Arm swing in human locomotion
মানুষের দ্বিপদী হাঁটার ক্ষেত্রে বাহু দোলনা একটি প্রাকৃতিক গতি যেখানে প্রতিটি বাহু বিপরীত পায়ের গতির সাথে দোলায়। নীচের অঙ্গের সাপেক্ষে বিপরীত দিকে বাহু দোলানো শরীরের কৌণিক গতিবেগকে হ্রাস করে, হাঁটার সময় উত্পাদিত ঘূর্ণন গতির ভারসাম্য বজায় রাখে। যদিও বাহুর এই ধরনের পেন্ডুলামের মতো গতি হাঁটার জন্য অপরিহার্য নয়, সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে বাহুর দোলনা মানুষের চলাফেরায় স্থিতিশীলতা এবং শক্তির দক্ষতা উন্নত করে। আর্ম সুইং-এর সেই ইতিবাচক প্রভাবগুলি খেলাধুলায়, বিশেষত রেসওয়াকিং এবং স্প্রিন্টিং-এ ব্যবহার করা হয়েছে। হাত দোলনের ভূমিকা নিয়ে গতিবিদ্যা অধ্যয়নে মূলত মানব বিষয়ের উপর দ্বিপদী হাঁটার মডেল এবং ট্রেডমিল পরীক্ষার বিশ্লেষণ রয়েছে। বিভিন্ন জটিলতার স্তরের দ্বিপদী হাঁটার মডেলগুলি মানুষের চলাফেরার উপর বাহু দোলনের প্রভাবগুলির জন্য একটি ব্যাখ্যা প্রদান করে। দ্বিপদী হাঁটার সময়, পায়ের সুইংয়ের ফলে একটি কৌণিক গতিবেগ হয় যা অবস্থানের পায়ে স্থল প্রতিক্রিয়া মুহূর্ত দ্বারা ভারসাম্যপূর্ণ হয়। দোলানো বাহু নিম্ন অঙ্গ আবর্তনের বিপরীত দিকে একটি কৌণিক গতিবেগ তৈরি করে, যা শরীরের মোট কৌণিক গতিবেগকে হ্রাস করে। শরীরের নিম্ন কৌণিক ভরবেগের ফলে অবস্থানের পায়ে স্থল প্রতিক্রিয়া মুহুর্তে হ্রাস পায়। বাহু চলাচলের প্রশস্ততা বা ফ্রিকোয়েন্সি গাইট দ্বারা নির্ধারিত হয়, যার অর্থ হল সুইং গতি পরিবর্তিত পরিস্থিতি এবং বিশৃঙ্খলার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়। হাঁটার গতি বাড়ার সাথে সাথে বাহু দোলনের প্রশস্ততা সেই অনুযায়ী বৃদ্ধি পায়। বাহু চলাচলের ফ্রিকোয়েন্সিও গতির সাথে পরিবর্তিত হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে, প্রায় 0.8 মিটার/সেকেন্ডের কম গতিতে, বাহু এবং পায়ের চলাফেরার মধ্যে ফ্রিকোয়েন্সি অনুপাত 2:1 যেখানে সেই গতির উপরে অনুপাত 1:1 হয়ে যায়। তত্ত্ব স্থিতিশীলতা কঙ্কালের মডেলের অনুকরণ এবং বল প্লেটের পরীক্ষা-নিরীক্ষা উভয়ই একমত যে মুক্ত বাহু দোল হাঁটার সময় অবস্থানের পায়ে কার্যকর স্থল প্রতিক্রিয়ার মুহূর্তগুলিকে সীমাবদ্ধ করে, কারণ নীচের-অঙ্গের সাপেক্ষে বাহুর পাল্টা ভারসাম্যপূর্ণ দোলনা দ্বারা মোট কৌণিক গতিবেগ হ্রাস পায়। অন্য কথায়, একটি বিষয় যখন বাহু দোলায় তখন স্থল পৃষ্ঠে কম প্রতিক্রিয়া মুহূর্ত প্রয়োগ করে। এটি বোঝায় যে অবস্থানের পা এবং স্থল পৃষ্ঠের মধ্যে ঘর্ষণ শক্তি বাহু দোলনা ছাড়া যতটা উঁচু হতে হবে ততটা হতে হবে না। শক্তির দক্ষতা বাহু দোলনা একটি নিষ্ক্রিয়, প্রাকৃতিক গতি যা ধড়ের আবর্তনের কারণে ঘটে বা একটি সক্রিয় গতি যার জন্য সক্রিয় পেশী কাজের প্রয়োজন হয় তা বাহু দোলনের উপর একটি সমালোচনামূলক আলোচনা হয়েছে যা এর সুবিধা এবং কার্যকারিতা আলোকিত করতে পারে। হাঁটার সময় শক্তি খরচের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা একটি সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে কম গতিতে বাহু দোলনা হল একটি নিষ্ক্রিয় গতি যা ধড়ের গতিবিদ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা