Velocidad de marcha preferida

La velocidad preferida al caminar es la velocidad a la que los humanos o los animales eligen caminar . En los humanos, varía más según la cultura y la información visual disponible que según el tipo de cuerpo, generalmente entre 1,10 metros por segundo (4,0 km/h; 2,5 mph; 3,6 ft/s) y 1,65 metros por segundo (5,9 km/h; 3,7 mph; 5,4 ft/s) . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Las personas pueden encontrar incómodas las velocidades más lentas o más rápidas que su velocidad predeterminada.      

Los caballos también han demostrado distribuciones normales y estrechas de velocidad de marcha preferida dentro de una marcha determinada , lo que sugiere que el proceso de selección de velocidad puede seguir patrones similares en diferentes 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 padecen osteoartritis deben caminar más despacio. Mejorar (aumentar) la velocidad de marcha preferida de las personas es un objetivo clínico importante en estas poblaciones.

Se han sugerido factores mecánicos, energéticos, fisiológicos y psicológicos como contribuyentes a la elección de la velocidad al caminar. Probablemente, las personas se enfrentan a una disyuntiva entre los numerosos costos asociados a las diferentes velocidades de marcha y eligen la que minimiza estos costos. Por ejemplo, pueden sacrificar el tiempo para llegar al destino, que se minimiza a velocidades de marcha rápidas, y la tasa metabólica , la fuerza muscular o el estrés articular , que se minimizan a velocidades de marcha más lentas. En general, un mayor valor del tiempo , la motivación o la eficiencia metabólica pueden llevar a las personas a caminar más rápido. Por el contrario, el envejecimiento , el dolor articular, la inestabilidad, la inclinación, la tasa metabólica y el deterioro visual hacen que las personas caminen más despacio.

Generalmente, las personas otorgan cierto valor a 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 de marcha preferidas de los peatones urbanos en 31 países y encontraron que la velocidad de marcha está correlacionada positivamente con el PIB per cápita y la paridad del poder adquisitivo del país , así como con una medida de individualismo en la sociedad del país. ^{[ 3 ]} Es plausible que la riqueza se correlacione con consideraciones de valor reales para el tiempo dedicado a caminar, y esto puede explicar por qué las personas en países ricos tienden a caminar más rápido.

Esta idea coincide en gran medida con la intuición común. Las situaciones cotidianas suelen alterar el valor del tiempo. Por ejemplo, al caminar para tomar un autobús, el valor del minuto previo a la salida puede equivaler a 30 minutos (el tiempo ahorrado al no tener que esperar al siguiente autobús). En apoyo de esta idea, Darley y Bateson demuestran que las personas que se apresuran en condiciones experimentales son menos propensas a detenerse ante una distracción y, por lo tanto, llegan antes a su destino. ^{[ 5 ]}

Más allá del enfoque económico, las exigencias ambientales también controlan la velocidad al caminar. Las comparaciones entre entornos urbanos y rurales difieren enormemente. ^{[ 6 ]} Los entornos urbanos, como la ciudad de Nueva York, tienen una mayor densidad de población, lo que aumenta la información sensorial, incluyendo el tráfico y una mayor sensibilidad al tiempo; todo lo cual incrementa la necesidad de eficiencia, aumentando a su vez la velocidad al caminar. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Por el contrario, los entornos rurales dan mayor valor a las interacciones más pausadas con menor estimulación externa y menos limitaciones de tiempo inmediatas, lo que se alinea más con velocidades de caminata más relajadas y la constancia. ^{[ 9 ]} Las diferencias en los entornos circundantes influyen en cómo se valora el tiempo y, por lo tanto, pueden explicar las diferencias en las velocidades al caminar. ^{[ 10 ]}

