Gait
ચાલ એ ઘન સબસ્ટ્રેટ પર હલનચલન દરમિયાન મનુષ્યો સહિત પ્રાણીઓના અંગોની હિલચાલની પેટર્ન છે. મોટાભાગના પ્રાણીઓ ગતિ, ભૂપ્રદેશ, દાવપેચ કરવાની જરૂરિયાત અને ઊર્જાસભર કાર્યક્ષમતાના આધારે ચાલ પસંદ કરીને વિવિધ ગતિમાર્ગોનો ઉપયોગ કરે છે. વિવિધ પ્રાણીઓની પ્રજાતિઓ શરીર રચનામાં તફાવતોને કારણે વિવિધ ગતિમાર્ગનો ઉપયોગ કરી શકે છે જે ચોક્કસ ગતિમાર્ગના ઉપયોગને અટકાવે છે, અથવા ફક્ત નિવાસસ્થાનના તફાવતના પરિણામે વિકસિત જન્મજાત પસંદગીઓને કારણે. જ્યારે વિવિધ ગતિમાર્ગોને ચોક્કસ નામો આપવામાં આવે છે, ત્યારે જૈવિક પ્રણાલીઓની જટિલતા અને પર્યાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા આ તફાવતોને શ્રેષ્ઠ રીતે "અસ્પષ્ટ" બનાવે છે. ગાયટ્સને સામાન્ય રીતે ફૂટફોલ પેટર્ન અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, પરંતુ તાજેતરના અભ્યાસો ઘણીવાર મિકેનિક્સ પર આધારિત વ્યાખ્યાઓને પસંદ કરે છે. આ શબ્દ સામાન્ય રીતે પાણી અથવા હવા જેવા પ્રવાહી માધ્યમો દ્વારા અંગ-આધારિત પ્રોપલ્શનનો સંદર્ભ આપતો નથી, પરંતુ તેની સામે પ્રતિક્રિયાશીલ દળો પેદા કરીને (જે પાણીની અંદર તેમજ જમીન પર ચાલવા માટે લાગુ થઈ શકે છે) નક્કર સબસ્ટ્રેટમાં પ્રોપલ્શનનો ઉલ્લેખ કરે છે. પ્રાણીઓની હિલચાલની તીવ્રતાને કારણે, સરળ સીધું નિરીક્ષણ ભાગ્યે જ અંગની હિલચાલની પેટર્નમાં કોઈ સમજ આપવા માટે પૂરતું છે. પદચિહ્નો અથવા પદચિહ્નોના અવાજના આધારે ગેઇટ્સનું વર્ગીકરણ કરવાના પ્રારંભિક પ્રયાસો છતાં, જ્યાં સુધી એડવર્ડ મયબ્રીજ અને એટિને-જ્યુલ્સ મારીએ ફોટોગ્રાફ્સની ઝડપી શ્રેણી લેવાનું શરૂ કર્યું ન હતું ત્યાં સુધી ગેઇટ્સની યોગ્ય વૈજ્ઞાનિક તપાસ શરૂ થઈ શકી ન હતી. મિલ્ટન હિલ્ડેબ્રાન્ડે સમકાલીન વૈજ્ઞાનિક વિશ્લેષણ અને ગતિના વર્ગીકરણની પહેલ કરી હતી. દરેક અંગની હિલચાલને વલણ તબક્કામાં વિભાજિત કરવામાં આવી હતી, જ્યાં પગ જમીનના સંપર્કમાં હતો, અને સ્વિંગ તબક્કો, જ્યાં પગ ઉપાડવામાં આવ્યો હતો અને આગળ ખસેડવામાં આવ્યો હતો. દરેક અંગએ સમાન સમયગાળામાં એક ચક્ર પૂર્ણ કરવું આવશ્યક છે, અન્યથા એક અંગનો અન્ય અંગો સાથેનો સંબંધ સમય સાથે બદલાઈ શકે છે, અને સ્થિર પેટર્ન થઈ શકતી નથી. આમ, કોઈપણ ચાલને સંદર્ભ અંગના ચક્રની તુલનામાં ત્રણ અંગોના વલણ તબક્કાની શરૂઆત અને અંતની દ્રષ્ટિએ સંપૂર્ણપણે વર્ણવી શકાય છે, સામાન્ય રીતે ડાબી બાજુની