কাঁধে ঝুলানো একজোড়া পেন্ডুলার থেকে আলাদা নয়। সক্রিয় উপরের প্রান্তের পেশী কাজ, যা মস্তিষ্ক দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, কেবল তখনই অংশ নেয় যখন কোনও বিশৃঙ্খলা হয় এবং সেই প্রাকৃতিক গতি পুনরুদ্ধার করে। যাইহোক, উচ্চ গতিতে, পরীক্ষাগুলিতে পর্যবেক্ষণ করা দোলনের প্রশস্ততা ব্যাখ্যা করার জন্য নিষ্ক্রিয় গতি অপর্যাপ্ত। হাঁটার গতির সাথে সক্রিয় পেশী কাজের অবদান বৃদ্ধি পায়। বাহুর চলাচলের জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ শক্তি খরচ করা সত্ত্বেও, মোট শক্তি খরচ হ্রাস পায় যার অর্থ বাহুর দোলনা এখনও হাঁটার খরচ হ্রাস করে। নির্দিষ্ট হাঁটার গতিতে শক্তির এই হ্রাস 12 শতাংশ পর্যন্ত হয়, যা একটি উল্লেখযোগ্য সঞ্চয়। বিবর্তন মানুষের চলাফেরায় আন্তঃ-অঙ্গ সমন্বয়, মানুষের চলাফেরা চারগুণ চলাফেরার উপর ভিত্তি করে কিনা তা নিয়ে প্রশ্ন তোলা, আগ্রহের আরেকটি প্রধান বিষয়। একটি সাম্প্রতিক গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে মানুষের চলাচলের সময় আন্তঃ-অঙ্গ সমন্বয় বিড়ালের মতো একইভাবে সংগঠিত হয়, এই দৃষ্টিভঙ্গিকে প্রচার করে যে বাহু দোলনা চারগুণ চলাফেরা থেকে একটি অবশিষ্ট ফাংশন হতে পারে। হাঁটার সময় বাহু চলাচলের নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াগুলির উপর আরেকটি কাজ পূর্ববর্তী অনুসন্ধানগুলিকে সমর্থন করেছে, যা দেখায় যে কেন্দ্রীয় প্যাটার্ন জেনারেটর (সিপিজি) চক্রাকার বাহু দোলনের সাথে জড়িত থাকতে পারে। যাইহোক, এই অনুসন্ধানগুলি বাহু দোলনের চিহ্নকে বোঝায় না, যা 2003 সালের বাইপেডাল লোকোমোশনে বাহু দোলনের কার্যকারিতা সম্পর্কে প্রমাণের পরে বিতর্কিত বলে মনে হয়। অ্যাথলেটিক পারফরম্যান্স আর্ম সুইং-এর শক্তি দক্ষতা এবং শরীরের গতিবেগ সামঞ্জস্য করার ক্ষেত্রে এর সম্ভাবনা খেলাধুলায় ব্যবহার করা হয়েছে। স্প্রিন্টাররা উচ্চতর অগ্রগামী ত্বরণ পাওয়ার জন্য রৈখিক গতিতে বাহু দোলনের অবদান ব্যবহার করে। রেসওয়াকাররা শক্তি দক্ষতার জন্য আর্ম সুইংকেও ব্যবহার করছেন। হাঁটার সময় ছন্দময় নড়াচড়ার পরিবর্তে, সঠিক উপায়ে বাহু দোলানো বিভিন্ন শাখায় অ্যাথলেটিক পারফরম্যান্সে সহায়তা করে। লাফ দেওয়ার সময় হাত সামনের দিকে এবং অবতরণের সময় পিছন ও সামনের দিকে দোলানোর মাধ্যমে লম্বা লাফ দেওয়ার স্থায়ী পারফরম্যান্সের উন্নতি দেখানো হয়েছে কারণ শরীরের রৈখিক গতিবেগকে চলন্ত বাহুর সাহায্যে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। ঘূর্ণন এবং রৈখিক গতিবেগ সামঞ্জস্য করতে অস্ত্রের ব্যবহারও সোমারসাল্টিং এবং জিমন্যাস্টিকসে একটি সাধারণ অনুশীলন। রোবোটিক্স আর্ম সুইং-এর সাহিত্য আংশিকভাবে রোবোটিক্স গবেষকদের দ্বারা তৈরি করা হয়েছে কারণ লোকোমোশনে স্থিতিশীলতা বিশেষত হিউম্যানয়েড রোবটের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ। এখনও অবধি যদিও অনেক হিউম্যানয়েড রোবট হাঁটার সময় স্থির ভারসাম্য বজায় রাখে যার জন্য বাহু দোলনের প্রয়োজন হয় না, তবে সাম্প্রতিক সময়ে গতিশীল ভারসাম্যে হাঁটা একটি হিউম্যানয়েড রোবোটে বাহু চলাচল যোগ করা হয়েছে। বাহুর পেন্ডুলামের মতো গতি