推动的手臂姿势

通过帮助平衡移动的身体,增加向前推进力,泵臂降低了跑步的整体代谢成本。

动作捕捉记录确定了为什么奇怪的手臂位置如此低效。动作捕捉记录确定了为什么奇怪的手臂位置如此低效。

根据一项关于上身生物力学的新研究,我们握住手臂的方式会影响我们的跑步方式,但可能不会以我们大多数人预期的方式。研究得出结论,理想的手臂摆动可能是您已经在使用的那种。



当然,长跑在生理上是昂贵的,这意味着它需要大量的能量支出。活动的几乎每个方面都会增加能量消耗,例如保持身体直立并先节拍地摆动一条腿,然后另一条腿向前并朝向地面。



但是科学家和一些跑步形式的教练推测,虽然需要能量,但通过帮助平衡移动的身体,增加向前推进力,或者提供一点弹跳,帮助举起你的手臂,从而降低跑步的整体代谢成本我们每一步都离开地面。在这个理论中,摆动手臂使跑步更容易。



这个想法无论听起来多么合乎逻辑,都没有得到证实。因此,对于上周发表在《实验生物学杂志》上的这项新研究,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员邀请了 13 名经验丰富的成年跑步者穿上他们最喜欢的跑鞋并参观了该大学的运动实验室。

在他们的第一次训练中,跑步者戴上了口罩,以记录他们吸入的氧气量和呼出的二氧化碳量。这些措施确定了能源使用情况。



他们以舒适的速度在跑步机上跑步,同时正常地握着手臂或以三种越来越非正统的姿势之一。有一次,他们将双臂松散地背在身后;在另一张照片中,他们的手臂交叉在胸前,像木乃伊一样;最后,他们的手,十指相扣,放在头骨后面。在每种情况下,志愿者都跑了七分钟,每次跑步之间都有休息时间。他们的呼吸受到监测。



在单独的实验室访问中,跑步者在他们的肩膀、躯干和腿上佩戴反光标记,并重复手臂定位的四种变化,因为研究人员用 3D 动作捕捉相机拍摄了他们。

结果表明,正如科学家所预料的那样,志愿者在正常跑步时消耗的能量最少,效率最高,他们的手臂在身体两侧摆动。随着手臂位置的每次变化,他们的效率都会下降。将手臂放在背后比正常跑步需要多 3% 的能量;将它们披在胸前使用了 9%;把它们放在头上需要多 13% 的能量。



动作捕捉记录确定了为什么奇怪的手臂位置如此低效。生物力学测量结果显示,当跑步者不摆动手臂时,他们无法轻易平衡腿的钟摆动作。他们的上半身开始摆动。



从本质上讲,科学家们发现手臂是跑步者的一个很好的配饰。

布朗大学美国国立卫生研究院博士后研究员、该研究的主要作者克里斯托弗·阿雷拉诺 (Christopher Arellano) 说,与使用躯干肌肉相比,正常的手臂摆动在能量上是一种更便宜的抵消腿部运动的方法。



该研究的资深作者、科罗拉多大学综合生理学教授 Rodger Kram 说,这个结论虽然可以预见,但需要进行检验。显然,不太可能有人会用手捂着头跑,他说,但我们想看看如果他们这样做会发生什么。答案是每一步都变得更加艰苦。



与此同时,这项研究的结果为那些手臂摆动可能有特殊性的人提供了令人惊讶的鼓励。

阿雷拉诺博士说,志愿者的正常手臂摆动存在巨大差异。所有人都弯着胳膊肘,但除此之外,有些人僵硬而机械,有些则面无表情。每次挥杆时,大多数但并非所有人都将双臂稍微交叉在胸前。研究人员得出结论,效率在很大程度上不受这些差异的影响。
克拉姆博士说,这是个好消息。有一种流行的说法是告诉跑步者他们必须这样或那样握住他们的手臂。



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