
當您走路或跑步時,您的腿正在做大部分工作,但您的手臂也涉及。它們的移動方式取決於您的步態。
當我們走路時,我們的手臂通常自然地懸掛在我們的側面,大部分是筆直的。但是當我們跑步時,我們的手臂通常在彎曲的肘部彎曲時擺動。
這是為什麼?研究人員最近調查了ARM位置如何影響能源效率,他們發現與彎曲的手臂行走實際上要比直立手臂行走的能源效率低。
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彎曲的手臂的弧度比直臂短;因此,研究人員最初假設彎曲的手臂需要更少的能量來來回擺動,對於跑步和步行來說應該更有效。
但是,如果彎曲的手臂更節能,為什麼步行者不自然地彎曲他們的手臂呢?為了找出,這項新研究的作者研究了跑步機上八個人的運動(四名男子和四個女人)。當受試者走路並跑步時(用直臂進行兩項活動,然後用彎曲的手臂進行),科學家使用紅外攝像機和運動捕捉軟件來記錄受試者的動作並構建其身體的3D數字模型。
兩週後,受試者在戴著呼吸口罩時重複了這些跑步機會議,因此研究人員可以收集代謝數據代表參與者的能源使用。
當受試者用直雙臂奔跑時,他們報告說這很尷尬。但是,研究人員報導說,能源效率的差異沒有顯著差異,無論他們的手臂是彎曲的還是直的。
但是,科學家發現,當他們的受試者用彎曲的手臂行走時,他們的能量消耗增加了約11%,這可能是因為它需要更多的努力才能保持手臂彎曲,同時又以相對較慢的速度移動。根據這項研究,他們的實驗闡明了為什麼人們在行走時自然保持雙臂伸直的原因,“但刻板印象的彎曲手臂跑步的原因尚不清楚。”
根據2014年的一項研究,跑步時的手臂搖擺成本能量,但保持穩定花更多的能量。那是因為手臂揮舞會減少軀幹的運動,該研究發表在實驗生物學雜誌, 成立。
這項新研究的研究人員補充說,手臂運動與步態之間的關係可以幫助解釋人類家譜中的手臂比例如何發展。
我們滅絕的親戚澳大利亞和伙計數百萬年前的生活相對於雙腿更長的手臂比他們在現代人類中。澳大利亞和伙計根據這項研究,前臂相對於上臂也更長。
但是,前臂較短 - 整體上較短的手臂 - 揮桿較少。因此,較短的手臂將使現代人類在長途跑步期間受益。科學家寫道,對這種特徵的選擇可能塑造了人臂骨長的演變。
“現代手臂比例出現在男人警報,並且與耐力的演變相吻合重要的人類行為,”研究人員報導。
研究結果於2019年7月9日在線發布實驗生物學雜誌。
最初出版現場科學。