Eine neue Studie legt nahe, dass der Mensch vielleicht bis zu 40 Meilen pro Stunde schnell laufen könnte. Damit würde er den schnellsten Läufer der Welt, Usain Bolt, hinter sich lassen, der im 100-Meter-Sprint fast 28 mph erreicht hat.
Die neuen Erkenntnisse kommen, nachdem Forscher einen neuen Blick auf die Faktoren geworfen haben, die die menschliche Geschwindigkeit begrenzen. Ihre Schlussfolgerungen? Die Höchstgeschwindigkeit, die der Mensch erreichen kann, hängt möglicherweise davon ab, wie schnell sich die Muskeln im Körper bewegen können.
Vorangegangene Studien gingen davon aus, dass das Haupthindernis für die Geschwindigkeit darin besteht, dass unsere Gliedmaßen nur eine bestimmte Kraft aufnehmen können, wenn sie auf den Boden aufschlagen. Dies ist jedoch möglicherweise nicht die ganze Geschichte.
„Wenn man bedenkt, dass Elitesprinter bei jedem Sprintschritt mit einem einzigen Glied Spitzenkräfte von 800 bis 1.000 Pfund aufbringen können, ist es leicht zu glauben, dass Läufer wahrscheinlich an oder nahe den Kraftgrenzen ihrer Muskeln und Gliedmaßen arbeiten“, sagte Peter Weyand von der Southern Methodist University, einer der Autoren der Studie.
Aber Weyand und seine Kollegen fanden in Laufbandtests heraus, dass unsere Gliedmaßen viel mehr Kraft aufnehmen können, als beim Laufen mit Höchstgeschwindigkeit aufgebracht wird.
Was uns wirklich bremst
Ihre Ergebnisse zeigten, dass die kritische biologische Grenze durch die Zeit gesetzt wird – insbesondere durch die sehr kurzen Zeitspannen, die beim Sprinten zur Verfügung stehen, um Kraft auf den Boden aufzubringen. Bei Spitzensprintern beträgt die Kontaktzeit zwischen Fuß und Boden weniger als eine Zehntelsekunde, und die maximalen Bodenkräfte treten im ersten Moment des Fuß-Boden-Kontakts in weniger als einem Zwanzigstel dieser Sekunde auf.
Um herauszufinden, was die Geschwindigkeit des Menschen begrenzt, benutzten die Forscher ein Hochgeschwindigkeits-Laufband, das so ausgestattet ist, dass die bei jedem Fußtritt auf die Oberfläche wirkenden Kräfte genau gemessen werden können. Die Studienteilnehmer liefen dann auf dem Laufband in verschiedenen Gangarten, unter anderem hüpfend und so schnell wie möglich vorwärts und rückwärts.
Die Bodenkräfte, die beim Hüpfen auf einem Bein bei Höchstgeschwindigkeit wirken, übertrafen die Kräfte, die beim Vorwärtslaufen bei Höchstgeschwindigkeit wirken, um 30 Prozent oder mehr. Das deutet darauf hin, dass unsere Gliedmaßen größere Kräfte bewältigen können als beim zweibeinigen Laufen mit Höchstgeschwindigkeit.
Und obwohl die Höchstgeschwindigkeit beim Rückwärtslaufen erwartungsgemäß wesentlich langsamer war als die Höchstgeschwindigkeit beim Vorwärtslaufen, waren die Mindestzeiten des Fuß-Boden-Kontakts bei Höchstgeschwindigkeit beim Rückwärts- und Vorwärtslaufen im Wesentlichen identisch. Die Tatsache, dass die Intervalle für den Fuß-Boden-Kontakt bei diesen beiden drastisch unterschiedlichen Laufstilen so ähnlich waren, deutet darauf hin, dass es eine physikalische Grenze dafür gibt, wie schnell die Muskelfasern arbeiten können, um die Füße vom Boden zu heben, so die Forscher.
Neue Geschwindigkeitsgrenze
Die neue Arbeit zeigt, dass die Grenzen der Laufgeschwindigkeit durch die kontraktilen Geschwindigkeitsgrenzen der Muskelfasern selbst gesetzt werden, wobei die kontraktilen Geschwindigkeiten der Fasern die Grenze dafür setzen, wie schnell die Gliedmaßen des Läufers Kraft auf die Lauffläche ausüben können.
„Unsere einfachen Hochrechnungen deuten darauf hin, dass die kontraktilen Geschwindigkeiten der Muskelfasern, die maximale oder nahezu maximale Kräfte ermöglichen würden, Laufgeschwindigkeiten von 35 bis 40 Meilen pro Stunde und möglicherweise sogar noch schneller erlauben würden“, so Bundle.
Während 40 Meilen pro Stunde vielleicht nicht den Geparden beeindrucken, das schnellste Landtier der Welt, das Geschwindigkeiten von 70 Meilen pro Stunde (112 km/h) erreicht, ist es genug, um einem Grizzlybären zu entkommen und viel schneller als der T. rex, der bei einem guten Lauf 18 Meilen pro Stunde (29 km/h) erreicht haben könnte.
Die Ergebnisse wurden in der Januarausgabe der Zeitschrift Journal of Applied Physiology veröffentlicht.
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