位置: 首页 » 走近科学 » 正文

我们跑步时为什么要弯曲手臂?

2019-8-12@艾米 0 评论

当你走路或跑步时,你的腿会做大部分的工作,但你的手臂也会参与其中。它们的移动方式取决于你的步态。

当我们走路时,我们的手臂通常自然地垂在身体两侧,而且大部分是笔直的。但是当我们跑步时,我们的手臂通常在肘部弯曲的时候摆动。

我们跑步时为什么要弯曲手臂?

为什么呢?研究人员最近研究了手臂位置如何影响能量效率,他们发现用弯曲的手臂行走实际上比用直臂行走的能量效率低。

研究人员最初假设,弯曲的手臂比笔直的手臂有更短的弧度;因此弯曲的手臂来回摆动所需的能量更少,而且对于跑步和走路都应该更有效。

但是如果弯曲的手臂更节能,为什么步行者不自然弯曲他们的手臂呢?为了找到答案,这项新研究的作者研究了八个人(四个男人和四个女人)在跑步机上的运动。当受试者行走和跑步时(先用直臂再弯臂进行两种活动),科学家们使用红外摄像机和运动捕捉软件来记录受试者的运动,并构建他们身体的3D数字模型。

两周后,受试者戴着呼吸面罩重复这些跑步机训练,因此研究人员可以收集代表受试者能量消耗的代谢数据。

当受试者伸直手臂跑步时,他们报告说感觉很尴尬。研究人员报告说,无论他们的手臂是弯曲的还是笔直的,在能源效率上没有显著差异。

然而,科学家们发现,当他们的受试者弯腰走路时,他们的能量消耗增加了大约11%,这可能是因为在以相对较慢的速度移动时需要更多的努力来保持他们的手臂弯曲。他们的实验揭示了为什么人们在走路时会自然地保持手臂伸直,“但这种刻板弯曲手臂运动的原因仍不清楚,”该研究称。

根据2014年的一项研究,手臂摆动在跑步时需要消耗能量,但保持稳定则需要更多的能量。这项发表在《实验生物学杂志》上的研究发现,这是因为摆动手臂会减少躯干的运动。

这项新研究的研究人员补充说,手臂运动和步态之间的关系有助于解释人类家族树中手臂比例是如何进化的。

我们已经灭绝的亲戚 南方古猿(Australopithecus)和能人(Homo habilis)生活在数百万年前,它们的 手臂相对于它们的腿比现代人更长。根据这项研究,南方古猿和能人前臂相对于它们的上臂也更长。但较短的前臂(以及整体较短的手臂)摆动幅度较小。因此,在长跑中,较短的手臂将有益于现代人;科学家们写道,对这种特性的选择可能影响了人类手臂骨骼长度的进化。

研究人员报告说:“现代的手臂比例出现在直立人身上,这与耐力跑作为一种重要的人类行为的进化是一致的。”

本文源自 Live Science ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

TAGS:

支付宝扫码打赏 微信扫码打赏

打赏一下,后续米粮更可口

喜欢 0

下一篇:

上一篇:

  • 更多喜欢
  • 无聊晒图
  • 米粮推荐