Además de las diferencias más amplias entre zonas urbanas y rurales, la velocidad al caminar a nivel local también se ve afectada por las diferencias en el entorno. Las investigaciones que se centran en cómo la vegetación adicional afecta la vida diaria explican el impacto de la naturaleza en el estilo de vida. ^{[ 11 ]} La presencia de parques y calles rodeadas de árboles reduce el estrés y se asocia con una velocidad al caminar más lenta. ^{[ 11 ]} Por otro lado, las áreas densamente construidas con escasos elementos naturales se correlacionan con velocidades al caminar más rápidas. ^{[ 12 ]} En estas densas junglas de cemento, las personas sienten menos deseo de reservar tiempo para recuperarse del entorno circundante y, por lo tanto, tienen velocidades al caminar más rápidas que se alinean con la necesidad de un transporte más rápido en lugar de caminar por placer. ^{[ 13 ]}

El razonamiento económico y las exigencias ambientales sugieren que las diferencias en la velocidad al caminar en distintos entornos dependen, en última instancia, de cómo una persona valora el tiempo. La estimulación acelerada de los entornos urbanos, junto con la necesidad de eficiencia y éxito individual, puede explicar por qué caminar en la ciudad es más rápido que en las zonas rurales, donde caminar se considera más una forma de ejercicio o un pasatiempo . ^{[ 5 ] [ 9 ]}

La minimización de energía se considera un objetivo principal del sistema nervioso central. ^{[ 14 ]} La tasa a la que un organismo gasta energía metabólica al caminar ( tasa metabólica bruta ) aumenta de forma no lineal con la velocidad. Sin embargo, también requiere una tasa metabólica basal continua para mantener la función normal. Por lo tanto, el costo energético de caminar se comprende mejor restando la tasa metabólica basal de la tasa metabólica total , lo que da como resultado 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 energética 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 con forma de U. Estas curvas reflejan el costo de moverse una distancia determinada a una velocidad determinada y pueden reflejar mejor el costo energético asociado con caminar.

Ralston (1958) demostró que los humanos tienden a caminar a una velocidad cercana a la que minimiza el costo bruto del transporte. Demostró que el costo bruto del transporte se minimiza a aproximadamente 1,23 m/s (4,4 km/h; 2,8 mph) , lo que correspondía a la velocidad preferida de sus sujetos. ^{[ 15 ]} En apoyo de esto, Wickler et al. (2000) demostraron que la velocidad preferida de los caballos, tanto cuesta arriba como en terreno llano, se corresponde estrechamente con la velocidad que minimiza su costo bruto del transporte. ^{[ 16 ]} 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. ^{[ 14 ]} Dado que el costo bruto del transporte incluye la velocidad, incluye un valor inherente del tiempo . Investigaciones posteriores sugieren que los individuos pueden caminar ligeramente más rápido que la velocidad que minimiza el costo bruto del transporte en algunas configuraciones experimentales, aunque esto puede deberse a cómo se midió la velocidad de marcha preferida. ^{[ 1 ]}   

En contraste, 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, 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. ^{[ 17 ]} El costo neto del transporte alcanza un mínimo en aproximadamente 1,05 m/s (3,8 km/h; 2,3 mph) . Los peatones sanos caminan más rápido que esto en muchas situaciones.   

La tasa de entrada metabólica también puede limitar directamente la velocidad de marcha preferida. El envejecimiento se asocia con una capacidad aeróbica reducida (VO2 máx reducido ₎ . Malatesta et al. (2004) sugieren que la velocidad de 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. ^{[ 18 ]} Por ejemplo, las personas de 80 años caminan al 60% de su VO2 máx 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. ^{[ 19 ]} De manera similar, el balanceo de las piernas con respecto al centro de masa requiere cierto trabajo mecánico interno . Dado que caminar más rápido se logra con pasos más largos y rápidos, el trabajo mecánico interno también aumenta con la velocidad de la marcha. ^{[ 20 ]} Por lo tanto, tanto el trabajo mecánico interno como el externo por paso aumentan con la velocidad. Las personas pueden intentar reducir el trabajo mecánico externo o interno caminando más despacio, o pueden seleccionar una velocidad en la que la recuperación de energía mecánica sea máxima. ^{[ 21 ]}

