Cụ thể, các nhà nghiên cứu từ lâu đã cho rằng, vòm bàn chân nâng lên giúp chúng ta đi lại bằng cách hoạt động như một đòn bẩy, đẩy cơ thể về phía trước.
Song, mới đây, một nhóm các nhà khoa học đã phát hiện, lực giật của vòm bàn chân sẽ khiến mắt cá chân thẳng đứng để đi bộ hiệu quả hơn. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Tiến sĩ Lauren Welte - tác giả của nghiên cứu, thuộc Trường Đại học Queen (Canada) - cho biết: “Ban đầu chúng tôi nghĩ rằng, vòm giống như lò xo giúp nâng cơ thể lên bước tiếp theo. Thực tế, phần vòm giống như lò xo sẽ co lại để giúp mắt cá chân nâng cơ thể lên”.
Sự tiến hóa của bàn chân chúng ta, bao gồm cả phần vòm giữa nhô cao khiến con người khác biệt với loài vượn lớn. Đó là điều cốt yếu đối với việc đi lại bằng hai chân. Vòm được cho là mang lại cho người nhiều đòn bẩy hơn khi đi thẳng đứng.
Tuy nhiên, khi chuyển động vòm bị hạn chế, việc chạy đòi hỏi nhiều năng lượng hơn. Độ giật của vòm có khả năng giúp chúng ta trở thành những người chạy hiệu quả hơn, bằng cách đẩy khối lượng trung tâm của cơ thể về phía trước. Hoặc, bằng cách bù đắp cho công việc cơ học mà nếu không, cơ bắp sẽ phải thực hiện.
Để điều tra những giả thuyết này, nhóm đã chọn bảy người tham gia với khả năng di chuyển vòm khác nhau. Họ đi và chạy trong khi chân được quay bằng camera chụp chuyển động tia X tốc độ cao. Nhóm nghiên cứu cũng đo chiều cao vòm và chụp CT bàn chân phải của những người tham gia.
Các nhà khoa học đã tạo ra mô hình và so sánh với chuyển động đo được của xương bàn chân. Từ đó, kiểm tra tác động của chuyển động vòm đối với các khớp liền kề. Họ cũng đo xem khớp nào đóng góp nhiều nhất vào lực giật của vòm.
Kết quả cho thấy, sự linh hoạt của vòm giúp định vị mắt cá chân thẳng đứng. Từ đó, cho phép chân đẩy lên khỏi mặt đất hiệu quả hơn. Hiệu ứng này thậm chí còn lớn hơn khi chạy. Điều đó chứng minh rằng, chạy hiệu quả có thể là một áp lực tiến hóa có lợi của vòm linh hoạt.
Tiến sĩ Michael Rainbow tại Trường Đại học Queen - tác giả chính của nghiên cứu - cho biết: “Khả năng di chuyển của bàn chân dường như cho phép chúng ta đi và chạy thẳng đứng, thay vì cúi người về phía trước hoặc đẩy sang bước tiếp theo quá sớm”. Những phát hiện này được cho là mở ra gợi ý về cách trị liệu cho những người có vòm bị cứng do chấn thương hoặc bệnh tật.
