ 4 ] في المقابل، يستخدم 75% من العدائين الذين يرتدون أحذية الجري الحديثة الارتطام بالكعب؛ [ 6 ] وتتميز أحذية الجري بنعل مبطن، ونعل صلب، ودعم لقوس القدم، وتنحدر من كعب أكثر تبطينًا إلى مقدمة قدم أقل تبطينًا.

لا يُعرف سبب هذا التغيير في طريقة المشي أثناء الجري بالأحذية، لكن ليبرمان لاحظ وجود علاقة بين أسلوب هبوط القدم على الأرض وارتداء الأحذية. [ 6 ] لدى بعض الأفراد، لا يتغير نمط المشي بشكل كبير (تكون وضعية الساق والقدم متطابقة سواءً كانوا حفاة أو يرتدون الأحذية)، لكن شكل النعل المائل يُحرك نقطة الارتطام من مقدمة القدم إلى منتصفها. [ 5 ] في حالات أخرى، يُعتقد أن حشوة الكعب تُخفف من حدة الارتطام. وهذا ما يدفع العدائين إلى تعديل طريقة مشيهم لتحريك نقطة التلامس إلى مؤخرة القدم. [ 6 ]

أظهرت دراسة أجريت عام ٢٠١٢ على عدائين من جامعة هارفارد أن أولئك الذين "يعتمدون على ضربة الكعب أثناء الجري كانوا أكثر عرضة لإصابات الإجهاد المتكرر بمقدار الضعف تقريبًا مقارنةً بالأفراد الذين يعتمدون على ضربة مقدمة القدم". [ ٧ ] وكانت هذه أول دراسة تبحث في العلاقة بين ضربة القدم ومعدلات الإصابة. مع ذلك، أشارت دراسات سابقة إلى أن قوة الاصطدام كانت أقل عند الجري بضربة مقدمة القدم مقارنةً بضربة الكعب. وقد يحمي هذا مفاصل الكاحل والأطراف السفلية من بعض الإصابات المرتبطة بالصدمات التي يتعرض لها العداؤون الذين يعتمدون على ضربة الكعب. [ ٨ ]

في مقال نُشر عام ٢٠١٧ بعنوان "نمط ضربة القدم لدى الأطفال أثناء الجري بالأحذية وبدونها"، تمت مراقبة أكثر من ٧٠٠ طفل تتراوح أعمارهم بين ٦ و١٦ عامًا باستخدام أجهزة تسجيل فيديو متعددة لدراسة أنماط ضربة أقدامهم ودعمهم المحايد. كانت ضربة مؤخرة القدم هي الأكثر شيوعًا، سواءً أثناء الجري بالأحذية أو بدونها، ولدى كل من الأولاد والبنات. ولوحظ انخفاض ملحوظ في ضربة مؤخرة القدم عند الانتقال من الجري بالأحذية إلى الجري بدونها: الأولاد الذين يرتدون الأحذية - ٨٣.٩٥٪ ضربة مؤخرة القدم، الأولاد الذين لا يرتدون الأحذية - ٦٢.٦٥٪ ضربة مؤخرة القدم؛ البنات اللواتي يرتدين الأحذية - ٨٧.٨٥٪ ضربة مؤخرة القدم، البنات اللواتي لا يرتدين الأحذية - ٦٢.٧٠٪ ضربة مؤخرة القدم. [ ٩ ]

حتى عام 2021، كانت الأدلة التي تشير إلى وجود علاقة بين نمط ضربة القدم وإصابات العدائين ضعيفة للغاية. وقد اعتمدت الدراسات على تصميمات استرجاعية، وحجم عينة صغير، واحتمالية عدم دقة الإبلاغ الذاتي. [ 10 ]

التحكم في المشية بواسطة الجهاز العصبي

ينظم الجهاز العصبي المركزي المشية بطريقة بالغة الدقة من خلال مزيج من العمليات الإرادية واللاإرادية. يُعد نمط الحركة الأساسي عمليةً لاإرادية ناتجة عن دفعات متبادلة إيقاعية من نشاط العضلات القابضة والباسطة. هذا الإيقاع هو نتيجة مولدات النمط المركزي (CPGs) [ 11 ] ، التي تعمل بغض النظر عما إذا كانت الحركة إرادية أم لا. لا تتطلب مولدات النمط المركزي مدخلات حسية للاستمرار. مع ذلك، أشارت الدراسات إلى أن أنماط المشية لدى الحيوانات التي فقدت الإحساس أو التي تم تثبيتها تكون أبسط منها لدى الحيوانات السليمة عصبيًا. (يُعدّ قطع الأعصاب الحسية والتثبيت من الطرق التجريبية التي تُجرى على الحيوانات لدراسة التحكم العصبي. يتضمن قطع الأعصاب الحسية قطع الجذور الظهرية للنخاع الشوكي التي تُعصّب أطراف الحيوان، مما يعيق نقل المعلومات الحسية مع الحفاظ على سلامة التعصيب الحركي للعضلات. في المقابل، يتضمن التثبيت حقن مثبط أستيل كولين ، مما يعيق نقل الإشارات الحركية بينما لا تتأثر المدخلات الحسية.) [ 12 ]

