行走与奔跑

如果一件事，你每天都做成千上万次，日复一日，那你应该非常熟悉这件事吧。其实不然，比如走路和跑步。我们走路和跑步的时候，身体是怎么运作的呢？这两者有什么区别呢？让我们先来看看生理学家是怎么定义走路和跑步的吧，你一定会觉得很有意思。

假设一个人单脚站立着，然后抬起脚后跟，同时身体向前倾（走路或者跑步时，向前迈步的时候会在支撑脚上施加约比体重重20千克的质量，也就是说，人在运动时对地面的压力比静止时候更大，如图17），从重心引出的垂线必然会落到脚覆盖范围之外，这时人也会向前倒。但在他还没摔倒的时候，马上将悬着的另一条腿往前移，落在刚刚重心垂线前面的地面上，使得重心垂线又落在了双脚重新圈出的范围内，那他就能保持住平衡，这个人也就向前迈了一步。

这个人的确可以继续保持这个姿势而稳立不倒，但如果还想继续往前走，那他得再次将身体前倾，使重心的垂线超出脚下的范围，并且在身体将要跌倒之前向前迈出另一只脚以保持平衡，就这样又迈出了一步。实际上，步行就是这样一连串的身体前倾加向前迈出脚步来支撑的重复动作。如图18，A线代表左脚，B线代表右脚。直线部分显示脚着地时的情况，曲线部分显示脚在空中的情况。在时间间隔a内，双脚均着地，在时间间隔b内，左脚离地，右脚着地，在时间间隔c内，双脚又同时着地。人走得越快，a和c的时间间隔越短（可以与图20人跑步时的动作图对比）。

图17　人是怎么走路的

图18　走路时双脚移动的动作图解

图19为人在跑步时的动作分解图。人体在跑步时会连续变换姿势，会出现双脚同时离地的瞬间。

图19　人是怎样跑步的

我们不妨将这个问题更深入地思考一下。假设第一步已经迈了出去，此时左脚落到了前面的地面上，如果这个步幅不是很小的话，那右脚跟应该是抬起的，因为脚跟抬起来才能让人身体前倾，从而改变之前的平衡状态。前进过程中，左脚的脚跟先着地，接着左脚整个脚掌都落到地面上，而右脚就会完全离开地面。同时，由于股四头肌的收缩，左腿膝关节由原来的微微弯曲变成完全竖直状态。这样，半弯曲的右脚可以离开地面向前移动，并且跟随身体的前移把右脚掌在迈出下一步时恰好放下来。而左腿在那时只有脚趾是接触地面的，并且随时准备向上抬起，重复与右脚类似的一系列动作。

跑步和走路的不同之处在于，站在地面上的腿借助肌肉的收缩向前有力地弹出，整个身体随之前倾，在这一瞬间身体会短暂离开地面，在身体腾空过程中另一条腿会快速迈到前方，然后再落到地面上。所以，跑步就是从一只脚到另一只脚的一连串的飞跃。从图20可以看出，b.d.f为人在跑步时双脚腾空的瞬间，这就是跑步与走路的区别。

图20　跑步时双脚移动的动作图解（可以与图18对比）

至于一个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，身体的重心就会上升几厘米。计算表明，人在平地上行走时所做的功，大约是将人的身体抬到与所走距离相等的高度所做功的1/15。