Het landen op de hak tijdens het lopen is veel bijzonderder dan we aanvankelijk dachten. Dat stellen onderzoekers van Penn State (VS). Wat is er zo uniek aan? En wat is het voordeel?

Verreweg de meeste mensen landen automatisch op de hak van hun voet tijdens het lopen. Deze manier van voortbewegen is uniek onder de mensapen, ontdekten onderzoekers van Penn State. Lange tijd werd gedacht dat ook andere mensapen op de hak van hun voet landden als ze op twee benen liepen, maar dat blijkt dus niet zo te zijn. Zo landen chimpansees regelmatig op de bal of zijkant van hun voet. Wat is het voordeel van de ‘hak-landing’? En welke invloed heeft dat gehad op de menselijke evolutie?

Lees ook:

• Mysterie van deze 3,4 miljoen jaar oude voet is eindelijk ontrafeld
• Podotherapeuten: Barbies dragen steeds minder hakken

De experimenten 

Om het verschil in lopen tussen chimpansees en mensen te bestuderen, gebruikten de onderzoekers een voetpad van ongeveer elf meter lang, met daarop metalen krachtplaten. Daar lieten ze drie chimpansees zowel met twee benen als twee armen én twee benen overheen lopen. Met een geavanceerde camera filmden ze de bewegingen. Ze gebruikten ook beelden van eerdere onderzoeken, zodat ze uiteindelijk het wandelgedrag van vijftien chimpansees konden onderzoeken. 

Daarnaast rekruteerden ze twaalf menselijke vrijwilligers voor een soortgelijk experiment. Zij liepen blootsvoets over metalen krachtplaten op een voetpad van zo’n 7,5 meter. Ze moesten hier met hun natuurlijke loopje overheen wandelen en daarnaast de manier van lopen van een chimpansee imiteren. Met andere woorden: landen op de bal van je voet en dan pas je hak op de grond zetten. 

Daarna werden de vrijwilligers op een loopband gezet met apparatuur die hun zuurstofconsumptie en koolstofdioxideproductie kon meten. Zo konden de onderzoekers uitrekenen hoeveel energie het de vrijwilligers kostte om zich op de verschillende manieren voort te bewegen. 

Hak-landing vergt minder energie

Uit de experimenten bleek dat chimpansees het vaakst op de zijkant of bal van hun voet landen als ze op twee benen lopen, en maar zelden op de hak. Mensen landen altijd op hun hak. Dit vergt 26 tot 41 procent minder energie, maar de impact van de landing is wel groter. Voor mensen betekende een landing op het midden van de voet een 162 procent kleinere belasting dan een landing op de hak. Ook voor chimpansees was de hak-landing belastender. Om die klap op te kunnen vangen, ontwikkelden mensen grotere en sterkere botten en gewrichten.

“Als mensen denken aan wat de menselijke loop uniek maakt, hebben ze het over rechtop lopen”, zegt antropoloog Nicholas Holowka. “Wat wij in ons onderzoek stellen, is dat het landen op de hiel een uniek onderdeel is van de menselijke manier van lopen. Deze studie is de beste vergelijking die we hebben tussen hoe mensen en hun nauwste nog levende verwanten lopen. Wat we doen als we landen is op belangrijke onderdelen onderscheidend.” 

Kleinere actieradius

De vroege voorouders van de mens liepen waarschijnlijk op dezelfde manier als chimpansees, met meer variabele landingen: dan weer op de bal van de voet, dan weer op de hak, zegt Holowka. Dat is minder efficiënt en beperkte waarschijnlijk de actieradius.

“Beeld je in dat je stiekem over een krakende houten vloer probeert te lopen”, zegt co-auteur Nathan Thompson. “Dan heb je de neiging om op de bal van je voet te lopen, want dat vermindert de belasting op de vloer en voorkomt gekraak. Het is een zachtere manier van lopen.” 

Met een hak-landing kom je verder, maar heb je dus wel sterkere botten en gewrichten nodig. Die manier van lopen kan schadelijk zijn geweest voor het lichaam van onze vroege voorouders, wat uiteindelijk evolutionaire aanpassingen noodzakelijk maakte om hen in staat te stellen om op een veilige en consistente manier te lopen. 

“Het lijkt erop dat mensen anatomische aanpassingen nodig hadden – dikkere hakbotten en grotere knie- en enkelgewrichten – om deze krachten op te kunnen vangen”, zegt Holowka. De onderzoekers vermoeden dat deze aanpassingen weer een rol speelden in typisch menselijk gedrag, zoals het jagen en verzamelen. Daarvoor moesten dagelijks grote afstanden lopend worden afgelegd – iets dat mogelijk werd gemaakt door de hak-landing.

“Ondanks dat wandelen een intensieve activiteit is, is ons lichaam erop aangepast, dus we zouden het niet moeten vermijden”, stelt Holowka. 

Bronnen: EurekAlert!, Proceedings of the National Academy of Sciences.

Beeld: Charday Penn/Getty Images