La velocidad preferida para caminar es la velocidad a la que los humanos o los animales eligen caminar . Muchas personas tienden a caminar a aproximadamente 1,42 metros por segundo (5,1 km/h; 3,2 mph; 4,7 ft/s). [1] [2] [3] A algunas personas les puede resultar incómoda caminar a velocidades más lentas o más rápidas.
Los caballos también han demostrado distribuciones estrechas y normales de la velocidad de marcha preferida dentro de un modo de andar determinado , lo que sugiere que el proceso de selección de la velocidad puede seguir patrones similares en todas las especies. [4] La velocidad de marcha preferida tiene importantes aplicaciones clínicas como indicador de movilidad e independencia. Por ejemplo, las personas mayores o las que sufren de osteoartritis deben caminar más lentamente. Mejorar (aumentar) la velocidad de marcha preferida de las personas es un objetivo clínico importante en estas poblaciones. [ cita requerida ]
Se ha sugerido que los factores mecánicos, energéticos, fisiológicos y psicológicos contribuyen a la selección de la velocidad. Probablemente, las personas se enfrentan a un equilibrio entre los numerosos costos asociados con diferentes velocidades de caminata y seleccionan una velocidad que minimice estos costos. Por ejemplo, pueden equilibrar el tiempo hasta el destino, que se minimiza a velocidades de caminata rápidas, y la tasa metabólica , la fuerza muscular o el estrés articular . Estos se minimizan a velocidades de caminata más lentas. En términos generales, el aumento del valor del tiempo , la motivación o la eficiencia metabólica pueden hacer que las personas caminen más rápido. Por el contrario, el envejecimiento , el dolor articular, la inestabilidad, la pendiente, la tasa metabólica y el deterioro visual hacen que las personas caminen más lentamente.
Por lo general, las personas valoran su tiempo . Por lo tanto, la teoría económica predice que el valor del tiempo es un factor clave que influye en la velocidad preferida al caminar.
Levine y Norenzayan (1999) midieron las velocidades preferidas para caminar de los peatones urbanos en 31 países y encontraron que la velocidad para caminar está correlacionada positivamente con el PIB per cápita del país y la paridad de poder adquisitivo , así como con una medida de individualismo en la sociedad del país. [3] Es plausible que la riqueza se correlacione con consideraciones de valor real para el tiempo dedicado a caminar, y esto puede explicar por qué las personas en países ricos tienden a caminar más rápido.
Esta idea es, en líneas generales, coherente con la intuición común. Las situaciones cotidianas suelen cambiar el valor del tiempo. Por ejemplo, cuando se camina para coger un autobús, el valor del minuto inmediatamente anterior a la salida del autobús puede equivaler a 30 minutos de tiempo (el tiempo que se ahorra al no tener que esperar al siguiente autobús). En apoyo de esta idea, Darley y Bateson demuestran que los individuos que tienen prisa en condiciones experimentales tienen menos probabilidades de detenerse en respuesta a una distracción, por lo que llegan antes a su destino. [5]
La minimización de la energía se considera ampliamente un objetivo principal del sistema nervioso central. [6] La tasa a la que un organismo gasta energía metabólica mientras camina ( tasa metabólica bruta ) aumenta de forma no lineal con el aumento de la velocidad. Sin embargo, también requieren una tasa metabólica basal continua para mantener una función normal. Por lo tanto, el costo energético de caminar en sí se entiende mejor restando la tasa metabólica basal de la tasa metabólica total, lo que produce la tasa metabólica final. En la marcha humana, la tasa metabólica neta también aumenta de forma no lineal con la velocidad. Estas medidas de la energía de la marcha se basan en la cantidad de oxígeno que las personas consumen por unidad de tiempo. Sin embargo, muchas tareas de locomoción requieren caminar una distancia fija en lugar de durante un tiempo determinado. Dividir la tasa metabólica bruta por la velocidad de la marcha da como resultado el costo bruto de transporte . Para la marcha humana, el costo bruto de transporte tiene forma de U. De manera similar, dividir la tasa metabólica neta por la velocidad de la marcha da como resultado un costo neto de transporte en forma de U . Estas curvas reflejan el costo de moverse una distancia dada a una velocidad dada y pueden reflejar mejor el costo energético asociado con caminar.