تنشأ صعوبة المشي من الحاجة إلى التكيف مع التغيرات المتوقعة وغير المتوقعة في البيئة (مثل تغيرات سطح المشي أو وجود عوائق). توفر المعلومات الحسية البصرية والدهليزية والحسية العميقة واللمسية تغذية راجعة مهمة تتعلق بالمشي ، وتسمح بتعديل وضعية الجسم أو موضع القدم وفقًا لمتطلبات الموقف. عند الاقتراب من عائق، تُستخدم المعلومات البصرية حول حجم العائق وموقعه لتعديل نمط الخطوات. تشمل هذه التعديلات تغيير مسار حركة الساق والتعديلات الوضعية المصاحبة اللازمة للحفاظ على التوازن. توفر المعلومات الدهليزية معلومات حول وضعية الرأس وحركته أثناء تحرك الشخص في بيئته. توفر المستقبلات الحسية العميقة في المفاصل والعضلات معلومات حول وضعية المفصل والتغيرات في طول العضلة. توفر مستقبلات الجلد، التي تُعرف بالمستقبلات الخارجية، معلومات لمسية إضافية حول المحفزات التي يتعرض لها الطرف. [ 12 ]

يُعدّ دراسة المشية لدى البشر أمرًا صعبًا نظرًا للاعتبارات الأخلاقية . ولذلك، فإنّ معظم ما يُعرف عن تنظيم المشية لدى البشر مُستقى من دراسات أُجريت على حيوانات أخرى، أو تمّ إثباته لدى البشر باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أثناء التخيّل الذهني للمشية. [ 13 ] وقد أسهمت هذه الدراسات في إثراء هذا المجال بالعديد من الاكتشافات المهمة.

مراكز الحركة

توجد ثلاثة مراكز محددة داخل الدماغ تنظم المشية: [ 11 ] [ 13 ]

  • المنطقة الحركية في الدماغ المتوسط ​​(MLR) - تقع هذه المنطقة في الدماغ المتوسط، وتتلقى إشارات من القشرة الحركية الأمامية، والجهاز الحوفي، والمخيخ، والوطاء، وأجزاء أخرى من جذع الدماغ. تتصل هذه الخلايا العصبية بخلايا عصبية أخرى ضمن التكوين الشبكي للدماغ المتوسط، والتي بدورها تنزل عبر الحبل البطني الجانبي إلى الشبكات الحركية في النخاع الشوكي. وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على تحفيز المنطقة الحركية في الدماغ المتوسط ​​لدى القطط المستأصلة الدماغ ، سواءً كهربائيًا أو كيميائيًا، أن زيادة شدة التحفيز أدت إلى زيادة سرعة المشي. كما أدى التحفيز العميق للدماغ لهذه المنطقة لدى الأفراد المصابين بمرض باركنسون إلى تحسينات في المشية والوضعية.
  • المنطقة الحركية تحت المهادية (SLR) - تُعد المنطقة الحركية تحت المهادية جزءًا من منطقة ما تحت المهاد. وهي تُنشط الشبكات الحركية الشوكية بشكل مباشر وغير مباشر عبر المنطقة الحركية المتوسطة (MLR).
  • منطقة الحركة المخيخية (CLR) - على غرار منطقة الحركة السطحية (SLR)، تقوم منطقة الحركة المخيخية (CLR) بتنشيط المسار الحركي الشبكي النخاعي عبر إسقاطات مباشرة وغير مباشرة.

تتكامل هذه المراكز مع أنظمة التحكم في وضعية الجسم داخل نصفي الكرة المخية والمخيخ. ومع كل حركة سلوكية، تستجيب الأنظمة الحسية المسؤولة عن التحكم في وضعية الجسم. [ 11 ] تؤثر هذه الإشارات على القشرة المخية والمخيخ وجذع الدماغ. لا تزال العديد من هذه المسارات قيد البحث، ولكن بعض جوانب هذا التحكم مفهومة بشكل جيد.

التنظيم بواسطة القشرة الدماغية

يتطلب أداء المهام الحركية الماهرة مدخلات حسية من مناطق متعددة في القشرة الدماغية، مثل القشرة البصرية، والقشرة الدهليزية، والقشرة الحسية الأولية. تُدمج هذه المعلومات وتُرسل إلى المنطقة الحركية التكميلية (SMA) والمنطقة أمام الحركية في القشرة الدماغية، حيث تُنشأ البرامج الحركية لحركة الأطراف الإرادية والتعديلات الوضعية الاستباقية. على سبيل المثال، تستخدم القشرة الحركية المعلومات البصرية لزيادة دقة حركات الخطو. فعند الاقتراب من عائق، يُعدّل الفرد نمط خطواته بناءً على المعلومات البصرية المتعلقة بحجم العائق وموقعه. [ 11 ] القشرة الحركية الأولية مسؤولة عن التحكم الإرادي في الساق المقابلة، بينما ترتبط المنطقة الحركية التكميلية (SMA) بالتحكم الوضعي.

