Низкий рост заставляет тратить на ходьбу больше калорий

Любой родитель знает, что дети устают на прогулке быстрее, чем взрослые. Но почему это происходит? Дети и малорослые взрослые ходят иначе, или они быстрее устают по другой причине? Питер Уэйанд (Peter Weyand) из Южного методистского университета (США) попытался выяснить, как размер тела влияет на физиологические функции.

"Мое исследование берет начало у работы Макса Клейбера (Max Kleiber), который исследовал метаболизм животных различных размеров, - рассказывает Питер Уэйанд. - Он обнаружил, что чем вы больше, тем медленнее каждый грамм ткани использует имеющуюся энергию. Однако неизвестно, как и почему метаболизм регулируется таким образом".

Заинтересовавшись вопросом, почему при ходьбе "малогабаритные" люди используют больше энергии на килограмм массы тела, чем крупные, Уэйанд совместно с рядом ученых измерили уровень метаболизма у детей и взрослых от 5 до 32 лет, весом от 15,9 кг до 88,7 кг и ростом от 1,01 м до 1,83 м.

Первоначальные результаты исследования говорят о том, что высокорослые люди тратят на ходьбу меньше энергии, поскольку делают меньшее количество шагов, чем низкорослые. В настоящее время уже готова формула для расчета потребления энергии человеком во время различной деятельности. С ней можно ознакомиться в The Journal of Experimental Biology от 12 ноября.

В ходе экспериментов мужчины и женщины ходили по беговой дорожке с различными скоростями: от 0,4 м/с до 1,9м/с. В это время, для получения общей оценки уровня метаболизма, ученые замеряли потребление кислорода и выработку углекислого газа. Затем рассчитывалось количество энергии, которое каждый человек использовал для прогулок - путем вычитания общего обмена веществ (энергия, необходимая для поддержания основных метаболических функций тела) из общего метаболизма, измеренного во время ходьбы. После этого исследователи измеряли длину шага и их количество для того, чтобы узнать, как ходят люди с разными физическими параметрами.

Анализируя походку подопытных, ученые обнаружили, что все они двигаются одинаково независимо от их роста. Образно говоря, если масштабировать пятилетнего ребенка до роста в 2 м, то он будет ходить в точности так же, как и двухметровый взрослый. Получается, что большие люди экономят энергию не за счет иной походки.

Анализ метаболизма показал, что энергетическая "стоимость" шага также не имеет связи с ростом. Однако, с учетом пройденного расстояния, общие энергетические затраты высоких людей оказываются ниже, поскольку им нужно сделать меньше шагов, чтобы покрыть одно и то же расстояние. При равной "стоимости" каждого шага, низкорослым приходится тратить дополнительную энергию на добавочные шаги.

Исследование имеет практическое значение: новое уравнение может использоваться для расчета расхода энергии при ходьбе, что полезно для людей, которые хотят знать, сколько калорий они сожгли. Уравнение может стать основой программного обеспечения шагомеров, которые станут гораздо точнее и смогут указать количество потраченной на ходьбу энергии. Есть и другие применения, например, в медицине или в военной области - для прогнозирования уровня метаболизма и его влияния на физиологическое состояние солдат.