Ralston (1958) demostró que los humanos tienden a caminar a una velocidad que minimiza el costo bruto de transporte o cerca de ella. Demostró que el costo bruto de transporte se minimiza a aproximadamente 1,23 m/s (4,4 km/h; 2,8 mph), que corresponde a la velocidad preferida de sus sujetos. [7] En apoyo de esto, Wickler et al. (2000) demostraron que la velocidad preferida de los caballos tanto en subida como en llano se corresponde estrechamente con la velocidad que minimiza su costo bruto de transporte. [8] Entre otros costos de la marcha que los caminantes humanos eligen minimizar, esta observación ha llevado a muchos a sugerir que las personas minimizan el costo y maximizan la eficiencia durante la locomoción. [6] Debido a que el costo bruto de transporte incluye la velocidad, el costo bruto de transporte incluye un valor inherente del tiempo . Investigaciones posteriores sugieren que las personas pueden caminar marginalmente más rápido que la velocidad que minimiza el costo bruto de transporte en algunas configuraciones experimentales, aunque esto puede deberse a cómo se midió la velocidad preferida para caminar. [1]
Por el contrario, otros investigadores han sugerido que el costo bruto del transporte puede no representar el costo metabólico de caminar. Las personas deben seguir gastando su tasa metabólica basal independientemente de si están caminando o no, lo que sugiere que el costo metabólico de caminar no debería incluir la tasa metabólica basal. Por lo tanto, algunos investigadores han utilizado la tasa metabólica neta en lugar de la tasa metabólica bruta para caracterizar el costo de la locomoción. [9] El costo neto del transporte alcanza un mínimo a aproximadamente 1,05 m/s (3,8 km/h; 2,3 mph). Los peatones saludables caminan más rápido que esto en muchas situaciones.
La tasa de entrada metabólica también puede limitar directamente la velocidad preferida para caminar. El envejecimiento se asocia con una capacidad aeróbica reducida (VO2máx reducido ) . Malatesta et al. (2004) sugieren que la velocidad de la marcha en personas mayores está limitada por la capacidad aeróbica; las personas mayores no pueden caminar más rápido porque no pueden mantener ese nivel de actividad. [10] Por ejemplo, las personas de 80 años caminan al 60% de su VO2máx incluso cuando caminan a velocidades significativamente más lentas que las observadas en personas más jóvenes.
Los factores biomecánicos, como el trabajo mecánico, la estabilidad y las fuerzas articulares o musculares, también pueden influir en la velocidad de la marcha humana. Caminar más rápido requiere un trabajo mecánico externo adicional por paso. [11] De manera similar, balancear las piernas en relación con el centro de masa requiere un cierto trabajo mecánico interno . Como la marcha más rápida se logra con pasos más largos y rápidos, el trabajo mecánico interno también aumenta con el aumento de la velocidad de la marcha. [12] Por lo tanto, tanto el trabajo mecánico interno como el externo por paso aumentan con el aumento de la velocidad. Las personas pueden intentar reducir el trabajo mecánico externo o interno caminando más lentamente, o pueden seleccionar una velocidad a la que la recuperación de energía mecánica sea máxima. [13]
La estabilidad puede ser otro factor que influye en la selección de la velocidad. Hunter et al. (2010) demostraron que las personas utilizan marchas energéticamente subóptimas al caminar cuesta abajo. Sugiere que las personas pueden, en cambio, estar eligiendo parámetros de marcha que maximizan la estabilidad al caminar cuesta abajo. Esto sugiere que, en condiciones adversas, como cuesta abajo, los patrones de marcha pueden favorecer la estabilidad sobre la velocidad. [14]
La biomecánica de las articulaciones y los músculos individuales también afecta directamente la velocidad de la marcha. Norris demostró que las personas mayores caminaban más rápido cuando sus extensores de tobillo se complementaban con un músculo neumático externo. [15] La fuerza muscular, específicamente en el gastrocnemio y/o el sóleo , puede limitar la velocidad de la marcha en ciertas poblaciones y conducir a velocidades preferidas más lentas. De manera similar, los pacientes con osteoartritis de tobillo caminaron más rápido después de un reemplazo completo de tobillo que antes. Esto sugiere que la reducción de las fuerzas de reacción de las articulaciones o el dolor articular pueden influir en la selección de la velocidad.
