Yüzyılı aşkın bir süredir, evrimci biyologlar insan ayağının zarif tasarımına ve özelliklerinin zahmetsizce dik yürümemizi nasıl mümkün kıldığına hayran kaldılar. Örneğin kısa ayak parmaklarımız uzun mesafeleri koşmamızı sağlar.
Şimdi, Çarşamba günü Nature’da yayınlanan bir makale, anatomimizin başka bir bölümünün – ayağın üstünden geçen bir kavis – hareketlilikte daha önce düşünülenden daha büyük bir rol oynadığını öne sürüyor. Uzmanlar, bulgunun ayak biyomekaniğinin evrimi hakkındaki anlayışımızı artırdığını ve daha doğru robotik ve protez ayaklara yol açabileceğini, ortopedi doktorlarının ayak bozukluklarını tedavi etmesine ve hatta daha iyi ayakkabı tasarımlarına ilham vermesine yardımcı olabileceğini söylüyor.
Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Japonya’dan araştırmacılardan oluşan bir ekibe göre, enine tarsal kavis (ayağınızın üst kısmındaki yatay eğri) olarak adlandırılan bu daha önce yeterince takdir edilmeyen özellik, modern insan ayağının sertliğinin yüzde 40’ından fazlasını oluşturuyor. Birleşik Krallık. Bu üst kemer etiketi, medial uzunlamasına kemer adı verilen ayağın alt tarafı boyunca daha iyi bilinen örnekle birleşir. Birlikte, düşmeden itmemizi sağlayan ve bizi ağaç dallarını kavramak için daha esnek bir ayağa ihtiyaç duyan diğer primatlardan ayıran benzersiz insan ayaklarımızın sertliğini açıklıyorlar.
Çalışmanın baş yazarı ve Yale Üniversitesi’nde makine mühendisliği ve malzeme biliminde yardımcı doçent olan Madhusudhan Venkadesan, “Ne kadar etkili olduğuna şaşırdık” diyor. “Ayağın şeklinin sertlikle nasıl ilişkili olduğu konusunda büyük tartışmalar oldu, ancak bunlar medial uzunlamasına kemer [ayağın iç kısmında toptan topuğa kadar olan uzun olan] üzerinde yoğunlaştı.”
Bir dolarlık banknot alırsanız, bir kemerin eğrisi ile ayak sertliği arasındaki ilişkiyi kavramak kolaydır. Parayı düz bir şekilde yatırın ve uzun kenarlarını hafifçe kıvırın, böylece sanki bir tüp veya otoyol tüneli oluşturuyormuş gibi ortası yukarı doğru kıvrılır. Bu, fatura boyunca uzunlamasına uzanan bir kemer oluşturur. Fatura kemerinin ortasına bir parmağınızı bastırın ve bir miktar direnç veya sertlik fark edeceksiniz. Venkadesan’ın ekibi, pizzayı katlamanın pizzayı neden daha az gevşek hale getirdiğini de açıklayan benzer bir ilkenin ayaklarımızda iş başında olduğuna dair kanıt istedi.
“Bu fikri gerçek ayaklarda test etmenin bir yolunu bulmalıydık” diyor.
Bu nedenle, iki insan kadavrasının ayakları üzerinde bükme testleri uyguladıkları bir dizi deney tasarladılar. Yaşayan insanlarda, diğer ayak bölümleriyle senkronize çalıştığı için enine arkın rolünü izole etmek çok zordur. Ancak araştırmacılar, kadavra ayaklarında, kemerin ayak sertliği üzerindeki etkisini doğrudan ölçmek için uzun kemikler arasındaki (metatars adı verilen) elastik dokuyu çıkarabildiler.
Bir sonraki adım, enine kemerin insan evrimi bağlamındaki rolünü anlamaktı. Böylece Venkadesan’ın ekibi, insan ayağının tarihini yeniden oluşturmak için mevcut kemerimizi soyu tükenmiş hominin türlerinin fosilleriyle karşılaştırarak matematiksel bir model geliştirdi.
