对于每天都要重复多次的动作,我们自认为再了解不过,但真的是这样吗?举个最简单的例子,行走和奔跑是我们最熟悉的两种运动,现在我问你:对于走路和跑步,你了解多少?你知道我们走路和奔跑时是如何移动身体的吗?这两种运动有什么不同?是不是觉得没那么容易回答?相信很多人都没有思考过这些问题。现在,我们不妨听听生物学家是如何解释这两种运动的。
假设一个人单脚站立,且用的是右脚。想象一下,他抬起脚跟,同时躯干向前倾斜。此时,他脱离了支撑点,行走的时候,除了体重之外,每向前迈一步,都相当于在支撑点上增加了20千克的重量。这就是说,人的走路的时候,对地面的压力比站立的时候大。
在这样的姿势下,从人体重心引出的垂直线肯定要超过支撑面的范围,此时人就会向前倒。但就在即将跌倒的那一刻,原本停在空中的左脚突然移动到前面,落在了重心垂直线前面的地上,从而保证了重心垂直线落在两个支撑脚重新圈出的范围内。这样一来,身体恢复了平衡,人也就向前迈了一步。
当然,这个人可以继续保持这种乏味的姿势,但如果他还想继续前进,就得再次把身体向前倾,让自己的重心越过双脚圈出的地面,并且在要向前跌倒的那一刻重新迈出另一只脚,也就是他的右脚。完成这个动作后,他又向前迈了一步。不断地重复这些动作,这个人就一步步地前进了。可以说,走路就是一个接一个的身体前倾,并及时跟上另一只脚来保持身体平衡的动作。
人在走路时,两只脚的动作如图17所示。上面的线段A代表其中一只脚,下面的线段B则代表另一只脚。直线代表脚和底面的接触时间,弧线代表脚离开地面的移动时间。不难看出,在时间a里,两脚同时站在地上;在时间b里,脚A在空中,脚B在地上;在时间c里,两脚同时站在地上……
我们可以再深入探讨一下:在迈出第一步时,倘若右脚尚未离开地面,左脚落在了前面的地面上,如果前进的步幅比较大,右脚的脚跟势必就得抬起来。如果不这样做,身体就不能前倾,也就没办法破坏之前的身体平衡。前进的时候,左脚也是脚跟先落地。紧接着,左脚的整个脚底落地,右脚离开底面,右腿变成弯曲状态,随后向前移动。这个时候,大腿骨三头肌收缩,左腿在这一刻由原来的弯曲状态变成竖直状态。随着身体的前进,在迈出第二步时,右脚跟落下。这样,半弯曲的右脚就能向前运动,不至于接触地面,并随着身体向前,刚好在左脚准备迈出下一步之前落在地面上。然后,左脚也是脚跟先抬起来,而后整个脚离开地面,如同右脚一样,重复前面的动作。
跑步和步行不太一样,人本来是站在地面上的,跑步时借助肌肉的突然收缩,向前强力地弹出,整个身体在一瞬间全部离开地面,抛向前进的方向。紧接着,身体落在前面的地上,用另一只脚支撑整个身体,后面那只脚迅速地迈到前方。所以,跑步就是从一只脚到另一只脚的一连串的跳跃。
图16 人走路时的连续动作
图17 人在走路时两脚的连续动作,A、B分别代表两只脚
图18 人在跑步时两脚的连续动作,A、B分别代表两只脚
图19 人在跑步时两脚的连续动作图解,b、d、f点是双