La velocidad a la que el entorno fluye ante nuestros ojos parece ser un mecanismo para regular la velocidad de la marcha. En entornos virtuales, la ganancia en el flujo visual se puede desacoplar de la velocidad real de la marcha de una persona, de forma muy similar a lo que se puede experimentar al caminar sobre una cinta transportadora. Allí, el entorno fluye ante un individuo más rápidamente de lo que predeciría su velocidad de marcha (ganancia visual superior a la normal). Con ganancias visuales superiores a las normales, los individuos prefieren caminar más lentamente, mientras que con ganancias visuales inferiores a las normales, los individuos prefieren caminar más rápido. [2] Este comportamiento es coherente con el retorno de la velocidad observada visualmente hacia la velocidad preferida y sugiere que la visión se utiliza de forma correctiva para mantener la velocidad de la marcha en un valor que se percibe como óptimo. Además, la dinámica de esta influencia visual en la velocidad de la marcha preferida es rápida: cuando las ganancias visuales cambian de repente, los individuos ajustan su velocidad en unos pocos segundos. [16] El momento y la dirección de estas respuestas indican firmemente que un proceso predictivo rápido informado por la retroalimentación visual ayuda a seleccionar la velocidad preferida, tal vez para complementar un proceso de optimización más lento que detecta directamente la tasa metabólica y adapta iterativamente la marcha para minimizarla.
Con la amplia disponibilidad de podómetros económicos , los profesionales médicos recomiendan caminar como ejercicio para la salud cardíaca y/o la pérdida de peso. El NIH ofrece las siguientes pautas:
Con base en la evidencia disponible actualmente, proponemos que se utilicen los siguientes índices preliminares para clasificar la actividad física determinada por podómetro en adultos sanos: (i) <5000 pasos/día puede utilizarse como un "índice de estilo de vida sedentario"; (ii) 5000-7499 pasos/día es típico de la actividad diaria excluyendo deportes/ejercicio y podría considerarse "poco activo"; (iii) 7500-9999 probablemente incluye algunas actividades volitivas (y/o demandas elevadas de actividad ocupacional) y podría considerarse "algo activo"; y (iv) >o=10000 pasos/día indica el punto que debería utilizarse para clasificar a los individuos como "activos". Los individuos que dan >12500 pasos/día probablemente sean clasificados como "muy activos". [17]
La situación se vuelve un poco más compleja cuando se introduce la velocidad preferida para caminar. Cuanto más rápido sea el ritmo, más calorías se quemarán si el objetivo es perder peso. La frecuencia cardíaca máxima para el ejercicio (220 menos la edad), cuando se compara con los gráficos de "objetivos de quema de grasa", respalda muchas de las referencias que dan el promedio de 1,4 m/s (3,1 mph), como dentro de este rango objetivo. Los podómetros promedian 100 pasos por minuto en este rango (dependiendo de la zancada individual), o una hora y media a dos horas para alcanzar un total diario de 10.000 o más pasos (100 minutos a 100 pasos por minuto serían 10.000 pasos). [18]
Las guías de diseño, incluido el Manual de diseño de carreteras y puentes , recomiendan una velocidad de caminata típica de 1,4 metros por segundo (5,0 km/h; 3,1 mph; 4,6 ft/s). Transport for London recomienda 1,33 metros por segundo (4,8 km/h; 3,0 mph; 4,4 ft/s) en la metodología PTAL .
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