التنظيم بواسطة المخيخ

يلعب المخيخ دورًا رئيسيًا في التنسيق الحركي ، حيث ينظم العمليات الإرادية واللاإرادية. [ 14 ] [ 15 ] يُشار إلى تنظيم المشية بواسطة المخيخ بمصطلح " تصحيح الخطأ "، لأن المخيخ يستجيب لأي خلل في وضعية الجسم لتنسيق الحركة السليمة. يُعتقد أن المخيخ يستقبل معلومات حسية (مثل البصرية والدهليزية) حول أنماط الخطوات الفعلية أثناء حدوثها، ويقارنها بنمط الخطوات المقصود. عند وجود اختلاف بين هاتين الإشارتين، يحدد المخيخ التصحيح المناسب وينقل هذه المعلومات إلى جذع الدماغ والقشرة الحركية. يُعتقد أن مخرجات المخيخ إلى جذع الدماغ مرتبطة تحديدًا بتوتر عضلات الوضعية، بينما ترتبط المخرجات إلى القشرة الحركية بعمليات البرمجة المعرفية والحركية. [ 11 ] يرسل المخيخ إشارات إلى القشرة المخية وجذع الدماغ استجابةً للإشارات الحسية الواردة من الحبل الشوكي. تنتقل الإشارات الصادرة من هذه المناطق إلى النخاع الشوكي حيث يتم تنشيط الخلايا العصبية الحركية لتنظيم المشية. تُستخدم هذه المعلومات لتنظيم التوازن أثناء المشي، وتدمج معلومات حول حركة الأطراف في الفراغ، بالإضافة إلى وضعية الرأس وحركته. [ 12 ]

التنظيم بواسطة الحبل الشوكي

لا تقتصر وظيفة المنعكسات الشوكية على توليد إيقاع الحركة عبر مولدات النمط المركزي، بل تضمن أيضًا ثبات وضعية الجسم أثناء المشي. [ 16 ] توجد مسارات متعددة داخل الحبل الشوكي تُسهم في تنظيم المشي، بما في ذلك دور التثبيط المتبادل وانعكاسات التمدد لإنتاج أنماط خطوات متناوبة. يحدث انعكاس التمدد عندما تتمدد عضلة ثم تنقبض بشكل وقائي بينما تسترخي مجموعات العضلات المقابلة. مثال على ذلك أثناء المشي هو عندما تقترب الساق الحاملة للوزن من نهاية مرحلة الوقوف. عند هذه النقطة، يمتد الورك وتستطيل عضلات ثني الورك. تستشعر مغازل العضلات داخل عضلات ثني الورك هذا التمدد وتحفز انقباض عضلات ثني الورك اللازمة لبدء مرحلة التأرجح في المشي. مع ذلك، تُرسل أعضاء غولجي الوترية في عضلات الباسطة إشاراتٍ تتعلق بكمية الوزن المُحمّل على الساق الداعمة، لضمان عدم انثناء الطرف حتى يتم تخفيف الوزن عن الساق بشكلٍ كافٍ، ونقل معظم الوزن إلى الساق المقابلة. [ 12 ] تُنقل المعلومات من الحبل الشوكي إلى البنى فوق الشوكية للمعالجة العليا عبر المسارات الشوكية المهادية ، والشبكية الشوكية ، والمخيخية الشوكية . [ 11 ]

المشي الطبيعي

تُعرف أنواع المشي الطبيعية ، مرتبةً تصاعديًا حسب السرعة، بالمشي ، والهرولة ، والوثب ، والجري ، والعدو السريع . [ 2 ] [ 17 ] وبينما قد تحدث أنواع أخرى من المشي بسرعات متوسطة بشكل طبيعي لدى بعض الأشخاص، فإن هذه الأنواع الخمسة الأساسية من المشي تحدث بشكل طبيعي في جميع الثقافات تقريبًا. صُممت جميع أنواع المشي الطبيعية لدفع الشخص إلى الأمام، ولكن يمكن أيضًا تكييفها للحركة الجانبية. [ 2 ] ولأن جميع أنواع المشي الطبيعية لها نفس الغرض، فإن ما يميزها في الغالب هو توقيت استخدام عضلات الساق خلال دورة المشي.

يمشي

يتطلب المشي أن تكون إحدى القدمين على الأقل ملامسة للأرض طوال الوقت. كما توجد فترة زمنية ضمن دورة المشي تكون فيها كلتا القدمين ملامستين للأرض في آن واحد. [ 2 ] عندما تُرفع إحدى القدمين عن الأرض، يكون هذا الطرف في "مرحلة التأرجح" من المشي. وعندما تكون القدم ملامسة للأرض، يكون هذا الطرف في "مرحلة الارتكاز" من المشي. يتميز نمط المشي الطبيعي بأن دورة المشي تتكون من 60% تقريبًا من مرحلة الارتكاز و40% من مرحلة التأرجح. [ 18 ] بدء المشي عملية إرادية تتضمن تعديلًا وضعيًا تحضيريًا حيث يتحرك مركز الثقل للأمام وللجانب قبل تخفيف الوزن عن إحدى الساقين. يكون مركز الثقل ضمن قاعدة دعم الشخص فقط عندما تكون كلتا القدمين ملامستين للأرض (يُعرف هذا بالارتكاز على القدمين). عندما تكون قدم واحدة فقط ملامسة للأرض (الارتكاز على ساق واحدة)، يكون مركز الثقل أمام تلك القدم ويتحرك باتجاه الساق التي هي في مرحلة التأرجح. [ 11 ]

