Jacque Fresco - Prelegere la Universitatea din Pennsylvania (subtitrare SK) (februarie 2021)

simplă

Atunci când strategii militari planifică o misiune, unul dintre mulți factori este povara de taxare pentru soldații de jos ai armatei.

Marșul lung și sarcina grea consumă energie. Așadar, strategii militari se ocupă adesea de caloriile arse de un soldat și de efectul stresului metabolic asupra stării lor fiziologice generale, inclusiv temperatura corpului, necesarul de combustibil și oboseala.

Acum, oamenii de știință de la Southern Methodist University, Dallas, au descoperit o nouă modalitate mai precisă de a prezice câtă energie folosește un soldat pentru a merge.

Metoda a fost dezvoltată cu finanțare militară SUA. Îmbunătățește semnificativ cele două standarde existente utilizate în prezent și se bazează doar pe trei variabile ușor disponibile.

Un instrument precis de evaluare cantitativă este important, deoarece rata la care oamenii ard calorii atunci când merg pe jos poate varia de zece ori în funcție de cât de repede merg, dacă au încărcătură și dacă merg pe deal, în jos sau la nivelul.

„Noua noastră metodă îmbunătățește acuratețea a două standarde de vârf care sunt utilizate de aproape 50 de ani”, a spus fiziologul fiziolog Lindsay W. Ludlow, student post-doctorat la SMU și autor principal al studiului. "Modelul nostru este relativ simplu și îmbunătățește previziunile."

Cercetarea face parte dintr-o inițiativă mai largă de transport de marfă desfășurată de Comandamentul Medical și Materiale al Armatei SUA. Sarcina medie de infanterie ușoară în Afganistan în aprilie și mai 2003 a fost de 132 de lire sterline, potrivit unui raport al Institutului Borden al Armatei SUA.

"Soldații transportă încărcături grele, astfel încât informațiile cantitative despre consecințele încărcăturii sunt esențiale din mai multe motive, de la planificarea unei călătorii până la evaluarea probabilității succesului misiunii", a declarat SME biomecanic și fiziolog Peter Weyand.

"Militarii folosesc o varietate de metode pentru a modela, prevedea și monitoriza starea și performanța trupelor, inclusiv trupele echipate cu dispozitive purtabile", a spus Weyand. "Este esențial ca picioarele soldaților moderni să înțeleagă performanța în termeni de cantitate de încărcătură pe care o transportă".

Weyand este autorul principal al cercetării și gestionează Laboratorul de Performanță Locomotivă la Școala de Educație SMU Simmons, unde au fost testate subiecte pentru studiu.

Cercetătorii numesc noua lor metodă un „model de mecanică minimă” pentru a reflecta faptul că necesită doar trei intrări de bază și ușor disponibile pentru a furniza predicții pe scară largă. Au anunțat descoperirile lor în „Economia mersului pe jos sunt determinate în mod previzibil de viteză, grad și sarcină gravitațională” în Journal of Applied Physiology.

Variabilele necesare sunt viteza de mers, clasa sau înclinația suprafeței de mers și greutatea corporală totală plus orice sarcini care merg.

„Asta este tot ce trebuie pentru a prezice exact câtă energie conectează un pieton”, a spus Ludlow.

Deși măsurarea este crucială pentru picioarele soldaților, este utilă și pentru turiști, excursioniști, plimbători și alții care sunt conștienți de calorii și se pot baza pe dispozitive electronice purtabile pentru a urmări caloriile pe care le-au ars, a spus ea.

Mecanismul mușchilor și mersului strâns legat de viteză, grad și sarcină

Standardele existente utilizate în prezent se bazează pe aceleași trei variabile, dar diferit și cu o precizie și o lățime mai reduse.

Noua teorie este o abatere de la viziunea dominantă conform căreia mecanica mersului este prea complexă pentru a fi simplă și precisă.

"În cele din urmă, am constatat că trei variabile mecanice remarcabil de simple pot oferi precizie predictivă într-o gamă largă de condiții", a spus Ludlow. Acuratetea obtinuta ofera dovezi indirecte puternice ca activitatea musculara care determina rata la care arde caloriile in timpul mersului este strans legata de viteza, panta de suprafata si greutatea totala din modelul nostru.

Folosind două seturi diferite de subiecte de cercetare, cercetătorii au evaluat independent capacitatea modelului lor de a prezice cu precizie cantitatea de energie arsă.

„Cu excepția cazului în care mecanismul muscular și al mersului este strâns legat de viteză, grad și sarcină, nivelul de precizie predictivă pe care l-am atins este puțin probabil”, a spus Weyand.

Prima ecuație generalizată a fost dezvoltată direct dintr-o bază de date mare

Cele două ecuații existente, care au fost standarde de muncă de aproape 50 de ani, s-au bazat în mod necesar pe doar câțiva subiecți și un număr limitat de puncte de date.

Un standard al Academiei Americane de Medicină Sportivă a testat doar treptele de viteză și coborârea, cu prima formulare bazată pe date de la trei persoane.

Al doilea standard, denumit în mod obișnuit ecuația Pandolf, este folosit mai frecvent de către militari și se bazează pe date de la șase soldați în combinație cu rezultatele experimentale anterioare.

În contrast, ecuația SMU generalizată a fost derivată din ceea ce este considerat a fi cea mai mare bază de date disponibilă a metabolismului mersului uman.

Studiul SMU a testat 32 de adulți în 90 de condiții diferite de viteză și încărcare pe alergători de alergare la laboratorul de performanță locomotorie SMU.

„Principalele ecuații standardizate implicau doar pante către planuri și coborâri”, a spus Weyand. „Am considerat că este important să oferim și abilitatea la coborâre, deoarece soldații de pe teren întâmpină urcări negative la fel de des ca și pozitive.”

Subiecții repede înainte de a-și măsura rata metabolică în repaus

Un alt element cheie al modelului de mecanică minimă a laboratorului SMU este tratamentul cantitativ al ratei de odihnă metabolică.

„Pentru a obține o rată metabolică adevărată în repaus, am avut subiecți cu repeziciune de 8 până la 12 ore înainte de a le măsura rata metabolică dimineața devreme”, a spus Ludlow. Odata ajunsi in laborator, se potrivesc o ora, in timp ce cercetatorii au masurat rata metabolismului in repaus.

În sesiuni de testare separate, oamenii au mers pe o bandă de alergat pentru zeci de teste cu o durată de cinci minute, purtând un muștiuc și o clemă pentru nas. În ultimele două minute ale fiecărui studiu, cercetătorii au descoperit rata de eliberare a oxigenului la starea de echilibru la starea de echilibru pentru a determina rata la care fiecare subiect a ars energie.

Adulții dintr-un grup de 20 de subiecți au fost măsurați fără sarcină la 0,4 metri pe secundă, 0,7 metri pe secundă, 1 metru pe secundă, 1,3 metri pe secundă și 1,6 metri pe secundă pe șase pante diferite: coborâri de grade minus șase grade și minus trei grade; avion; și în sus la trei grade, șase grade și nouă grade.

Adulții din cel de-al doilea grup de 20 au fost testați la 0,6 metri pe secundă, 1 metru pe secundă și 1,4 metri pe secundă pe aceleași șase înclinații, dar au predominat o sarcină de 18% greutate corporală și 31% greutate corporală.

Rata metabolică a crescut proporțional cu sarcina crescută

După cum era de așteptat, ratele metabolice au crescut direct proporțional cu creșterea sarcinii și în mare măsură în conformitate cu cerințele de forță de susținere pe viteză și grad, au spus Weyand și Ludlow.