પાછળની બાજુ. ચલ ગેઇટ્સને સામાન્ય રીતે અંગની હિલચાલના આધારે "સપ્રમાણ" અને "અસમપ્રમાણ" તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે આ શબ્દોને ડાબી-જમણી સમપ્રમાણતા સાથે કોઈ લેવાદેવા નથી. સમપ્રમાણતાવાળી ચાલમાં, જોડીના ડાબા અને જમણા અંગો વૈકલ્પિક હોય છે, જ્યારે અસમપ્રમાણતાવાળી ચાલમાં, અંગો એક સાથે આગળ વધે છે. સસ્પેન્ડેડ તબક્કાની હાજરીને કારણે અસમપ્રમાણતાવાળા ગેઇટ્સને કેટલીકવાર "લીપિંગ ગેઇટ્સ" કહેવામાં આવે છે. ચાલ માટેના મુખ્ય પરિબળો ફરજ પરિબળ અને અગ્રાંગ-હિંદાંગ તબક્કાનો સંબંધ છે. ફરજ પરિબળ એ કુલ ચક્રની ટકાવારી છે જે આપેલ પગ જમીન પર છે. આ મૂલ્ય સામાન્ય રીતે આગળના અને પાછળના અંગો માટે સમાન હશે સિવાય કે પ્રાણી ખાસ પ્રશિક્ષિત ચાલ સાથે આગળ વધી રહ્યું હોય અથવા વેગ આપી રહ્યું હોય અથવા ધીમું કરી રહ્યું હોય. 50 ટકાથી વધુ ફરજના પરિબળોને "વોક" ગણવામાં આવે છે, જ્યારે 50 ટકાથી ઓછા પરિબળોને રન ગણવામાં આવે છે. અગ્રાંગ-હિન્દાંગ તબક્કો એ અંગ જોડીઓ વચ્ચેનો અસ્થાયી સંબંધ છે. જો સમાન બાજુના આગળના હાથ અને પાછળના હાથ એક જ સમયે વલણનો તબક્કો શરૂ કરે છે, તો તબક્કો 0 (અથવા 100%) છે. જો સમાન બાજુનું આગળનું અંગ પાછળના અંગ કરતાં પાછળથી ચક્રના ગ્રાઉન્ડ હાફનો સંપર્ક કરે છે, તો તબક્કો 50 ટકા છે. ચાલની પસંદગીની શારીરિક અસરો અંગની હિલચાલ અને ગતિમાં તાત્કાલિક ફેરફારો સિવાયની અસરો કરી શકે છે, ખાસ કરીને વેન્ટિલેશનની દ્રષ્ટિએ. કારણ કે તેમનામાં પડદાની ઉણપ હોય છે, ગરોળી અને સલામેન્ડર્સે તેમના ફેફસાંની અંદર અને બહાર હવાને દબાણ કરવા માટે તેમના શરીરની દિવાલને વિસ્તૃત કરવી અને સંકુચિત કરવી આવશ્યક છે, પરંતુ આ તે જ સ્નાયુઓ છે જેનો ઉપયોગ હલનચલન દરમિયાન શરીરને બાજુની બાજુએ ઉતારવા માટે થાય છે. આમ, તેઓ એક જ સમયે હલનચલન કરી શકતા નથી અને શ્વાસ લઈ શકતા નથી, જેને વાહકની અવરોધ કહેવાય છે, જોકે મોનિટર ગરોળી જેવા કેટલાક, આ પ્રતિબંધને બકલ પંપીંગ દ્વારા અવરોધી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, ઝડપથી આગળ વધતા સસ્તન પ્રાણીના કરોડરજ્જુના વળાંકને કારણે પેટના વિસેરા પિસ્ટન તરીકે કામ કરે છે, પ્રાણીની કરોડરજ્જુના વળાંક અને વિસ્તરણ તરીકે ફેફસાંને ફૂલાવે છે અને ઘટાડે છે, વેન્ટિલેશન વધે છે અને વધુ ઓક્સિજન વિનિમયને મંજૂરી આપે છે. પ્રજાતિઓ વચ્ચેના તફાવતો એએનિમલ સામાન્ય રીતે ઝડપ-આધારિત રીતે વિવિધ ગતિમાર્ગનો ઉપયોગ કરે છે. લગભગ તમામ પ્રાણીઓ સમપ્રમાણતાવાળી ગતિ માટે સક્ષમ હોય છે, જ્યારે અસમપ્રમાણતાવાળી ગતિ મોટે ભાગે સસ્તન પ્રાણીઓ સુધી મર્યાદિત હોય છે, જેઓ આગળ વધવાની લંબાઈ વધારવા માટે પૂરતી કરોડરજ્જુના વળાંક માટે સક્ષમ હોય છે (જોકે નાના મગરો બાઉન્ડિંગ ગતિનો ઉપયોગ કરવામાં સક્ષમ હોય છે). ચાલવા અને દોડવા દરમિયાન બાજુની અનુક્રમ ગતિ સસ્તન પ્રાણીઓમાં સૌથી સામાન્ય છે, [3] પરંતુ વાંદરાઓ, કેટલાક ઓપોસમ અને કિન્કાજસ જેવા વૃક્ષવંશીય સસ્તન પ્રાણીઓ ઉન્નત સ્થિરતા માટે કર્ણ અનુક્રમ ચાલનો ઉપયોગ કરે છે. [3] ત્રાંસા અનુક્રમમાં ચાલવું અને દોડવું (ઉર્ફ ટ્રોટ્સ) નો ઉપયોગ મોટાભાગે સેલામેંડર્સ અને ગરોળી જેવા ફેલાયેલા ટેટ્રાપોડ્સ દ્વારા કરવામાં આવે છે, કારણ કે હલનચલન દરમિયાન તેમના શરીરની બાજુની તરફ દોલન થાય છે. બાયપેડ્સ એક અનોખો કેસ છે, અને મોટાભાગના બાયપેડ્સ કુદરતી હલનચલન દરમિયાન માત્ર ત્રણ ગતિઓ-ચાલવું, દોડવું અને કૂદવું-પ્રદર્શિત કરશે. અન્ય ગતિમાર્ગ, જેમ કે માનવ સ્કિપિંગ, ઇરાદાપૂર્વકના પ્રયત્નો વિના ઉપયોગમાં લેવાતા નથી. ખાસ કરીને ડ્રોસોફિલા અને લાકડીના જંતુઓ (ફાસમોટોડિયા) માટે હેક્સાપોડ ગેઇટ્સ પણ સારી રીતે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ડ્રોસોફિલા ત્રપાઈ ચાલનો ઉપયોગ કરે છે જ્યાં 3 પગ એક સાથે ઝૂલતા હોય છે જ્યારે 3 પગ જમીન પર વલણમાં રહે છે. જોકે, ચાલમાં પરિવર્તનશીલતા સતત રહે છે. માખીઓ ગાઇટ વચ્ચે અલગ સંક્રમણો દર્શાવતી નથી પરંતુ વધુ ઝડપે ત્રપાઈ રૂપરેખાંકનમાં ચાલવાની શક્યતા વધારે હોય છે. ઓછી ઝડપે, તેઓ 4 અથવા 5 પગ સાથે ચાલવાની શક્યતા વધારે હોય છે. ટેટ્રાપોડ સંકલન (જ્યારે 4 પગ વલણમાં હોય છે) એ છે જ્યાં પગની ત્રાંસા વિરુદ્ધ જોડી એકસાથે ઝૂલતી હોય છે. વેવ (કેટલીકવાર મેટાક્રોનલ વેવ તરીકે ઓળખાય છે) એ ચાલવાનું વર્ણન કરે છે જ્યાં એક સમયે માત્ર 1 પગ જ સ્વિંગમાં પ્રવેશ કરે છે. આ હલનચલન શરીરની બાજુએ પાછળથી આગળ અને પછી તેનાથી વિપરીત ફેલાય છે. લાકડીના જંતુઓ, એક મોટો હેક્સાપોડ, લાર્વાના તબક્કા દરમિયાન માત્ર ત્રપાઈ ચાલ દર્શાવે છે. ઓછી ઝડપે પુખ્ત વયના લોકો મેટાક્રોનલ તરંગમાં ચાલે તેવી શક્યતા છે, જ્યાં એક સમયે માત્ર 1 પગ ઝૂલતો હોય છે. ઊંચી ઝડપે, તેઓ સ્વિંગ અથવા મેટાક્રોનલ વેવમાં 2 પગની જોડી સાથે ટેટ્રાપોડ સંકલનમાં ચાલે છે, એક સમયે માત્ર એક પગ ખસેડે છે. ઊર્જા-આધારિત ચાલનું વર્ગીકરણ જ્યારે ગતિમાર્ગોને ફૂટફોલ દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, ત્યારે આખા શરીરની ગતિશાસ્ત્ર અને બળ-પ્લેટના રેકોર્ડને સંડોવતા નવા કાર્યોએ ચળવળના મિકેનિક્સના આધારે વૈકલ્પિક વર્ગીકરણ યોજનાને જન્મ આપ્યો છે. આ યોજનામાં, હલનચલનને ચાલવા અને દોડમાં વહેંચવામાં આવે છે. વૉકિંગ ગેઇટ્સને પગ ઉપર શરીરની "વૉલ્ટિંગ" હિલચાલ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેને વારંવાર ઊંધી લોલક (ગતિ અને સંભવિત ઊર્જામાં વધઘટ પ્રદર્શિત કરે છે જે તબક્કાની બહાર હોય છે) તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે, જે જીઓવાન્ની કાવાગ્ના દ્વારા વર્ણવવામાં આવેલી પદ્ધતિ છે. દોડમાં, ગતિ અને સંભવિત ઊર્જામાં તબક્કામાં વધઘટ થાય છે, અને ઊર્જામાં ફેરફાર સ્નાયુઓ, હાડકાં, રજ્જૂ અને સ્પ્રિંગ્સ તરીકે કામ કરતા અસ્થિબંધનમાં પસાર થાય છે (આમ તે સ્પ્રિંગ-માસ મોડેલ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે). ઊર્જાસભર ગતિ સામાન્ય રીતે ચાલની પસંદગીને નિયંત્રિત કરે છે, જેમાં ઝડપ વધવાની સાથે ચાર સસ્તન પ્રાણીઓ ચાલવાથી દોડ તરફ આગળ વધે છે. આ દરેક ગતિમાં મહત્તમ ઝડપ હોય છે, જેના પર મીટર દીઠ લઘુતમ કેલરીનો વપરાશ થાય છે, અને ધીમી અથવા ઝડપી ગતિએ ખર્ચ વધે છે. ચાલમાં પરિવર્તન તે ઝડપની નજીક થાય છે જ્યાં ઝડપી ચાલનો ખર્ચ ધીમી દોડના ખર્ચ કરતા વધારે થઈ જાય છે. અનિયંત્રિત પ્રાણીઓ સામાન્ય રીતે ઊર્જા ખર્ચ ઘટાડવા માટે તેમની ચાલ માટે મહત્તમ ઝડપે આગળ વધશે. પરિવહનના ખર્ચનો ઉપયોગ વિવિધ ગાઇટની ઊર્જાની સરખામણી કરવા માટે તેમજ વિવિધ પ્રાણીઓના ગાઇટની સરખામણી કરવા માટે થાય છે. નોન-ટેટ્રાપોડ ગેઇટ્સ પાર્થિવ કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં પગની સંખ્યામાં તફાવત હોવા છતાં, ચાલવાના ઊંધી લોલક મોડેલ અને દોડવાના સ્પ્રિંગ-માસ મોડેલ અનુસાર, 2,4,6 અથવા વધુ પગવાળા પ્રાણીઓમાં "વોક" અને "રન" જોવા મળે છે. "ચાલ" શબ્દનો ઉપયોગ ઉડતા અને તરતા સજીવો માટે પણ કરવામાં આવે છે જે વેક વોર્ટિસની અલગ પેટર્ન ઉત્પન્ન કરે છે. આ પણ જુઓ બાયપેડલ ચાલ ચક્ર ચાલ વિશ્લેષણ ચાલની અસામાન્યતા ચાલ (કૂતરો) ચાલ (માનવ) ઘોડાની ચાલ પાર્કિન્સનિયન ચાલ સંદર્ભો વીડિયો ક્લિપ્સ ધરાવતા સ્થલીય હલનચલન લેખો