يتخطى

القفز هو نمط مشي يظهره الأطفال في عمر أربع إلى خمس سنوات تقريبًا. [ 2 ] بينما يشبه الهرولة هرولة الحصان، فإن القفز أقرب إلى ما يُعادل عدو الحصان على قدمين . وللتحقق من استراتيجيات المشي التي يُرجح تفضيلها في بيئة منخفضة الجاذبية، أجرى أكرمان وفان دين بوغرت دراسةً تضمنت سلسلة من المحاكاة الحاسوبية التنبؤية للمشي باستخدام نموذج فسيولوجي للجهاز العضلي الهيكلي، دون افتراض أي نوع محدد من المشي. وقد استخدموا استراتيجية تحسين فعالة حسابيًا، مما سمح بإجراء محاكاة متعددة. وكشفت نتائجهم أن القفز أكثر كفاءة وأقل إرهاقًا من المشي أو الجري، وتشير إلى وجود انتقال من المشي إلى القفز بدلًا من انتقال من المشي إلى الجري في بيئة منخفضة الجاذبية. [ 17 ]

أنماط المشي عند الأطفال

تعتمد معايير الزمن والمسافة في أنماط المشي على عمر الطفل . فكلما اختلف العمر، اختلفت سرعة الخطوة وتوقيتها. ويتباطأ تأرجح الذراعين مع زيادة سرعة المشي. كما يلعب طول الطفل دورًا هامًا في مسافة الخطوة وسرعتها؛ فكلما زاد طول الطفل، زادت طول الخطوة ومسافتها. وتعتمد أنماط المشي على السرعة والعمر؛ فمع تقدم العمر، تزداد السرعة، بينما يقل معدل الخطوات (الوتيرة) مع تقدم العمر. وتؤثر السمات الجسدية، كالطول والوزن ومحيط الرأس، على أنماط المشي لدى الأطفال. كما تؤثر الحالة البيئية والنفسية على سرعة المشي وأنماطه. إضافةً إلى ذلك، يختلف معدل تطور المشي بين الجنسين. تحدث تغيرات نمائية هامة في معايير المشي مثل زمن الخطوة، وزمن التأرجح، والإيقاع في مشية الطفل بعد شهرين من بدء المشي المستقل، ربما بسبب زيادة التحكم في وضعية الجسم في هذه المرحلة من النمو. [ 19 ]

بحلول سن الثالثة، يكون معظم الأطفال قد أتقنوا المبادئ الأساسية للمشي، بما يتماشى مع البالغين. ولا يُعدّ العمر العامل الوحيد المحدد لتطور المشية، فقد لوحظت اختلافات بين الجنسين لدى الأطفال الصغار في سن الثالثة. تميل الفتيات إلى امتلاك مشية أكثر ثباتًا من الأولاد بين سن 3 و6 سنوات. ومن الاختلافات الأخرى مساحة التلامس الأخمصي، حيث أظهرت الفتيات مساحة تلامس أصغر في أنماط تحميل القدم مقارنةً بالأولاد لدى الأطفال ذوي الأقدام السليمة. [ 19 ]

الاختلافات بين الجنسين

توجد اختلافات بين الجنسين في أنماط المشي لدى البشر: تميل الإناث إلى المشي بخطوات أقصر وحركة حوض أكبر. [ 20 ] ويأخذ تحليل المشي الجنس البيولوجي في الاعتبار عمومًا. [ 21 ] ويمكن استكشاف الاختلافات بين الجنسين في المشي البشري باستخدام عرض توضيحي أنشأه مختبر الحركة الحيوية في جامعة يورك في تورنتو. [ 22 ]

الكفاءة والآثار التطورية

على الرغم من أن المشي على باطن القدم عادة ما يوزع وزنًا أكبر نحو نهاية الطرف مقارنة بالمشي على أطراف الأصابع ، مما يزيد من استهلاك الطاقة في معظم الأنظمة، فقد أظهرت الدراسات أن البشر يمشون بشكل اقتصادي، ولكنهم ليسوا عدائين اقتصاديين، وهو ما يُقال إنه يتوافق مع التخصص التطوري لكل من المشي الاقتصادي والجري لمسافات طويلة . [ 23 ]

لقطع المسافة نفسها، يستهلك المشي بخطى طبيعية مع وضع الكعب أولاً طاقة أقل بنحو 70% من الجري. وتُعدّ هذه الفروقات الكبيرة غير شائعة بين الثدييات. [ 23 ] وتلخص كاثرين نايت من مجلة علم الأحياء التجريبي نتائج إحدى الدراسات قائلةً: "يُتيح لنا وضع الكعب أولاً نقل المزيد من الطاقة من خطوة إلى أخرى لتحسين كفاءتنا، بينما يُقلل وضع القدم بشكل مسطح على الأرض من القوى المحيطة بالكاحل (الناتجة عن ضغط الأرض علينا)، والتي يتعين على عضلاتنا مقاومتها." [ 24 ] ووفقًا لديفيد كارير من جامعة يوتا ، الذي ساهم في إجراء الدراسة، "بالنظر إلى المسافات الشاسعة التي يقطعها الصيادون وجامعو الثمار، فليس من المستغرب أن يكون البشر من أكثر البشر اقتصادًا في المشي." [ 23 ]

