



您对一生中每天要做成千上万次的事情,一定很清楚。这是通常的想法,但并非总是正确的。最好的例子就是走路和跑步。还有什么比我们对这些运动更熟悉的吗?有多少人清楚地知道,我们走路和跑步时是如何移动身体的,这两种运动之间有什么区别?让我们听听生理学家对走路和跑步是怎么说的吧(摘自保罗·贝尔教授的《动物学讲座》;编者添加了插图)。我相信对于大多数人来说,这种描述是非常新鲜的。
假设一个人用一条腿站立,例如用右腿。想象一下,他抬起脚跟,同时向前倾斜身体。(离开支撑点的人,除重量外对支撑点施加的压力约有20公斤。这也意味着行走的人对地面的压力比站立的人要大。——雅·别莱利曼注)
图17 人如何行走。行走时身体姿势的连续变化
在这种情况下,重心的垂直线显然会超出支撑的面积,人必然会向前倒下。但是,在这种倾倒刚开始的时候,他停留在空气中的左脚,迅速向前移动,落到直立重心垂直线前面的地面上,然后重心垂直线就落入了两只脚支撑形成的区域范围内。这样平衡就恢复了;那个人也已经迈出了一步,向前走了一步。
图18 走路时脚部运动的示意图。 A 线代表一只脚, B 线代表另一只脚。直线对应脚踩在地面支撑的瞬间,弧线对应没有支撑的脚部运动的瞬间。从图中可以看出,在时间间隔 a 段,双脚都在地面上;在 b 段时, A 脚在空气中, B 脚继续支撑在地面;在 c 段,两只脚再次站在了地面上。步行速度越快,时间间隔 a 、 c (对照跑步示意图,图20)就越短
他可以在这个相当累人的姿势上停下来。但是,如果他想走得更远,他会把自己的身体向前倾得更多,把重心垂直线移到支撑面积以外,在有摔倒的危险的时候,他会再次向前迈一只脚,但不再是左脚,而是右脚——这就迈出了新的一步,如此一步步向前走。因此,步行不过是 一连串向前摔倒的动作,而留在后面的脚及时向前作为支撑防止摔倒 。
图19 人是如何跑步的。跑步时身体的连续姿势(有时双脚都没有支撑在地面上)
让我们再更仔细地看看这个例子。假设已经迈出了第一步。此时,右脚仍接触着地面,而左脚已经踩到前方的地面上。
图20 跑步时脚部运动的示意图(对照图18)
从图中可以看出,对于跑步者来说,有一些时刻( b 、 d 、 f ),双脚是同时在空中的。这就是跑步和走路的区别。
但是,只要步子不是很慢,右脚应该已经是抬起来的,因为正是这种脚跟的抬起使身体向前倾斜,打破了平衡。左脚首先是脚后跟踩在地上。当左脚的整个脚底都在地上时,右脚就完全上升到空中。与此同时,左腿膝盖部分有点弯曲,通过腿三头肌的收缩来伸直,并且在一瞬间变成垂直的。这使得半弯曲的右腿在不接触地面的情况下向前移动,并跟随身体运动,正好在迈出下一步时将脚跟放在地面上。
随后,左脚也开始了类似的一系列动作,在这个时候,左脚只有脚趾还挨着地,而且很快就会抬起来到空气中。
跑步与走路的不同之处在于,站在地上的那条腿,通过肌肉的突然收缩,有力地伸展并将身体向前抛出,使身体 在一瞬间完全脱离地面 。然后,当身体还在空中时,另一条腿迅速向前移动,再次落在地面上。因此,跑步是由一条腿到另一条腿的 一系列跳跃 组成的。
至于一个人在平路上行走时所消耗的能量,并不像其他人认为的那样是零:行走的人身体的重心每走一步都会上升几厘米。可以通过计算得出,沿着平路行走消耗的能量,大约是将行人的身体抬到与所走过的距离相同的高度消耗的能量的1/15。