PAARDENBICEPS STREKT VOORBEEN NAAR VOREN UIT ALS KATAPULT

Paarden hebben in hun voorbenen een spier die tijdens de stap opgewonden wordt als een springveer, om het been op het juiste moment snel naar voren uit te laten strekken. Bij die krachtexplosie levert de losschietende spier korte tijd tien keer meer vermogen dan wat hij door gewoon aanspannen zou kunnen leveren. De spier werkt dus als een katapult, aldus Britse bewegingsonderzoekers (Nature, 2 jan).

De onderzoekers maten krachten op de paardenhoef en maakten röntgenopnames van de paarden in draf en galop. Katapult-mechanismen waren eerder aangetroffen bij poten van sprinkhanen en vlooien, en ook in de tong van kameleons, maar niet in de poten of benen van grotere dieren, die door hun grootte moeten `woekeren' met spierkracht om de vereiste versnellingen op te brengen. Wel waren er simpeler opwindmechanismen voor spieren bekend, bijvoorbeeld bij kangoeroes. Daarbij wordt de kracht even snel opgeleden als ontladen. De katapult-achtige krachtontlading zoals bij het paard vereist een ingewikkelder anatomische constructie.

Het paardenbeen bestaat uit vijf segmenten, verbonden door vier gewrichten die overeenkomen met de menselijke schouder, de elleboog, het polsgewricht (de knie van het paard) en één van onze knokkels (de enkel). Wat bij de mens een vinger is, komt overeen met het onderste segmentje van het paardenbeen, het onderbeen.

Tijdens de fase van de stap dat het been aan de grond staat, rekt de biceps, de spier tussen het schoudergewricht en ellebooggewricht, fors op. Door de veranderende stand van het paardenbeen onder de voortsnellende paardenromp wordt bewegingsenergie gebruikt voor het opwinden van de springveer. Vlak voordat het been los komt van de grond, knakt de enkel om. Het onderbeen klapt uit een naar voren gerichte positie opeens naar achteren. Die beweging doet de katapult een paar gewrichten hoger losschieten, en de biceps rukt het paardenbeen naar voren. Zo staat het op tijd in de goede positie voor de volgende stap.

Om deze krachtontlading te kunnen leveren, wordt de paardenbiceps tijdens draf bijna twee centimeter opgerekt, maten de onderzoekers. In galop was de oprekking zelfs ongeveer drie centimeter. De als veer gebruikte spier, die wordt versterkt door een interne pees, levert op zijn piek een trekkracht van ruim een ton, in galop bijna twee ton. Die kracht staat los van de actieve trekkracht van de spier. Spieren van dode paarden leverden bij oprekken dezelfde trekkracht.

Als de benodigde explosieve kracht door `gewoon' samentrekkend spierweefsel geleverd zou moeten worden, becijferen de onderzoekers, zou het paard een biceps van vijftig kilo nodig hebben, ruim honderd keer zoveel als de natuur heeft bedacht.

    • Bruno van Wayenburg