المحددات الرئيسية للمشي

يعتمد نمط المشي الطبيعي على مجموعة من الخصائص البيوميكانيكية ، التي يتحكم بها الجهاز العصبي لزيادة الحفاظ على الطاقة والتوازن . [ 25 ] وقد حُددت هذه الخصائص البيوميكانيكية للمشي الطبيعي باعتبارها محددات رئيسية له. لذا، من الضروري التحكم العصبي الدقيق وتكامل هذه الخصائص لتحقيق الدقة والضبط مع استهلاك أقل للطاقة. ونتيجة لذلك، قد يؤدي أي خلل في الجهاز العصبي العضلي الهيكلي إلى اضطراب في المشي وزيادة في استهلاك الطاقة.

تم تقديم العوامل الحركية الستة أو محددات المشية، الموضحة أدناه، من قبل سوندرز وآخرون في عام 1953، [ 26 ] وقد تم اعتمادها على نطاق واسع مع العديد من التحسينات. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] وقد أشارت الدراسات الحديثة إلى أن المحددات الثلاثة الأولى قد تساهم بشكل أقل في تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الكتلة .

من المعروف أن هذه المحددات للمشي تضمن حركة اقتصادية ، [ 25 ] وذلك بتقليل حركة مركز الكتلة (COM) عموديًا، مما يؤدي إلى تقليل الطاقة الأيضية. ولذلك، يُقترح أن التحكم الدقيق في هذه المحددات للمشي [ 32 ] يؤدي إلى زيادة الحفاظ على الطاقة. تتكامل هذه الخصائص الحركية للمشي أو تُنسق لضمان مسار قوس دائري لمركز الكتلة، كما تقترح النظرية المعروفة باسم "مشية البوصلة (الركبة المستقيمة)". تتعارض النظرية الكامنة وراء هذه المحددات مع نظرية "البندول المقلوب"، حيث تعمل ساق الوقوف الثابتة كبندول يرسم قوسًا. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] فيما يلي وصفٌ للمحددات الستة للمشي وتأثيراتها على إزاحة مركز الكتلة والحفاظ على الطاقة، مرتبةً ترتيبًا زمنيًا:

