腳丫也有小秘密?
腳丫的秘密
所謂「千里之行,始於足下」,人要走路跑步,必須先動用兩腳。中國漢字中,與「足」相關的字就有:跑、跳、躍、跌、踩等一百多個,可見腳對人類極為重要。
腳的知識
腳,又稱為足,是人體重要的負重器官和運動器官,它能讓人類直立行走,是人類進化中偉大的一步。
人類在胚胎期的第3至4周,便有腳的生成。來到世間幾個月後,人即可站起來,一年左右就可行走。人體腳部是一個複雜卻精巧的結構,每隻腳上具有26塊骨頭,33個關節,20條大小不同的肌肉,並有114條堅強的韌帶,以及無數靈敏的神經與豐富的血管。據研究統計,現代人類一生之中,雙腳平均觸地次數超過1000萬次,它們也具有驚人的承重能力,一個50公斤體重的人,雙腳每日累積承受的總壓力竟在幾百噸上下。
與此同時,腳也具有可塑性,中國古代婦女的纏足就是一個例子。纏足裹腳最早出現於元代,是古代婦女傳統習俗的極端發展。人們把裹過的腳稱為「蓮」,大於四寸為鐵蓮,四寸為銀蓮,而三寸便為金蓮(一寸約為3.33厘米)。在古代這種刻意的「傷足」行為廣為流行,在中國古代社會營造出了一種獨特的「女性美」。
如今的女性已經不用裹腳,我們也認為自己的腳是自然正常的。但研究者表示,從進化的角度來看,其實不然,因為與人類祖先的腳相比,我們的腳變得「怪異」了。
人腳的獨特作用
講到人類「怪異」的腳,首先得說說人腳的特別之處。
人類進化成兩足動物,是為便於在地面行走和奔跑。人類的腳進化出了足弓(縱弓和橫弓),腳有強大的功能,主要歸功於足弓。
足弓的主要作用是使重力從踝關節經距骨向前分散到跖骨小頭,向後傳向跟骨,以保證直立時足底能牢牢支撐住身體重量。當人類抬起腳跟,並將身體重心轉移到腳下時,就能幫助人類平穩地往前走。當身體跳躍或從高處下落著地時,足弓彈性起著重要的緩衝作用。換句話說,堅硬的足弓是兩足動物的標誌。
醫學家曾經利用外科手術,將金屬釘植入9名志願者腳部的6塊骨頭中,並用標誌物進行跟蹤。結果顯示,腳和腳踝的所有關節都參與了走路,關節之間相互依賴。但關節的運動會因人而異,尤其是足弓。
第一次世界大戰期間,美國士兵就可以因為扁平足(腳底基本是平的,足弓不明顯)理所當然地退出陸戰隊。而那時即使患有嚴重的戰鬥疲勞症(長期作戰引起的精神疾患)也無法正式退伍。
人與黑猩猩是最接近的動物,它們之間不同的地方之一就是腳了,黑猩猩大腳趾與其他四趾分離,腳也不夠堅硬,它們沒有足弓,因此不能像人類一樣直立行走,當然這帶來了另一個好處,沒有足弓的腳鬆散柔軟,在叢林中生活的黑猩猩等猿類就能用腳輕鬆握抓樹枝來移動。
雙腳的「變形記」
和眼睛頭髮一樣,腳的形狀也由基因決定,但也受環境的影響。研究人員認為,現代人的腳變得相對「軟弱」了,主要原因是:穿鞋。大多數人幾乎天天穿鞋,例如拖鞋、運動鞋、高跟鞋……
根據考古記錄顯示,鞋在歷史長河中留下的印記已經有約4萬年了。穿鞋子是影響腳形狀的最有力的環境因素之一,它也對人類走路、奔跑的方式有很大的影響。
墨西哥北部的塔拉烏馬拉人,是世界上著名的善於超長距離奔跑的民族。研究人員發現,與穿一般運動鞋的同族人相比,一直穿傳統簡易涼鞋的塔拉烏馬拉奔跑者的足弓更堅硬。
在一項調查中,研究人員還發現從小就赤腳的肯亞田徑運動員在跑步時,腳掌比腳後跟最先著地的次數多,而80%以上穿鞋跑步的人更習慣腳跟先著地。
赤腳奔跑會使腳掌的足弓、踝關節以及膝蓋更加彎曲,並且使用了更多的腳掌和小腿肌肉,減弱了對身體的衝擊,從而形成了更舒服的步態。跑步時,在足部與地面衝撞的一瞬間,赤腳跑步者僅僅承受相當於自身體重0.5倍到0.7倍的衝擊,反之,腳跟著地的穿鞋跑步者則承受了相當於1.5倍到2倍的衝擊,是赤腳者的3到4倍,這樣做反而增加了對膝蓋的衝擊力。
2009年,比利時安特衛普大學的生物人類學家測量了200多名志願者的腳以及步態壓力,其中包括70名常年打赤腳的印度人、137名穿鞋子的印度人和48名比利時人。
研究發現,赤腳走路的人往往有比較寬的腳面,在地面上行走時,壓力會相當均勻地分布在腳的各個部分。穿鞋子的印度人有相對窄小的腳,壓力分布已經不太均勻。比利時人平常穿的鞋子更緊、穿鞋次數更頻繁也更久,他們的腳顯示出了異樣:更短更纖細,而壓力主要作用在腳跟、大腳趾和跖骨區域的中足。
這麼說來,鞋子就像是「改版」的裹腳布了。
跑步時的選鞋問題
當你想跑步的時候,一定會給雙腳套上襪子,然後穿上跑步鞋才算準備就緒。如果你面前有一雙硬底子鞋子和一雙軟底減震鞋子,你會選擇那一雙?
相信大多數人會選後面一種,現在跑步鞋有厚厚軟軟的鞋底和鞋跟墊,我們認為減震效果好的跑步鞋,能有效減少受傷的幾率。
但事實可能會讓你失望了,因為研究發現不管鞋子是強減震的還是弱減震的,其實使受害者受到的傷害相差無幾,也就是說高科技軟底減震的鞋子並不能減少傷害。
專業的跑步鞋出現於20世紀70年代,據統計,如今不管男女胖瘦,跑步快慢,每年都有65%至80%跑步鍛煉的人受傷。有研究甚至表明,許多折磨我們的腳傷和膝蓋傷病,正是由於穿著讓我們腳變得軟弱的鞋子跑步所致,這些鞋子會導致我們俯身過度(腳踝旋轉),併產生膝蓋問題。各式各樣的氣墊後跟、減震緩衝鞋,禁錮了我們的雙腳,讓其愈發脆弱。
而塔拉烏馬拉人在高山野地跑步時,能一連跑幾百千米,腳上頂多裹上兩片獸皮或簡易涼鞋,但他們很少出現腳部受傷的情況。
儘管科學研究並不能確定赤腳跑步一定會降低跑步受傷風險,然而腳底幾乎包括了所有的體內臟器官的反射區,當人們赤腳跑步時,會刺激腳底穴位,也許能收穫意想不到的健康效益呢。
本文源自大科技*科學之謎2016年第6期雜誌、歡迎廣大讀者關注我們大科技的微信號:hdkj1997
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