【摘要】：肌肉和肌腱具有弹簧的功能，它们在受到张力作用时伸长，张力消失时又恢复原状。这些肌肉由长度仅有20～60毫米的肌纤维组成，而跟腱全长约为370毫米，因此可以认为，人体内部最重要的“弹簧”就是跟腱。据测算，人体以每秒4.5米的中等速度奔跑时，地面最大作用力约为人体重量的2.8倍。英国一个由动物学家和外科医生组成的研究小组又用实验证实，人体内部还存在着另一个重要的“弹簧”，这就是通常称之为“足弓”的脚底拱形结构。
人体内存在“弹簧”吗
人体的“弹簧”究竟是什么呢？科学家们认为，腿部的肌肉以及连接肌肉和骨骼的肌腱就是一种弹簧。
肌肉和肌腱具有弹簧的功能，它们在受到张力作用时伸长，张力消失时又恢复原状。科学家们曾经对跑步者作过若干研究。他们根据肌电流的变化确定人跨步时各部分肌肉的发力情况，又从关节的转动角度计算出肌肉和肌腱的伸长量，最后得到结论是：位于小腿的腓肠肌和比目鱼肌以及与它们相连的跟腱作用最大。这些肌肉由长度仅有20～60毫米的肌纤维组成，而跟腱全长约为370毫米，因此可以认为，人体内部最重要的“弹簧”就是跟腱。
精确的实验表明，拉伸肌腱所耗用的能量之中，约有93%可在弹性恢复过程中重新释放出来。跑步过程中，支撑腿受到的作用力在人体重新开始加速的瞬间达到最大值。据测算，人体以每秒4.5米的中等速度奔跑时，地面最大作用力约为人体重量的2.8倍。而跟腱承受的最大张力大约等于人体重量的7倍。具体地说，如果跑步者体重70千克，跟腱张力便将达到480千克！
英国一个由动物学家和外科医生组成的研究小组又用实验证实，人体内部还存在着另一个重要的“弹簧”，这就是通常称之为“足弓”的脚底拱形结构。研究人员起初让一名受试者站立不动，全身重量大部分由左脚支持，右脚则仅仅与地面保持接触，此后又让这位受试者跑步经过同一地点。他们将这两种情况下拍摄的照片作了相互对比，结果发现受试者在跑步时踝关节离地面的高度比站立不动时降低了10毫米。很明显，这是因为脚掌受到的作用力“压扁”了足弓，而维持足弓正常形状的那些韧带也必然产生了一定的伸长。
这些研究成果对于改进田径鞋的制作，从而提高运动员的跑步速度等有着重要意义。
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