প্যাসিভ ডায়নামিক ওয়াকারদের ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয়, এমন একটি প্রক্রিয়া যা নিজেই হাঁটতে পারে। নিউরোমেকানিকাল বিবেচনাগুলি ছন্দময় বাহু চলাচলের সংগঠনের উপর অন্তর্নিহিত স্নায়বিক প্রক্রিয়াগুলি বোঝা এবং নীচের অঙ্গের সাথে এর সমন্বয় মেরুদণ্ডের আঘাত এবং স্ট্রোক রোগীদের পুনর্বাসনের জন্য কার্যকর কৌশলগুলির বিকাশকে সক্ষম করতে পারে। বিভিন্ন কাজের জন্য হাত-এর ছন্দময় নড়াচড়া-হাঁটার সময় হাত দোলানো, দাঁড়ানোর সময় হাত সাইকেল চালানো এবং দাঁড়ানোর সময় হাত দোলানো-এই পরিপ্রেক্ষিতে তদন্ত করা হয়েছিল এবং ফলাফলগুলি একটি সাধারণ কেন্দ্রীয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার দিকে ইঙ্গিত করেছিল। ট্রেডমিলে হাঁটার সময় বাম-পার্শ্বীয় স্ট্রপ কাজটি সম্পাদন করার ফলে ডানদিকে, বিশেষত বয়স্ক ব্যক্তিদের মধ্যে, বাহুর সুইং হ্রাস পায়, যা এর রক্ষণাবেক্ষণে একটি উল্লেখযোগ্য সুপারস্পিনাল অবদানের পরামর্শ দেয়। যদিও সমস্ত বয়সের পুরুষরা জ্ঞানীয় লোড এবং ডান হাতের দোলের মধ্যে এই হস্তক্ষেপের প্রভাব প্রদর্শন করে, মহিলারা 60 বছর বয়স পর্যন্ত প্রতিরোধী বলে মনে হয়। চিকিৎসা বিজ্ঞান অস্বাস্থ্যকর বিষয়গুলিতে বাহু চলাচলের ভূমিকা হল হাঁটার ক্ষেত্রে স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য রোগীদের দ্বারা গৃহীত কৌশলগুলি অনুসন্ধান করার আরেকটি জনপ্রিয় দিক। উদাহরণস্বরূপ, হেমিপারেটিক সিপি আক্রান্ত শিশুরা পা দ্বারা উত্পন্ন কৌণিক গতিতে যথেষ্ট বৃদ্ধি দেখিয়েছে, যা শরীরের ঘূর্ণন গতির ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য হাতের দোলনাকে যেভাবে ব্যবহার করা হয় তা দেখানোর জন্য অপ্রভাবিত বাহুর বর্ধিত কৌণিক গতিবেগ দ্বারা ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়েছিল। দ্বিপক্ষীয় বাহু সমন্বয় হ্রাস আর্ম সুইং আচরণে ক্লিনিক্যালি পর্যবেক্ষিত অসমতা অবদান রাখতে পারে যা পার্কিনসন রোগের লক্ষণ হতে পারে। আর্ম সুইং-এ অসমতা স্তরের উপর একটি পরিমাণগত গবেষণা প্রাথমিক এবং ডিফারেনশিয়াল রোগ নির্ণয়ের জন্য এবং পার্কিনসন রোগের অগ্রগতি ট্র্যাক করার জন্য উপযোগী বলে মনে করা হয়। আরও দেখুন স্প্রিন্ট রানিং বাইপেডালজমের বায়োমেকানিকস সেন্ট্রাল প্যাটার্ন জেনারেটর এরব 'স প্যালসি (হাঁটার সময় একপক্ষীয়ভাবে কম আর্ম সুইং) গানস্লিঙ্গার' স গাইট (হাঁটার সময় একপক্ষীয়ভাবে কম আর্ম সুইং) হেমিমোটর অবহেলা (হাঁটার সময় একতরফাভাবে কম আর্ম সুইং হিসাবে প্রকাশ পেতে পারে) হেমিপারেসিস/হেমিপ্লেজিয়া (হাঁটার সময় একতরফাভাবে কম আর্ম সুইং হিসাবে প্রকাশ পেতে পারে) ইন্টারলিম্ব কোঅর্ডিনেশন পার্কিনসন 'স ডিজিজ (হাঁটার সময় একতরফাভাবে কম আর্ম সুইং হিসাবে প্রকাশ পেতে পারে) আরও পড়ুন বাহ্যিক লিঙ্ক আর্ম সুইং-এক্সপেরিমেন্ট' লোকমোশন নিউরোমেকানিকস 'কোর্স জর্জিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি আর্ম সুইং-এ এপিএইচ 6232 আপনার উপরের শরীরকে সর্বাধিক করুন এবং আপনার পায়ের কাজকে হ্রাস করুন হাত কতটা গুরুত্বপূর্ণ দ্য আর্ট অফ রানিং বিজ্ঞানীরা হাঁটতে হাঁটতে হাত দোলানোর একটি কারণ খুঁজে পেয়েছেন