La estabilidad puede ser otro factor que influye en la selección de velocidad. Hunter et al. (2010) demostraron que los individuos utilizan patrones de marcha energéticamente subóptimos al caminar cuesta abajo. Sugieren que, en cambio, las personas podrían estar eligiendo parámetros de marcha que maximicen la estabilidad al caminar cuesta abajo. Esto sugiere que, en condiciones adversas como las bajadas, los patrones de marcha pueden favorecer la estabilidad sobre la velocidad. ^{[ 22 ]}

La biomecánica individual de las articulaciones y los músculos también afecta directamente la velocidad al caminar. Norris demostró que las personas mayores caminaban más rápido cuando sus extensores de tobillo se veían reforzados por un músculo neumático externo. ^{[ 23 ]} La fuerza muscular, específicamente en el gastrocnemio y/o el sóleo , puede limitar la velocidad al caminar en ciertas poblaciones y llevar a velocidades preferidas más lentas. De manera similar, los pacientes con osteoartritis de tobillo caminaban más rápido después de una artroplastia total de tobillo que antes. Esto sugiere que la reducción de las fuerzas de reacción articular o del dolor articular puede influir en la selección de la velocidad.

La velocidad a la que el entorno fluye ante los ojos parece ser un mecanismo para regular la velocidad de la marcha. En entornos virtuales, la ganancia en el flujo visual puede desacoplarse de la velocidad real de la marcha de una persona, de forma similar a como se experimenta al caminar sobre una cinta transportadora. Allí, el entorno fluye ante un individuo más rápido de lo que predeciría su velocidad de marcha (ganancia visual superior a la normal). Con ganancias visuales superiores a la normal, los individuos prefieren caminar más despacio, mientras que con ganancias visuales inferiores a la normal, prefieren caminar más rápido. ^{[ 2 ]} Este comportamiento es consistente 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 sobre la velocidad de marcha preferida es rápida: cuando las ganancias visuales cambian repentinamente, los individuos ajustan su velocidad en cuestión de segundos. ^{[ 24 ]} El momento y la dirección de estas respuestas indican claramente que un proceso predictivo rápido, basado en la retroalimentación visual, ayuda a seleccionar la velocidad preferida, quizás para complementar un proceso de optimización más lento que detecta directamente la tasa metabólica y adapta iterativamente la marcha para minimizarla.

Gracias a la amplia disponibilidad de podómetros económicos , los profesionales médicos recomiendan caminar como ejercicio para la salud cardiovascular y/o para bajar de peso. Los NIH (Institutos Nacionales de la Salud de EE. UU .) ofrecen 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 usarse 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 "baja actividad"; (iii) 7500-9999 probablemente incluye algunas actividades voluntarias (y/o altas demandas de actividad ocupacional) y podría considerarse "algo activo"; y (iv) ≥10000 pasos/día indica el punto que debe usarse para clasificar a los individuos como "activos". Los individuos que dan >12500 pasos/día probablemente se clasifiquen como "altamente activos". ^{[ 25 ]}

La situación se vuelve un poco más compleja cuando se introduce la velocidad de marcha preferida. Cuanto más rápido sea el ritmo, más calorías se queman si el objetivo es perder peso. La frecuencia cardíaca máxima para el ejercicio (220 menos la edad), al compararse con las tablas de "objetivos de quema de grasa", respalda muchas de las referencias que dan un promedio de 1,4 metros por segundo (5,0 km/h; 3,1 mph; 4,6 ft/s) , 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 pasos o más (100 minutos a 100 pasos por minuto serían 10 000 pasos). ^{[ 26 ]}   

Las guías de diseño, incluido el Manual de Diseño para Carreteras y Puentes , recomiendan una velocidad típica de marcha 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 .      

Un estudio realizado en 2001 en Victoria, Australia, encontró que la relación entre la velocidad de marcha del percentil 15 y la velocidad de cruce promedio es bastante consistente, con un promedio de alrededor de 0,86. ^{[ 27 ]}

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