Gli esseri umani hanno evoluto un arco del piede elastico che consente loro di camminare su due piedi. Lo dimostra uno studio della Queen’s University, pubblicato su Frontiers. I ricercatori che studiano l’evoluzione della camminata bipede hanno a lungo ipotizzato che l’arco plantare rialzato ci aiuti a camminare agendo come una leva che spinge il corpo in avanti. Ma, un gruppo mondiale di scienziati ha ora scoperto che il contraccolpo dell’arco flessibile riposiziona la caviglia in posizione verticale per una camminata piu’ efficace.
Gli effetti nella corsa sono maggiori, il che suggerisce che la capacita’ di correre in modo efficiente potrebbe essere stata una pressione selettiva per un arco flessibile che ha reso piu’ funzionante anche la camminata. Questa scoperta potrebbe persino aiutare i medici a migliorare i trattamenti per i problemi del piede dei pazienti di oggi. “Inizialmente pensavamo che l’arco elastico aiutasse a sollevare il corpo nel passo successivo – ha detto la dottoressa Lauren Welte, prima autrice dello studio, che ha condotto la ricerca mentre era alla Queen’s University ed e’ ora affiliata all’Universita’ del Wisconsin-Madison – si e’ scoperto che invece l’arco elastico si ritrae per aiutare la caviglia a sollevare il corpo”.
L’evoluzione del bipedismo nell’uomo
L’evoluzione dei nostri piedi, compreso l’arco mediale rialzato che ci distingue dalle grandi scimmie, e’ fondamentale per la camminata bipede. Si pensa che l’arco faccia piu’ leva sugli ominidi quando camminano in posizione eretta. Il contraccolpo dell’arco potrebbe potenzialmente rendere la corsa nell’uomo piu’ efficiente, spingendo il centro del corpo in avanti o compensando il lavoro meccanico che i muscoli dovrebbero altrimenti svolgere.
Per indagare su queste ipotesi, il gruppo di ricerca ha selezionato sette partecipanti con diversa mobilita’ dell’arco plantare, che hanno camminato e corso mentre i loro piedi venivano ripresi da telecamere di motion capture a raggi X ad alta velocita’. E’ stata misurata l’altezza dell’arco di ciascun partecipante e i loro piedi destri sono stati sottoposti a Tac. Gli scienziati hanno creato modelli rigidi e li hanno confrontati con il movimento misurato delle ossa del piede per verificare l’effetto della mobilita’ dell’arco sulle articolazioni adiacenti. I ricercatori hanno, poi, misurato quali articolazioni contribuiscono maggiormente al contraccolpo dell’arco e l’apporto del contraccolpo dell’arco al centro di massa e alla propulsione della caviglia.
Gli scienziati hanno scoperto che un arco rigido senza contraccolpo faceva si’ che il piede lasciasse il terreno in anticipo, riducendo l’efficienza dei muscoli del polpaccio, oppure inclinava le ossa della caviglia troppo in avanti. L’inclinazione in avanti rispecchia la postura degli scimpanze’ che camminano. “La mobilita’ dei nostri piedi sembra permetterci di camminare e correre in posizione eretta, anziche’ accovacciarci in avanti o spingere troppo presto il passo successivo”, ha dichiarato il dottor Michael Rainbow della Queen’s University, autore senior.
Queste scoperte suggeriscono delle strade terapeutiche per le persone i cui archi sono rigidi a causa di lesioni o malattie, in quanto sostenere la flessibilita’ dell’arco potrebbe migliorare la mobilita’ complessiva. “Il nostro lavoro evidenzia che permettere all’arco di muoversi durante la propulsione rende il movimento piu’ efficiente”, ha detto Welte. “Se limitiamo il movimento dell’arco, e’ probabile che ci siano cambiamenti corrispondenti nel funzionamento delle altre articolazioni”, ha concluso Welte.
