研究人与动物腿部结构。深入研究 骨骼结构运动学

研究人与动物腿部结构。深入研究 骨骼结构运动学

跗骨、跖骨和趾骨都着地的行走方式称为跖行

也就是说整个足部都着地。跖行的哺乳动物动物有啮齿目(如老鼠和松鼠)、食虫目(如刺猬)、灵长目(如猴子和猩猩)动物以及各种熊等等。

趾骨以及趾骨和跖骨之间的关节着地的行走方式叫做趾行

相当于我们踮着脚走路。趾行的动物有食肉目动物(如猫、虎、豹、狮子、狼、狐狸)、大象和所有的鸟类。

蹄行是指只有趾骨末端的行走方式。奇蹄目(如马、貘、犀牛)和鲸偶蹄目(如牛、羊、鹿、猪、河马)成员是蹄行动物。

人类的行走是典型的跖行。当然人类也能做到趾行,但不太稳定。借助鞋跟的支持可以达到类似趾行的效果,当然这种“假趾行”并不是一种健康的行走方式。蹄行的难度就更大了,不过有些人——芭蕾舞演员——经过训练也可以做到。当然,这对脚部的伤害也是相当严重的

跖行是最原始的行走方式。我们的脊椎动物祖先登陆时就是这种走法。现存的两栖和爬行类动物也都是跖行的。跖行也是效率最低的方式,跖行的动物少有很善于奔跑的。

跖行优势,尽管在运动效率上差一 些。跖行的足部接触地面的面积大,比较适合两足站立。除了人,哺乳动物中擅长直立的如熊、猴子等也都是跖行的。另外,跖行动物的手指(脚趾)也更灵活。尽 管在运动上欠缺一些,但我们可以用两条腿站着,用灵巧的双手来完成一些复杂的工作,还是很划得来的。也可以说,幸好我们是跖行动物,不然就没有机会变成人 了——没有自由而灵巧的手去实施,聪明的大脑就不会有那么大的优势了。

跖行走路的效率,体现在能量消耗上,后面有详细讲解。

趾行相当于把跖行的腿加长了一段,肌肉集中在比较高的位置。肌肉往复运动的距离相对变短,节约能量,因此是一种效率较高的方式。人类在快跑时也采用类似趾行的方式——这就是短跑钉鞋脚跟部位没有钉子的原因,因为快跑时脚跟不着地。

蹄行则更进一步,发力的部位进一步上移,能量的使用效率也更高,所以当今的长跑高手大多是有蹄动物。

熊走路时也是脚跟先着地

大猩猩、红猩猩、倭黑猩猩等灵长目在走路时常常用指背支撑地面,手脚并用

熊、浣熊等跖行类的走路姿态也总是后跟先着地

这可能就是它们的姿态和人比较像的一个原因

跖行:用脚跟走路的效率

人类的走姿是一种倒置钟摆。人的实际腿长,实际延伸到了地下。

因为后跟先着地,实际腿长比踮着脚尖时还长。

用脚跟走路的效率,体现在能量消耗上。

而且直立时,笔直结构比弯曲的结构少了更多的支撑力,也节省了能耗。

试过的人都知道,如果你用脚尖或者前脚掌——跖球走路,是非常吃力的事情。

前脚掌的肉垫就是跖球

当我们每走一步的时候,因为脚和地面的碰撞,能量就会损失一部分。如果用前脚掌的跎球走路,那么损失的能量将比用脚跟先着地的方式多16~17%。

人走路时,脚跟先着地的方式(A)比前脚掌先着地的方式更省力

除此以外,因为人体构造的关系,当人踮着脚尖走路的时候,腓肠肌会很紧张,这也是能量消耗的大户。

这样一来,用跖球走路比用脚后跟走路要多消耗53%的能量,而用脚尖走路的话比用脚后跟走路要多消耗83%的能量。这就是为什么穿着高跟鞋走路有点累的原因之一。

对人类来说,只有用脚跟着地的方式走路才最省力。正因为脚跟着地的走路方式特别省力,所以对同等长度的路程来说,用走的比用跑的要少消耗70%的能量。

一些动物虽然跑得快,但并不能高速跑很久。比如猎豹能在3秒内加速到100千米每小时,但是一般只跑不到100米就得停下来,不然体温就会上升到非常危险的40摄氏度。真是帅不过3秒啊!返回搜狐,查看更多

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