Gait

Chůze je vzorec pohybu končetin zvířat, včetně lidí, během pohybu po pevném substrátu. Většina zvířat používá různé chůze, vybírá chůzi na základě rychlosti, terénu, potřeby manévrování a energetické účinnosti. Různé druhy zvířat mohou používat různé chůze kvůli rozdílům v anatomii, které brání použití určitých chůzí, nebo jednoduše kvůli vyvinutým vrozeným preferencím v důsledku rozdílů v přirozeném prostředí. Zatímco různým chůzím jsou přisuzována specifická jména, složitost biologických systémů a interakce s prostředím činí tyto rozdíly přinejlepším „rozmazanými“. Chůze jsou obvykle klasifikovány podle vzorců chůze, ale nedávné studie často preferují definice založené na mechanice. Termín obvykle neodkazuje na pohon založený na končetinách prostřednictvím tekutých médií, jako je voda nebo vzduch, ale spíše na pohon přes pevný substrát vytvářením reaktivních sil proti němu (což se může vztahovat na chůzi pod vodou i na souši).

Vzhledem k rychlosti pohybu zvířat je prosté přímé pozorování zřídkakdy dostačující k tomu, aby bylo možné nahlédnout do vzorce pohybu končetin. Navzdory raným pokusům klasifikovat chůzi na základě stop nebo zvuku kroků, až Eadweard Muybridge a Étienne-Jules Marey začali rychle pořizovat sérii fotografií, se kterými mohlo začít řádné vědecké zkoumání chůze.

Milton Hildebrand byl průkopníkem vědecké analýzy a klasifikace chůze. Pohyb každé končetiny byl rozdělen do fáze postoje, kdy chodidlo bylo v kontaktu se zemí, a do fáze houpání, kdy chodidlo bylo zvednuto a posunuto dopředu. Každá končetina musí absolvovat cyklus ve stejně dlouhém čase, jinak se vztah jedné končetiny k ostatním může měnit s časem a ustálený vzorec nemůže nastat. Tudíž každý krok může být kompletně popsán z hlediska začátku a konce fáze postoje tří končetin vzhledem k cyklu referenční končetiny, obvykle levé zadní končetiny.

Grafy chůze ve stylu Hildebrand. Tmavé plochy značí časy dotyku, spodní osa je % cyklu

Výšky jsou obecně klasifikovány jako „symetrické“ a „asymetrické“ na základě pohybu končetin. Je důležité poznamenat, že tyto pojmy nemají nic společného se symetrií levá-pravá. V symetrické chůzi se střídají levé a pravé končetiny páru, zatímco v asymetrické chůzi se pohybují končetiny společně. Asymetrická chůze je někdy označována jako „skákavá chůze“, kvůli přítomnosti suspendované fáze.

Klíčovými proměnnými pro chůzi jsou faktor povinnosti a vztah fáze přední a zadní končetiny. Faktor povinnosti je jednoduše procento z celkového cyklu, kterým je daná noha na zemi. Tato hodnota bude obvykle stejná pro přední a zadní končetiny, pokud se zvíře nepohybuje speciálně trénovanou chůzí nebo nezpomaluje nebo nezpomaluje. Faktory povinnosti nad 50% jsou považovány za „chůzi“, zatímco ty menší než 50% jsou považovány za běh. Fáze přední a zadní končetiny je časový vztah mezi páry končetin. Pokud přední a zadní končetiny ze stejné strany zahajují fázi postoje ve stejnou dobu, fáze je 0 (nebo 100%). Pokud se přední končetina ze stejné strany dotkne pozemní poloviny cyklu později než zadní končetina, fáze je 50%.

Rozdíly mezi druhy

Jakékoli dané zvíře používá relativně omezenou sadu chůze a různé druhy používají různé chůze. Téměř všechna zvířata jsou schopna symetrických chůzí, zatímco asymetrické chůze jsou z velké části omezeny na savce, kteří jsou schopni dostatečné páteřní flexice, aby prodloužili délku kroku (i když malí krokodýli jsou schopni používat skokovou chůzi). Postranní sekvenční chůze během chůze a běhu jsou nejčastější u savců, ale stromoví savci jako opice, některé vačice a kinkajou používají diagonální sekvenční chůze pro lepší stabilitu. Diagonální sekvenční chůze a běhy (alias klus) jsou nejčastěji používány roztaženými tetrapody, jako jsou mloci a ještěrky, kvůli bočnímu kmitání jejich těl během pohybu. Dvounožci jsou jedinečným případem a většina dvounožců bude vykazovat pouze tři chůze – chůzi, běh a skákání – během přirozené pohyblivosti. Jiné chůze, jako je lidské skákání, nejsou používány bez úmyslného úsilí.

