Limitations of animal running speed
جانوروں کی دوڑنے کی رفتار کی حدود اس بات کا جائزہ فراہم کرتی ہیں کہ کس طرح مختلف عوامل زیادہ سے زیادہ دوڑنے کی رفتار کا تعین کرتے ہیں۔ کچھ زمینی جانور انتہائی تیز رفتار حاصل کرنے کے لیے بنائے جاتے ہیں، جیسے چیتا، پرونگ ہارن، ریس ہارس اور گرے ہاؤنڈ، جبکہ انسان تیز سپرنٹ کی رفتار حاصل کرنے کے لیے تربیت حاصل کر سکتے ہیں۔ زیادہ سے زیادہ دوڑنے کی رفتار کا کوئی واحد تعین کنندہ نہیں ہے: تاہم، کچھ عوامل دوسروں کے خلاف کھڑے ہیں اور جانوروں اور انسانوں دونوں میں ان کی تحقیقات کی گئی ہیں۔ ان عوامل میں شامل ہیں: پٹھوں کے لمحات بازو، پاؤں کی مورفولوجی، پٹھوں کا فن تعمیر، اور پٹھوں کے ریشے کی قسم۔ ہر عنصر زمینی رد عمل قوت (جی آر ایف) اور پاؤں کے رابطے کے وقت میں حصہ ڈالتا ہے جس میں زیادہ سے زیادہ رفتار بڑھانے کی تبدیلیاں تمام پرجاتیوں میں اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آتی ہیں۔ گراؤنڈ ری ایکشن فورس اور فٹ کانٹیکٹ ٹائم جی آر ایف ایک عام قسم ہے جس کا مطالعہ رننگ گائیٹ میں کیا جاتا ہے۔ انسانوں میں یہ دکھایا گیا ہے کہ جیسے جیسے رفتار بڑھتی ہے، عمودی جی آر ایف میں لکیری اضافہ ہوتا ہے۔ دوڑنے کے دوران جی آر ایف جسم کے وزن سے تجاوز کر جاتا ہے اور اس لیے جسم کو اضافی طاقت کا استعمال کرنا چاہیے۔ وینڈ اور دیگر کے ایک مطالعے میں، یہ دکھایا گیا ہے کہ تیز رفتار انسانی دوڑنے والوں نے زیادہ عمودی جی آر ایف لگا کر زیادہ رفتار حاصل کی، نہ کہ سوئنگ ٹائم میں اضافہ کرکے۔ چیتوں میں ایسا نہیں ہو سکتا۔ پاؤں کے رابطے کا وقت، یا موقف کا وقت، وہ وقت ہے جب پاؤں زمین کے ساتھ رابطے میں ہوتا ہے۔ ایسے شواہد موجود ہیں جو ظاہر کرتے ہیں کہ انسانوں میں پاؤں کے رابطے کا وقت نمایاں طور پر کم ہو جاتا ہے کیونکہ رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ تیز ترین رفتار تب حاصل ہوتی ہے جب پاؤں کے رابطے کے وقت اور عمودی جی آر ایف کی پیداوار کو کم سے کم کر دیا جاتا ہے جو جھولتے ہوئے اعضاء کو اگلے مرحلے کے لیے پوزیشن میں آنے کے لیے کافی وقت فراہم کرتا ہے۔ جی آر ایف اور پاؤں کے رابطے کا وقت دونوں کا تعین متغیرات جیسے پٹھوں کے لمحات بازو، پاؤں کی مورفولوجی، پٹھوں کے پھانسیکل کی لمبائی، اور پٹھوں کے ریشہ کی قسم سے ہوتا ہے۔ پٹھوں کے مومنٹ بازو کی تعریف پٹھوں کی لائن آف ایکشن سے جوڑوں کے گردش کے مرکز تک کے عمودی فاصلے کے طور پر کی جاتی ہے۔ ایک عام اصول کے طور پر، پٹھوں کا مومنٹ بازو جتنا بڑا ہوگا، اتنا ہی زیادہ ٹارک یہ اتنی ہی طاقت کے ساتھ پیدا کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، پٹھوں کی لمبائی میں اتنی ہی تبدیلی کے لیے جوڑوں کے زاویے میں ایک چھوٹی سی تبدیلی کا سبب بنے گا۔ مثال کے طور پر، ہینڈل (پوائنٹ بی) کے بالکل آخر میں رنچ پکڑنے سے بولٹ کو ڈھیلا کرنا آسان ہو جاتا ہے، تاہم، رنچ کو بولٹ (پوائنٹ اے) کے قریب رکھنے کے مقابلے میں آپ کے ہاتھ کو زیادہ فاصلہ طے کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگرچہ چیتا اور گرے ہاؤنڈ دونوں سائز میں ایک جیسے ہیں، لیکن چیتا گرے ہاؤنڈ سے تقریبا دگنی رفتار حاصل کر سکتا ہے۔ اس کی جزوی وضاحت اس نتیجے سے کی جا سکتی ہے کہ چیتا میں گھٹنے اور ٹخنے کے جوڑے کے پٹھوں کے بازو متناسب طور پر گرے ہاؤنڈ کے بازوؤں سے بڑے ہوتے ہیں۔ چھپکلی کی دو ایک جیسی انواع کے درمیان بھی ایسا ہی موازنہ کیا جا سکتا ہے۔ یہ پایا گیا کہ چڑھنے کے لیے زیادہ موافقت پذیر گیکوں میں ہپ اور شولڈر ریٹریکٹر مومنٹ بازو زیادہ ہوتے ہیں۔ افقی حرکت کے لیے ڈھالنے والے جیکوں میں گھٹنے اور ٹخنے کے ایکسٹینسر مومنٹ بازو زیادہ ہوتے ہیں۔ فٹ مورفولوجی اس تناظر میں فٹ مورفولوجی بنیادی طور پر فور فٹ (ٹخنے کے جوڑے کے سامنے) اور ہینڈ فٹ (ٹخنے کے جوڑے کے پیچھے) کے تناسب سے مراد ہے۔ یہ تناسب موثر مکینیکل فائدے (ای ایم اے) کا اشارہ ہے اور اس کی نمائندگی بیلنسنگ سیسا سے بھی کی جا سکتی ہے۔ انسانوں پر کی گئی ایک تحقیق میں، ایم آر آئی کا استعمال کرتے ہوئے ٹخنے کے پاؤں کی ساخت کا موازنہ کرتے ہوئے، یہ ظاہر ہوا کہ سپرنٹروں کا اگلا پاؤں لمبا ہوتا ہے: غیر سپرنٹروں کے مقابلے میں پچھلا پاؤں کا تناسب۔ یہ پاؤں کو زیادہ وقت تک زمین کے ساتھ رابطے میں رہنے کی اجازت دیتا ہے جبکہ مومنٹ بازو کو کم کرتا ہے۔ یہ پٹھوں کو چھوٹا کرنے کی شرح کو کم کرتا ہے اور پش آف مرحلے کے دوران ایکسٹینسر پٹھوں سے پیدا ہونے والی قوت کو بڑھاتا ہے۔ پش آف مرحلے کے دوران یہ بڑے گیئر تناسب تیز رفتار انسانوں کے ساتھ ساتھ جانوروں کے اعلی سپرنٹروں میں بھی پائے گئے ہیں۔ اگر اگلا پاؤں بھی متناسب طور پر بڑا ہو تو چیتا کے بڑے مومنٹ بازو حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ پٹھوں کا فن تعمیر اور فائبر کی قسم پٹھوں کا فن تعمیر اور قسم دونوں پاؤں کے رابطے کے وقت اور جی آر ایف کی پیداوار کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ انسانوں میں، یہ دکھایا گیا ہے کہ سپرنٹروں میں غیر سپرنٹروں کے مقابلے میں پٹھوں کے پھانسیکل کی لمبائی اور چھوٹے پینشن زاویہ ہوتے ہیں۔ اس سے پٹھوں کی مختصر ہونے کی رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔ دیگر مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ مخصوص پٹھوں کے ریشہ کی اقسام سپرنٹروں بمقابلہ غیر سپرنٹروں کے ساتھ ساتھ سپرنٹروں کی مختلف سطحوں میں بھی پسند کی جاتی ہیں۔ تیز رفتار افراد میں ٹائپ II (فاسٹ ٹچ) پٹھوں کے ریشوں کا زیادہ فیصد ہوتا ہے۔ تیز ٹچ پٹھوں کے ریشوں کی زیادہ فیصد قوت کی پیداوار کی صلاحیت میں اضافے کے ساتھ ساتھ سنکچن کی رفتار میں اضافے کا باعث بنتی ہے جس سے رابطے کا وقت کم ہوتا ہے۔ دیگر عوامل بھی ایک کردار ادا کرتے ہیں: پٹھوں کی طاقت بڑے عضلات زیادہ مقدار میں طاقت پیدا کرنے کے قابل ہوتے ہیں اور اس وجہ سے بڑے جی آر ایف کے لچکدار توانائی ذخیرہ کرنے کے قابل ہوتے ہیں چیتے پاؤں کے رابطے کے وقت اور سوئنگ کے وقت کو بڑھا کر رفتار میں نمایاں کردار ادا کرنے کے لیے ریڑھ کی ہڈی کے لچک اور توسیع کا استعمال کرتے ہیں۔ مزید دیکھیں فوٹ اسپیڈ سپرنٹ (دوڑنا) حوالہ جات بیرونی روابط محکمہ کینیسیولوجی-بائیو میکینکس لیب ریسرچ اس ویکیپیڈیا اندراج کے لیے جارجیا ٹیک ٹیرسٹریل لوکوموشن اینیمل فزیولوجی کے اسکول آف اپلائیڈ فزیولوجی میں پیش کردہ لوکوموشن نیورو میکینکس کورس (اے پی پی ایچ 6232) کے ایک حصے کے طور پر منعقد کیا گیا تھا۔