آیا دویدن می‌تواند برای زانوهای شما مفید باشد؟ این ایده در قلب مطالعه‌ی جدیدی درمورد اثرات متفاوت دویدن و قدم زدن روی مفصل زانو قرار دارد. با استفاده از ضبط حرکت و مدل‌سازی کامپیوتری، مطالعه‌ی مذکور تأیید می‌کند که دویدن بیش از قدم زدن زانوها را می‌کوبد. اما در این فرایند، احتمالا دویدن همچنین موجب تقویت و حجیم شدن غضروف‌ها می‌شود که بافت لاستیک‌مانندی است که در انتهای استخوان‌ها قرار گرفته است و مانند ضربه‌گیر عمل می‌کند. این یافته‌ها موجب طرح این احتمال می‌شود که دویدن ممکن است به‌جای آسیب زدن به زانو، آن را تقویت کند و به پیشگیری از آرتروز زانو کمک کند.
این باور که دویدن زانوها را خراب می‌کند، رایج است. تقریبا هرکسی که می‌دود با هشدارهای دیگران در این مورد مواجه است که زانوهای او به سرنوشت بدی دچار می‌شوند. این نگرانی بی‌جا نیست. دویدن شامل کوبیدگی و خمیدگی قابل‌توجه مفصل می‌شود که می‌تواند غضروف زانو را فرسوده کند.
به‌طورکلی تصور می‌شود که اگر غضروف که منبع خون مخصوص به خود را ندارد، آسیب ببیند، توانایی اندکی برای ترمیم داشته باشد و همچنین پس از کودکی دچار تغییرات قابل‌توجهی نمی‌شود. بنابراین این احتمال را می‌توان درنظر گرفت که دویدن مکرر غضروف را دچار سائیدگی کند و به آرتروز زانو منجر شود. اما در زندگی واقعی این گونه نیست. برخی از دوندگان دچار آرتروز زانو می‌شوند اما نه همه‌ی آن‌ها. درواقع، به‌عنوان یک گروه، ازنظر آماری احتمال دچار شدن دوندگان به آرتروز ممکن است کمتر از افراد غیردونده باشد.
این سؤال که چرا دویدن موجب نجات زانوی بسیاری از دوندگان می‌شود، مدت زمان زیادی راس میلر دانشیار حرکت‌شناسی دانشگاه مریلند در کالج پارک را کنجکاو کرده بود. او و همکارانش در پژوهش گذشته‌ی خود از شرکت‌کنندگان خواستند تا در مسیری مجهز به صفحاتی برای اندازه‌گیری نیروهای وارده ازطریق قدم‌ها، راه رفته و بدوند. هدف آن‌ها بررسی این موضوع بود که آیا مکانیک دویدن اهمیت دارد. داده‌های حاصل نشان داد که افراد هنگام دویدن برخورد محکم‌تری با زمین دارند و با هر گام، زانوهای خود را محکم‌تر می‌کوبند. اما آن‌ها همچنین زمان بیشتری را در ارتفاع بین گام‌ها می‌گذراندند یعنی درحالی‌که همان مسافت را طی می‌کردند، در‌مقایسه‌با قدم زدن، گام‌های کمتری برمی‌داشتند. بنابراین، پژوهشگران نتیجه‌گیری کردند که فرد بدود یا قدم بزند، نیروهای تجمعی که ازطریق زانوها منتقل می‌شود، طی مدت زمان یکسان باید تقریبا برابر باشد.
اما اخیرا دکتر میلر دچار تردید شده بود که آیا یافته‌های مطالعه‌ی گذشته واقعا توضیح می‌دهند که چرا دویدن زانوها را تخریب نمی‌کند. او می‌دانست که برخی از مطالعات حیوانی نشان داده‌اند که غضروف نسبت‌به چیزی که قبلا پژوهشگران تصور می‌کردند، سازش‌پذیرتر است. در آن مطالعات، حیواناتی که می‌دویدند، نسبت‌به حیوانات بدون تحرک، دارای غضروف زانوی ضخیم‌تر و سالم‌تری بودند که نشان می‌داد غضروف حیوانات فعال در واکنش به دویدن تغییر کرده است. دکتر میلر حدس زد که شاید غضروف در زانوی دوندگان انسانی نیز به‌همین صورت تغییر کرده و سازگار شود. او برای پی‌بردن به این موضوع، دوباره از گروهی از مردان و زنان سالم خواست تا در امتداد مسیری که حاوی صفحات اندازه‌گیری نیرو بود، راه رفته و بدوند و در همان حین از آن‌ها فیلم‌برداری شد.