Fyziologické účinky chůze

Výběr chůze může mít účinky přesahující okamžité změny v pohybu končetin a rychlosti, zejména pokud jde o ventilaci. Vzhledem k tomu, že jim chybí bránice, musí ještěrky a mloci rozšiřovat a stahovat svou tělesnou stěnu, aby si vynutili vzduch do a z plic, ale jedná se o stejné svaly, které se používají k příčnému zvlnění těla během pohybu. Nemohou se tedy pohybovat a dýchat zároveň, což je situace zvaná Carrierovo omezení, i když někteří, například ještěrky monitorové, mohou toto omezení obejít pomocí bukální pumpy. Oproti tomu ohyb páteře cválajícího savce způsobuje, že břišní vnitřnosti fungují jako píst, nafukují a splaskávají plíce, jak se páteř zvířete ohýbá a rozšiřuje, čímž se zvyšuje ventilace a umožňuje větší výměna kyslíku.

Energetická klasifikace chůze

Zatímco chůze lze klasifikovat podle chůze, nová práce zahrnující kinematiku celého těla a záznamy silových desek dala vzniknout alternativnímu klasifikačnímu schématu, založenému na mechanice pohybu. V tomto schématu jsou pohyby rozděleny na chůzi a běh. Chůze jsou všechny charakterizovány ‚klenutým‘ pohybem těla přes nohy, často popisovaným jako v obráceném kyvadle (zobrazujícím kolísání kinetické a potenciální energie, které jsou dokonale mimo fázi). Při běhu kolísá kinetická a potenciální energie ve fázi a změna energie se přenáší na svaly, kosti, šlachy a vazy působící jako pružiny (tak je popsáno modelem pružinové hmoty).

Rychlost obecně ovlivňuje výběr chůze, kdy se čtyřnozí savci pohybují od chůze k běhu ke cvalu s rostoucí rychlostí. Každá z těchto chůzí má optimální rychlost, při které se spotřebuje minimum kalorií na metr, a náklady se zvyšují pomalejšími nebo rychlejšími rychlostmi. Přechody chůze nastávají při rychlosti, kdy se cena rychlé chůze stává vyšší než cena pomalého běhu. Nepřipoutaná zvířata se obvykle pohybují optimální rychlostí pro jejich chůzi, aby se minimalizovaly náklady na energii.

Navzdory rozdílům v počtu nohou u pozemských obratlovců lze podle obráceného kyvadlového modelu chůze a pružinového hmotnostního modelu běhu pozorovat „procházky“ a „běhy“ u zvířat s 2, 4, 6 a více nohama. Pojem „chůze“ byl dokonce použit u létajících a plavajících organismů, které vytvářejí odlišné vzory brázdových vírů.

Dyskineze: Athetóza · Třes · Dyskineze

Nůžková chůze · Cerebelární ataxie · Festinating gait · Marche a petit pas · Propulsive gait · Stomping gait · Spastic gait · Magnetic gait

Steppage gait · Antalgická chůze

Křeč (Trismus) · Fascikulace · Fibrilace · Myokymie · Křeč

Myopatická chůze · Trendelenburgova chůze · Holubí chůze

Rachitic růženec · Klub

anat (n/s/m/p/4/e/b/d/c/a/f/l/g)/phys/devp

noco (m/d/e/h/v/s)/cong/tumr, sysi/epon, injr

proc, lék (N1A/2AB/C/3/4/7A/B/C/D)

anat(h/r/t/c/b/l/s/a)/phys(r)/devp/prot/nttr/nttm/ntrp

noco/auto/cong/tumr, sysi/epon, injr

anat (h/n, u, t/d, a/p, l)/phys/devp/hist

noco (m, s, c)/cong (d)/tumr, sysi/epon, injr