跑步者如何在不平坦的地形上保持直立

如果你跑過樹林或草地上的小徑，地形上會有無數(shù)的顛簸和低谷，每一個都有可能絆倒你。但通常情況下，跑步者管理得很好。這是一項了不起的身體壯舉，我們往往認為這是理所當然的。一組研究人員著手更好地理解它。

Madhusudhan Venkadesan 的實驗室通過特制的跑道和數(shù)學模型發(fā)現(xiàn)，在崎嶇不平的地形上跑步時，人類主要依靠身體的機械反應來保持穩(wěn)定，而不是有意識地規(guī)劃自己的腳步尋找水平地面。此外，他們發(fā)現(xiàn)跑步者的動作和體力消耗與在平地上跑步時一樣有效。結果發(fā)表在eLife上。

即使沒有像陡峭的跌落這樣的偶然危險，跑步者也必須應對更平緩但仍然不平坦的地面，這可能會破壞穩(wěn)定。那么，為什么小徑上通常不會到處都是摔倒的跑步者呢?一種可能性是視覺提示允許跑步者仔細觀察地面以踏上大部分平坦的區(qū)域。另一方面，跑步在人類進化過程中發(fā)揮了巨大作用，尤其是在它如何使人類狩獵方面受益方面。這意味著視線不能僅僅用于尋找可以踩踏的區(qū)域;它還需要注意要避開的獵物、樹木或其他障礙物，并決定走哪條路。

機械工程和材料科學副教授 Venkadesan 說：“想象一下跑步并不斷注視前方的地面，以決定將腳步放在哪里。”“你不能把所有的注意力都放在那個問題上，因為很多事情都需要你的遠見。”

由于樹林中的實際步道不具備科學研究所需的受控條件，Venkadesan 委托一家專門從事攀巖墻的公司建造了一條不平坦的步道。研究人員試探性地設計了不同程度的不平坦地形，以模仿戶外跑步者經(jīng)常遇到的那種不平坦的小徑。他們?yōu)檫@條 70 英尺長、3 英尺寬的跑道配備了可以跟蹤和測量跑步者腳落地位置的技術。這包括在軌道的一個區(qū)域部分安裝一個傳感器，以測量腳部承受的力。

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