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破解他們走路擺臂之謎

來源:39健康網社區

破解他們走路擺臂之謎

你是否思考過爲什麽走路時會擺臂,而且不是同手同腳?

擺臂看起來是一個“成本昂貴”的習慣,它不僅需要肩部運動,而且浪費力氣。但是一項最新研究成果顯示,行走時擺臂可以讓你更省力,也讓行走更有效率。

輕松步行

爲解開行走擺臂之謎,美國和荷蘭的3名研究人員招募10名志願者,讓他們行走時使用不同的擺臂方式,如同手同腳、手臂靜止不動和正常的擺臂方式。研究人員測量不同擺臂方式所需的能量,即新陳代謝率和肩部運動所需力量。

結果顯示,無論何種擺臂方式只需少量肩部運動,但各自能量消耗差別較大。

研究報告29日發表在英國皇家學會的《皇家學會生物學分會學報》上。

研究負責人、美國芝加哥大學生物力學專家史蒂文·柯林斯介紹說,保持手臂靜止不動行走時比正常行走時的代謝率高12%,相當于其他條件相同時行走速度加快20%或行走時身背重10千克的背包。

他在接受《宇宙雜志》采訪時說:“擺臂並非受肩膀運動驅使,而是受人們行走時身體的自然動力驅使。”

保持平衡

同樣是擺臂,同手同腳的擺臂方式和“鍾擺式”擺臂,即正常的擺臂方式對行走的影響大不相同。

研究人員發現,若強行以同手同腳的方式擺臂,步行者就得讓腳花費兩倍的力量防止身體旋轉。

“當你跨出一步時,你的身體實際上正圍繞一根豎軸旋轉……就像芭蕾女演員跳舞那樣,”柯林斯解釋說。

研究發現,“鍾擺式”擺臂可以抵消驅使身體旋轉的力,幫助分擔腳的一部分負擔。而同手同腳走路時,驅使身體旋轉的力量翻倍,意味著步行者的腳得花兩倍的力量讓身體保持平衡。在這個過程中,新陳代謝率隨之上升25%。

借鑒意義

人們行走時的擺臂方式一直是一個謎。人們通常覺得擺臂浪費能量。較極端的理論甚至提出,擺臂是人類從四肢爬行進化後留下的“遺産”。

柯林斯在研制行走機器人時對擺臂方式産生興趣。他最初研制的行走機械模型沒有雙臂,結果這個模型在模擬行走時經常傾斜或摔倒。他給第二個機械模型安裝可自由移動的雙臂,發現模型在模擬行走時擺臂方式與人類相似。

“這項研究成果證明擺臂不是人類進化過程的遺迹,”柯林斯說,“它是省力的行走方式的重要組成部分。”

柯林斯希望這項研究成果可以幫助設計行走更有效率的機器人,或是運用到物理治療中。

西澳大利亞大學步態研究實驗室主任戴維·勞埃德補充說,這項研究成果可以幫助解釋爲什麽腦神經失調症患者,如帕金森疾病患者和大腦性癱瘓患者行走不平衡且能量消耗高。腦神經失調會引起擺臂幅度變小甚至同手同腳。

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