Tam da şüphelendikleri gibi, diğer homininlerde modern insanların yeryüzüne ayak basmasından 3 milyon yıl önce ortaya çıkan enine kemerin görünümü, iki ayaklılığın önemli bir unsuruydu. Bunu medial uzunlamasına kemer izledi – kesin olarak 1,8 milyon yıl önce geldi. Ve kombo, sonunda maraton koşmamızı ve sosyal medya için atlama fotoğrafları çekmemizi sağlayan gerekli sertliği yarattı.
Uzmanlar, yeni çalışmanın değerli olduğunu çünkü enine kemerin sertliğini ölçen ilk çalışma olduğunu söylüyor.
Nicholas Holowka, “Enine kemerin varlığını uzun süredir biliyorduk, ancak bunu hiçbir zaman ölçecek bir yöntemimiz olmadı ve bunun ayağın genel işlevini nasıl etkilediğini bilmiyorduk” diyor . New York’taki Buffalo Üniversitesi’nde insan ayağının evrimini inceleyen bir yardımcı antropoloji profesörü. “Bu, insan ayağının benzersiz şeklinin benzersiz iki ayaklı hareket kabiliyetimizi nasıl sağladığına dair anlayışımıza derinden katkıda bulunuyor.”
Peki bu araştırma düz tabanlı insanlar için ne anlama geliyor? Enine kemer, destekleyici isimsiz kahramanlarıdır.
Medial uzunlamasına kemerin olmaması, vücudun diğer bölgelerinde strese neden olabilir ve ayak ağrısına yol açabilir. Bir noktada, ordu tarafından otomatik olarak reddedilme gerekçesiydi.
Ancak Holowka, Venkadesan’ın araştırmasının düz tabanlı insanların çoğunun neden kronik ağrı veya yaralanmalardan muzdarip olmadığına ışık tuttuğunu söylüyor.
“Düşük bir uzunlamasına kemere sahip düz ayaklara sahip olabileceğinizi hayal edebilirsiniz, ancak nispeten yüksek bir enine kemere sahip olduğunuz için, yine de sert bir ayağa sahip olabilirsiniz.” Holowka, gelecekteki araştırmaların insanların düztabanlık dereceleri ile enine kemerleri arasındaki herhangi bir bağlantıyı incelemesi gerektiğini de sözlerine ekledi. Ayrıca, düzeltici ortez oluşturmanın anahtarı olabilecek ayak ağrısını daha iyi anlamak için yaşayan insanlarda bu enine kemer eğriliğini ölçmenin yollarını arıyor.
Avustralya, St Lucia’daki Queensland Üniversitesi’nde biyomekanik alanında doçent olan Glen Lichtwark, gelecekteki diğer araştırmaların, yüksek eğrilik ile yüksek sertlik seviyeleri arasındaki ilişkiyi araştırmak için insanlar arasındaki enine kemer anatomisi aralığına bakması gerektiğini ekliyor.
“Yüksek bir eğriniz olabilir, ancak başka bir yerde bir dengeniz olabilir. Ya da kaslarınızı farklı kullanabilirsiniz. Bunları henüz bilmiyoruz,” diyor Lichtwark
Nature’da eşlik eden bir makalenin ortak yazarlarından olan Lichtwark’a göre , bu araştırma, robotik ve protez tasarlama ve ortopedik ameliyatların neden bazı hastalarda ağrıyı azaltırken diğerlerinde sağlamadığının gizemini açıklama da dahil olmak üzere ayak sağlığı için pratik uygulamalara sahip. Ayrıca gelecekte ayakkabı mağazası çalışanları ayağınızı tarayabilir ve ayağınızın toplam yapısına göre kişiselleştirilmiş öneriler sunabilir.
Lichtwark, “Bu araştırma bize ayağın karmaşık yapısının başka bir boyutunu veriyor” diyor. Ayağın üç boyutlu olduğunu vurguluyor ve bizim de bu şekilde düşünmeye başlamamız gerekiyor.”
