行走與奔跑

如果一件事，你每天都做成千上萬次，日復一日，那你應該非常熟悉這件事吧。其實不然，比如走路和跑步。我們走路和跑步的時候，身體是怎么運作的呢？這兩者有什么區別呢？讓我們先來看看生理學家是怎么定義走路和跑步的吧，你一定會覺得很有意思。

假設一個人單腳站立著，然后抬起腳后跟，同時身體向前傾（走路或者跑步時，向前邁步的時候會在支撐腳上施加約比體重重20千克的質量，也就是說，人在運動時對地面的壓力比靜止時候更大，如圖17），從重心引出的垂線必然會落到腳覆蓋范圍之外，這時人也會向前倒。但在他還沒摔倒的時候，馬上將懸著的另一條腿往前移，落在剛剛重心垂線前面的地面上，使得重心垂線又落在了雙腳重新圈出的范圍內，那他就能保持住平衡，這個人也就向前邁了一步。

這個人的確可以繼續保持這個姿勢而穩立不倒，但如果還想繼續往前走，那他得再次將身體前傾，使重心的垂線超出腳下的范圍，并且在身體將要跌倒之前向前邁出另一只腳以保持平衡，就這樣又邁出了一步。實際上，步行就是這樣一連串的身體前傾加向前邁出腳步來支撐的重復動作。如圖18，A線代表左腳，B線代表右腳。直線部分顯示腳著地時的情況，曲線部分顯示腳在空中的情況。在時間間隔a內，雙腳均著地，在時間間隔b內，左腳離地，右腳著地，在時間間隔c內，雙腳又同時著地。人走得越快，a和c的時間間隔越短（可以與圖20人跑步時的動作圖對比）。

圖17　人是怎么走路的

圖18　走路時雙腳移動的動作圖解

圖19為人在跑步時的動作分解圖。人體在跑步時會連續變換姿勢，會出現雙腳同時離地的瞬間。

圖19　人是怎樣跑步的

我們不妨將這個問題更深入地思考一下。假設第一步已經邁了出去，此時左腳落到了前面的地面上，如果這個步幅不是很小的話，那右腳跟應該是抬起的，因為腳跟抬起來才能讓人身體前傾，從而改變之前的平衡狀態。前進過程中，左腳的腳跟先著地，接著左腳整個腳掌都落到地面上，而右腳就會完全離開地面。同時，由于股四頭肌的收縮，左腿膝關節由原來的微微彎曲變成完全豎直狀態。這樣，半彎曲的右腳可以離開地面向前移動，并且跟隨身體的前移把右腳掌在邁出下一步時恰好放下來。而左腿在那時只有腳趾是接觸地面的，并且隨時準備向上抬起，重復與右腳類似的一系列動作。

跑步和走路的不同之處在于，站在地面上的腿借助肌肉的收縮向前有力地彈出，整個身體隨之前傾，在這一瞬間身體會短暫離開地面，在身體騰空過程中另一條腿會快速邁到前方，然后再落到地面上。所以，跑步就是從一只腳到另一只腳的一連串的飛躍。從圖20可以看出，b.d.f為人在跑步時雙腳騰空的瞬間，這就是跑步與走路的區別。

圖20　跑步時雙腳移動的動作圖解（可以與圖18對比）

至于一個人在平地上行走所消耗的能量，根本不像大家想象的那么少。人每走一步，身體的重心就會上升幾厘米。計算表明，人在平地上行走時所做的功，大約是將人的身體抬到與所走距離相等的高度所做功的1/15。