Breites Fortbewegungsspektrum

Menschliche Muskeln sind Alleskönner

Der Mensch ist nicht Geher oder Läufer, sondern Geher und Läufer. Denn die Muskeln des Menschen ermöglichen ein breites, ökonomisches Fortbewegungsspektrum.

Menschliche Muskeln sind Alleskönner

Beim Menschen gibt es einen großen Bereich der Optimalgeschwindigkeiten. Wir können ebenso gut gehen wie laufen.

Bild: iStockphoto.com / Brent Holland

Das Muskelsystem des Menschen ist weder speziell an ausdauerndes Laufen noch an ermüdungsarmes Gehen angepasst. In einer jetzt veröffentlichten Studie von Biologen und Medizinern aus Salt Lake City, Jena und Hannover zeigten die Wissenschaftler, dass wesentlich an der Fortbewegung beteiligte Muskeln jeweils bei sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten am ökonomischsten arbeiteten. Das interpretieren die Forscher als evolutionären Vorteil, denn unsere Vorfahren konnten so auch klettern, sprinten, heben und vieles mehr.

Als Jäger und Sammler mussten unsere Vorfahren einerseits ausdauernd laufen können, um Beutetiere in Hetzjagden zur Strecke zu bringen, andererseits auf der Suche nach Früchten und Wurzeln stundenlang möglichst ermüdungsfrei gehen. Biomechanische Untersuchungen konnten eine Gehgeschwindigkeit von etwa 5 km/h als diejenige mit dem deutlich geringsten Energieaufwand pro zurückgelegter Strecke ermitteln. Wie sieht es beim Laufen aus?

„Wir untersuchten einzelne, für die Fortbewegung wesentliche Muskeln auf ihre Optimalgeschwindigkeit“, erklärt Dr. Christoph Anders vom Universitätsklinikum Jena den Studienansatz. „Je nachdem, ob wir Läufer oder Geher sind, sollten auch die einzelnen Muskeln im entsprechenden Geschwindigkeitsbereich am effektivsten arbeiten, so unsere Hypothese.“

Gemeinsam mit den Biologen Prof. Dr. David Carrier und Dr. Nadja Schilling vermaß der Pathophysiologe die Muskelaktivität bei 17 Probanden auf dem Laufband. Für jeweils elf Bein- und zwei Rückenmuskeln ermittelten die Forscher die effektivste Fortbewegungsgeschwindigkeit. Das Ergebnis war überraschend: „Nur einige Muskeln arbeiteten bei mittleren Geh- und Laufgeschwindigkeiten am sparsamsten, andere zeigten bei relativ niedrigen oder auch sehr hohen Geschwindigkeiten ihre geringste Aktivität“, so Nadja Schilling von der Tierärztlichen Hochschule in Hannover. Dabei waren die Unterschiede zwischen den einzelnen Muskeln weit größer als die zwischen den Probanden.

Die gemessenen Daten deuten darauf hin, dass der menschliche Bewegungsapparat nicht auf eine ökonomischste Fortbewegung spezialisiert ist. „Der große Bereich der Optimalgeschwindigkeiten, den wir beobachtet haben, zeigt, dass die Muskeln des menschlichen Bewegungsapparates an vielfältige Bewegungsarten angepasst sind“, interpretiert David Carrier von der University of Utah in Salt Lake City das Untersuchungsergebnis.

Diese Vielseitigkeit stelle einen evolutionären Vorteil dar. Zusammen mit der Fähigkeit zu schwitzen ermöglichte das ökonomische Laufen bei verschiedenen Geschwindigkeiten unseren Vorfahren, Tiere bis zu deren Erschöpfung zu verfolgen. Buschmänner in der Kalahari jagen heute noch so. „Wir sind nicht besonders spezialisiert auf schnelles Laufen, langes Wandern, Klettern, Weitspringen oder Lasten tragen, aber wir können alles leidlich gut“, so Christoph Anders. „Unsere Muskeln sind an diese Vielseitigkeit angepasst, und so vielseitig sollten wir sie auch gebrauchen.“