  1. دوران الحوض: تعمل هذه الخاصية الحركية للمشي وفقًا لنظرية نموذج المشي البوصلة. [ 36 ] في هذا النموذج، يدور الحوض من جانب إلى آخر أثناء المشي الطبيعي. في الواقع، يُساعد ذلك في تقدم الجانب المقابل من خلال تقليل ثني ومد الورك. ويتحقق تأثيره على تقليل الطاقة الأيضية وزيادة حفظ الطاقة من خلال تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الكتلة. قد يُعارض هذا المفهوم المتعلق بتقليل التكلفة الأيضية دراسة أجراها غارد وتشيلدرس (1997)، [ 37 ] حيث ذكرا أن تأثير دوران الحوض على الإزاحة الرأسية لمركز الكتلة قد يكون ضئيلاً. علاوة على ذلك، وجدت دراسات أخرى أن دوران الحوض له تأثير ضئيل على سلاسة مسار مركز الكتلة. [ 25 ] وقد تبين أن دوران الحوض يُساهم بنحو 12% في تقليل إجمالي الإزاحة الرأسية لمركز الكتلة. [ 36 ]
  2. ميل الحوض/انحرافه: ينتج عن المشي الطبيعي ميل جانب مرحلة التأرجح، وذلك تبعًا لتحكم عضلات الورك المبعدة في جانب الارتكاز. ونتيجةً لذلك، يتم تحييد ارتفاع مركز الثقل أثناء الانتقال من ثني الورك إلى مده. ويتحقق تأثيره على تقليل الطاقة الأيضية وزيادة حفظ الطاقة من خلال تقليل المسار الرأسي لمركز الثقل أو نموذج المشي البوصلي ذي الشكل الذروي. وقد دُرست تأثيرات انحراف الحوض على تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الثقل، وتبين أنها لا تقلل الإزاحة الرأسية لمركز الثقل إلا بمقدار 2-4  مم كحد أقصى. [ 37 ]
  3. انثناء الركبة في مرحلة الوقوف: عادةً ما تتحمل الركبة وزن الجسم وهي مثنية أثناء المشي. وتكون الركبة ممدودة بالكامل عند ملامسة الكعب للأرض، ثم تبدأ بالانثناء (بمقدار 15 درجة في المتوسط) عندما تستقر القدم تمامًا على الأرض. ويؤدي انثناء الركبة في مرحلة الوقوف إلى خفض ذروة المسار الرأسي لمركز الكتلة عن طريق تقصير الساق، مما ينتج عنه توفير في الطاقة. [ 26 ] إلا أن الدراسات الحديثة التي اختبرت هذا العامل الثالث المحدد للمشي قد أظهرت نتائج متباينة. فقد وُجد أن انثناء الركبة في مرحلة الوقوف لا يُسهم في خفض المسار الرأسي لمركز الكتلة. [ 25 ] علاوة على ذلك، أشار غارد وتشيلدرس (1997) إلى أن مركز الكتلة يصل إلى أقصى ارتفاع له في منتصف مرحلة الوقوف عندما تكون الركبة مثنية قليلاً، مما يدل على انخفاض طفيف في أقصى ارتفاع لمركز الكتلة ببضعة ملليمترات. [ 37 ]
  4. حركات القدم والكاحل: أوضح ساوندرز وآخرون العلاقة بين الإزاحة الزاوية وحركات القدم والكاحل والركبة. [ 26 ] ينتج عن ذلك قوسان متقاطعان من الدوران عند القدم خلال مرحلة الوقوف، عند ملامسة الكعب للأرض وعند رفعه. عند ملامسة الكعب للأرض، يصل مركز الثقل إلى أدنى نقطة له من الإزاحة الهابطة عندما تكون القدم مثنية ظهريًا، ومفصل الركبة ممدودًا بالكامل لكي يكون الطرف في أقصى طول له. تؤدي حركة الكاحل عند ملامسة الكعب للأرض وفي منتصف مرحلة الوقوف إلى تقليل إزاحة مركز الثقل من خلال تقصير الساق. وقد أظهرت دراسات كيريجان وآخرون (2001) وجارد وتشيلدرس (1997) الدور الرئيسي الذي يلعبه رفع الكعب في تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الثقل. [ 37 ] [ 38 ]
  5. حركة الركبة: ترتبط حركة الركبة بحركة الكاحل والقدم، مما يؤدي إلى تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الثقل. لذا، فإن عدم حركة الركبة أو الكاحل قد يؤدي إلى زيادة إزاحة مركز الثقل واستهلاك الطاقة.
  6. الإزاحة الجانبية للحوض: في هذه السمة الرئيسية للمشي، تتحقق إزاحة مركز الكتلة من خلال الإزاحة الجانبية للحوض أو التقريب النسبي للورك. ويتم تصحيح الإزاحة الجانبية غير المتناسبة للحوض عن طريق تأثير زاوية الظنبوب الفخذي والتقريب النسبي للورك، مما يؤدي إلى تقليل الإزاحة الرأسية لمركز الكتلة. [ 26 ] من الواضح أن هذه السمات الحركية تلعب دورًا حاسمًا في ضمان كفاءة المشي الطبيعي. ولكن قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات أو التحقق من صحة كل من المحددات الرئيسية للمشي.

مشية غير طبيعية

ينتج اضطراب المشية عن خلل في واحد أو أكثر من هذه المسارات العصبية. قد يحدث هذا الخلل أثناء النمو أو نتيجةً للتنكس العصبي . [ 11 ] أبرز مثال على اضطرابات المشية الناتجة عن اختلافات النمو يأتي من دراسات أجريت على أطفال مصابين باضطراب طيف التوحد . بشكل عام، يميل هؤلاء الأطفال إلى انخفاض التناسق العضلي، مما يؤدي عادةً إلى اضطرابات في المشية. [ 39 ] يرتبط جزء من هذه الاضطرابات بانخفاض توتر العضلات، المعروف أيضًا باسم نقص التوتر العضلي ، وهو شائع أيضًا في اضطراب طيف التوحد. أما أبرز مثال على اضطراب المشية الناتج عن التنكس العصبي فهو مرض باركنسون. [ 11 ]

على الرغم من أن هذه هي أفضل الأمثلة المفهومة عن المشية غير الطبيعية، إلا أن هناك ظواهر أخرى موصوفة في المجال الطبي. [ 40 ]

قد يكون المشي غير الطبيعي نتيجةً للسكتة الدماغية. ومع ذلك، يمكن تحسين اضطرابات المشي باستخدام العلاج بجهاز المشي لتنشيط المخيخ.