پژوهشگران نیروهایی را که داوطلبان هنگام قدم زدن و دویدن تولید می‌کردند، محاسبه کردند و درنهایت آینده‌ی زانوهای داوطلبان را مدل‌سازی کردند. آن‌ها از اعداد صفحات نیرو و نیز داده‌های مطالعات گذشته درمورد غضروف‌های نمونه‌برداری شده که در آزمایشگاه تا زمان متلاشی شدن، تحت کشش و کوبیدگی قرار می‌گرفتند و دیگر منابع برای ایجاد شبیه‌سازی کامپیوتری استفاده کردند.
پژوهشگران می‌خواستند ببینند که اگر یک فرد بزرگسال طی چندین سال روزانه ۶ کیلومتر راه برود، در‌مقایسه‌با حالتی که هر روز سه کیلومتر قدم بزند و سه کیلومتر بدود، ازنظر تئوری، برای غضروف سالم چه اتفاقی می‌افتد. آن‌ها همچنین دو موقعیت تئوریکی دیگر را آزمایش کردند. درمورد اول، پژوهشگران این احتمال را برنامه‌ریزی کردند که غضروف زانوی افراد پس از آسیب اندک مکرر حاصل از قدم زدن یا دویدن بتواند خود را تاحدودی ترمیم کند. برای سناریوی دوم، فرض شد که غضروف بتواند به‌طور فعالانه خود را بازسازی کند و دربرابر تقاضاهای حرکت سازگار شود و مانند عضلات که با ورزش تقویت می‌شوند، ضخیم‌تر و قوی‌تر شود.
نتایج نهایی مدل‌ها شگفت‌آور بود. براساس شبیه‌سازی‌ها، اگر مدل این احتمال را که غضروف زانو سازگار نشده یا خود را ترمیم نکند، درنظر نمی‌گرفت، افرادی که روزانه قدم می‌زدند، با ۳۶ درصد احتمال توسعه‌ی آرتروز تا سن ۵۵ سالگی رو‌به‌رو بودند. اگر فرض می‌شد غضروف‌ها بتوانند سازگاری حاصل کرده و ترمیم شوند، این خطر به حدود ۱۳ درصد کاهش پیدا می‌کرد که درحدود خطر واقعی ابتلا به آرتروز در افراد ظاهرا سالم است.
اعداد برای دوندگان نگران‌کننده‌تر بود. وقتی مدل چنین فرض می‌کرد که غضروف نمی‌تواند تغییر کند، خطر ابتلا به آرتروز در دوندگان به ۹۸ درصد می‌رسید و اگر مدل احتمال ترمیم غضروف را درنظر می‌گرفت، خطر ابتلا تنها به حد ۹۵ درصد می‌رسید. درواقع، مطابق این سناریو آسیب وارده به غضروف براثر دویدن مکرر بر توانایی ترمیم بافت غلبه می‌کند. اما اگر در مدل احتمال سازش‌پذیری فعالانه غضروف هنگام دویدن درنظر گرفته می‌شد، احتمال اینکه دوندگان دچار آرتروز شوند به حد ۱۳ درصد کاهش پیدا می‌کرد که به‌اندازه‌ی این احتمال در افراد سالمی است که قدم می‌زنند.
دکتر میلر می‌گوید آنچه این نتایج نشان می‌دهد آن است که غضروف سازش‌پذیر است. غضروف باید بتواند فشارها و آسیب‌های اندک ناشی‌از دویدن را احساس کرده و خود را بازسازی کند و قوی‌تر شود. در این سناریو، دویدن موجب تقویت سلامت غضروف می‌شود.
البته نتایج مدل‌سازی‌هایی مانند مطالعه‌ی حاضر، تئوری هستند و محدودیت‌هایی دارند. آن‌ها توضیح نمی‌دهند که غضروف چگونه بدون داشتن منبع خون خود را بازسازی می‌کند و اینکه آیا ژنتیک، تغذیه، وزن بدن، جراحات زانو و دیگر عوامل روی خطر دچار شدن به آرتروز اثر دارند. چنین مدل‌هایی همچنین به ما نمی‌گویند که آیا مسافت‌ها، سرعت یا اشکال مختلف دویدن روی نتایج اثر دارند.
دکتر میلر می‌گوید برای درک بیشتر این مسئله، به اندازه‌گیری‌های مستقیم تغییرات مولکولی و تغییرات دیگر در غضروف انسان زنده پس از دویدن نیاز داریم اما انجام چنین آزمایش‌هایی دشوار است. با‌این‌حال، این مطالعه ممکن است از نگرانی‌های دونده‌ها و خانواده و دوستان آن‌ها بکاهد. دکتر راس می‌گوید: «به‌نظر می‌رسد بعید باشد که دویدن با فرسودن غضروف موجب بروز آرتروز زانو شود.»