المراجع الأدبية

يلاحظ مؤلف سفر يشوع بن سيراخ، أحد الأسفار القانونية الثانية، أن "لباس الرجل، وضحكه المفرط، وطريقة مشيه، تدل على حقيقته". [ 41 ] ويشير الكاتب التوراتي جيه جيه كولينز إلى أن هذه الآية تقتبس حكمة تقليدية. [ 42 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "Gait" . Dictionary.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2020 .
  2. 123456Minetti, A.E. (7 July 1998). "The biomechanics of skipping gaits: a third locomotion paradigm?". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 265 (1402): 1227–1235. doi:10.1098/rspb.1998.0424. PMC 1689187. PMID 9699315.
  3. Tattersall, Timothy L; Stratton, Peter G; Coyne, Terry J; Cook, Raymond; Silberstein, Paul; Silburn, Peter A; Windels, François; Sah, Pankaj (March 2014). "Imagined gait modulates neuronal network dynamics in the human pedunculopontine nucleus"(PDF). Nature Neuroscience. 17 (3): 449–454. doi:10.1038/nn.3642. ISSN 1546-1726. PMID 24487235. S2CID 405368.
  4. 12Chi, Kai-Jung; Schmitt, Daniel (2005). "Mechanical energy and effective foot mass during impact loading of walking and running". Journal of Biomechanics. 38 (7): 1387–1395. doi:10.1016/j.jbiomech.2004.06.020. PMID 15922749.
  5. 12Lieberman, Daniel. Running Before the Modern Running Shoe. Harvard University. Retrieved 2 December 2020.
  6. 123Lieberman, Daniel. Modern Running Shoes & Heel Striking. Harvard University. Retrieved 2 December 2020.
  7. Daoud, et al. "Foot strike and injury rates in endurance runners: a retrospective study". Medicine & Science in Sports & Exercise.
  8. Lieberman, et al. "Foot strike patterns and collision forces in habitually barefoot versus shod runners"
  9. Latorre Román, PÁ; Balboa, FR; Pinillos, FG (October 2017). "Foot strike pattern in children during shod-unshod running". Gait & Posture. 58: 220–222. doi:10.1016/j.gaitpost.2017.07.121. PMID 28806710.
  10. بيرك، أويفي؛ وآخرون . (سبتمبر 2021). "عوامل خطر الإصابات لدى العدائين: مراجعة منهجية لتقنية ضربة القدم وتصنيفها عند الاصطدام" . مجلة جراحة العظام والطب الرياضي . 9 (9) 23259671211020283. doi : 10.1177/23259671211020283 . PMC 8436320. PMID 34527750 .   
  11. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 تاكاكوساكي، كاورو (18 يناير 2017). "التشريح العصبي الوظيفي للتحكم في وضعية الجسم والمشي" . مجلة اضطرابات الحركة . 10 (1): 1-17 . doi : 10.14802/jmd.16062 . ISSN 2005-940X . PMC 5288669. PMID 28122432 .   
  12. 1 2 3 4 كاندل، إي آر (2013). مبادئ علم الأعصاب، الطبعة الخامسة . ماكجرو هيل.
  13. 1 2 لي راي د (2011). "التحكم فوق النخاعي في الحركة". التنفس والمشي والمضغ: التحدي العصبي: الجزء الثاني (ملف PDF) . التقدم في أبحاث الدماغ. المجلد 188. الصفحات 51-70 . doi : 10.1016/B978-0-444-53825-3.00009-7 . ISBN   978-0-444-53825-3PMID 21333802 . S2CID 89875042 .​  
  14. ثاتش، دبليو. توماس؛ باستيان، آمي جيه. (2004). "دور المخيخ في التحكم في المشية وتكييفها في الصحة والمرض". آليات الدماغ لتكامل الوضعية والحركة . التقدم في أبحاث الدماغ. المجلد 143. الصفحات 353-366 . doi : 10.1016/S0079-6123(03)43034-3 . ISBN   9780444513892ISSN 0079-6123 . PMID 14653179 .​  
  15. تاكوكاساكي، ك. (2013). "الفيزيولوجيا العصبية للمشي: من الحبل الشوكي إلى الفص الجبهي". اضطرابات الحركة . 28 (11): 1483-1491 . doi : 10.1002/mds.25669 . PMID 24132836. S2CID 3052901 .  
  16. بورفيس د، أوغسطين جي جي، فيتزباتريك د، وآخرون، المحررون (2001). "مسارات منعكس الانثناء" ، في علم الأعصاب ، الطبعة الثانية. سندرلاند، ماساتشوستس: سيناور أسوشيتس.
  17. 1 2 أكرمان، ماركو؛ فان دن بوغرت، أنطوني ج. (30 أبريل 2012). "محاكاة تنبؤية للمشي في ظل جاذبية منخفضة تكشف أن القفز هو استراتيجية الحركة المفضلة" . مجلة الميكانيكا الحيوية . 45 (7): 1293-1298 . doi : 10.1016/j.jbiomech.2012.01.029 . ISSN 0021-9290 . PMC 3327825. PMID 22365845 .   
  18. خارب، أ. (2011). "مراجعة لدورة المشي ومعاييرها". المجلة الدولية للهندسة الحاسوبية والإدارة . 13 : 78-83 . ISSN 0079-6123 . 
  19. 1 2 بيسي، إم سي؛ ستاغني، آر. (2015). "تقييم استراتيجيات الأطفال الصغار المختلفة خلال الأشهر الستة الأولى من المشي المستقل: دراسة طولية". المشية والوضعية . 41 (2): 574-579 . doi : 10.1016/j.gaitpost.2014.11.017 . PMID 25636708 . 
  20. تشو، إس إتش؛ بارك، جيه إم؛ كوون، أو واي (فبراير 2004). "الاختلافات بين الجنسين في بيانات تحليل المشي ثلاثي الأبعاد من 98 بالغًا كوريًا سليمًا" . الميكانيكا الحيوية السريرية . 19 (2): 145-152 . doi : 10.1016/j.clinbiomech.2003.10.003 . PMID 14967577. تاريخ الاسترجاع: 2 ديسمبر 2020 . 
  21. "BML Walker" . مختبر الحركة الحيوية . جامعة يورك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2020 .
  22. "BML Gender" . مختبر الحركة الحيوية . جامعة يورك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2020 .
  23. 1 2 3 كانينغهام، سي بي؛ شيلينغ، إن؛ أندرس، سي؛ كارير، دي آر (مارس 2010). "تأثير وضعية القدم على تكلفة النقل لدى البشر". مجلة علم الأحياء التجريبي . 213 (5): 790-797 . Bibcode : 2010JExpB.213..790C . doi : 10.1242/jeb.038984 . ISSN 0022-0949 . PMID 20154195. S2CID 14834170 .   
  24. نايت، كاثرين (2010). "المشي على الكعب أولاً لدى الإنسان فعال للمشي" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 213 (5): i– ii. Bibcode : 2010JExpB.213Z...1K . doi : 10.1242/jeb.042887 .
  25. 1 2 3 4 كو، أ.د.؛ دونيلان، ج.م. (2010). "المبادئ الديناميكية للمشي وآثارها السريرية". العلاج الطبيعي ، 90(2)، 157.
  26. 1 2 3 4 ساوندرز، ج.؛ إنمان، ف.؛ إيبرهارت، هـ. (1953). "المحددات الرئيسية في المشية الطبيعية والمرضية". المجلة الأمريكية لجراحة العظام والمفاصل ، 35، 543-558.
  27. غارد، إس إيه؛ تشيلدرس، دي إس (2001). "ما الذي يحدد الإزاحة الرأسية للجسم أثناء المشي الطبيعي؟" مجلة الأطراف الصناعية وتقويم العظام ، 13(3)، 64-67.
  28. ماكماهون، تي إيه (1984). العضلات، وردود الفعل، والحركة . برينستون، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون.
  29. بيري، ج. (1992). تحليل المشية: الوظيفة الطبيعية والمرضية . ثوروفير، نيوجيرسي: سلاك، إنك.
  30. روز، ج.؛ غامبل، ج. (محرران) (1994). المشي البشري (الطبعة الثانية). بالتيمور، ماريلاند: ويليامز وويلكنز.
  31. ويتل، إم دبليو (1996). تحليل المشية: مقدمة (الطبعة الثانية). أكسفورد، المملكة المتحدة: باتروورث-هاينمان.
  32. إنمان، في تي؛ رالستون، إتش جيه؛ تود، إف. (1981). المشي البشري. ويليامز وويلكنز.
  33. كافانيا، جي.؛ سايبين، إف.؛ مارجاريا، آر. (1963). "العمل الخارجي في المشي". مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي ، 18، 1-9.
  34. كافانيا، جي إيه؛ مارجاريا، آر. (1966). "ميكانيكا المشي". مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي ، 21، 271-278.
  35. كو، أ.د. (2007). "المحددات الستة للمشي وتشبيه البندول المقلوب: منظور ديناميكي للمشي". علم الحركة البشرية ، 26(4)، 617-656.
  36. 1 2 ديلا كروتشي، يو.؛ رايلي، بي أو؛ ليلاس، جيه إل؛ كيريجان، دي سي (2001). "نظرة محسّنة لمحددات المشية". المشية والوضعية ، 14(2)، 79-84.
  37. 1 2 3 4 غارد، إس إيه؛ تشيلدرس، دي إس (1997). "تأثير ميل الحوض على الإزاحة الرأسية للجذع أثناء المشي الطبيعي". المشية والوضعية ، 5(3)، 233-238.
  38. كيريجان، دي سي؛ ديلا كروتش، يو؛ مارسيلو، إم؛ رايلي، بي أو (2000). "نظرة محسّنة لمحددات المشية: أهمية ارتفاع الكعب". أرشيف الطب الفيزيائي وإعادة التأهيل ، 81(8)، 1077-1080.
  39. جابر، م. (أبريل 2017). "المخيخ كعامل رئيسي في الاضطرابات الحركية المرتبطة باضطرابات متلازمة التوحد". مجلة الدماغ . 43 (2): 170-175 . doi : 10.1016/j.encep.2016.03.018 . ISSN 0013-7006 . PMID 27616580 .  
  40. ثومان، ك.هـ؛ دول، م.و (1996). "المشي غير الطبيعي في الأمراض العصبية". عيادات طب العيون . 5 ( 3-4 ): 181-192 . ISSN 1050-6918 . PMID 8972513 .  
  41. نسخة الملك جيمس، سفر يشوع بن سيراخ 19:30 ، تم الاطلاع عليها في 6 يونيو 2023
  42. كولينز، جيه جيه، 44. سفر يشوع بن سيراخ، أو حكمة يسوع بن سيراخ ، في بارتون، جيه وموديمان، جيه (2001)، تفسير أكسفورد للكتاب المقدس، مؤرشف في 22-11-2017 في Wayback Machine ، ص 680

للمزيد من القراءة

شعار ويكشنريتعريف كلمة "gait" في قاموس ويكشنري