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短跑运动员的脚

短跑运动员的脚图片来源:Clipart.com

精英短跑者可以通过不寻常的脚解剖学帮助。


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当你的脚是用来冲刺的。我是鲍勃·赫希,这里是科学更新。

一些田径教练说,短跑运动员是天生的,不是后天培养出来的。宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现了一些事实。运动生理学家Steve Piazza和Sabrina Lee比较了顶尖大学短跑运动员和非短跑运动员的脚和脚踝。Piazza说,这些短跑运动员的跟腱的一个关键部位较短。

广场:

当你的跟腱附着在踝关节上时,你的肌肉也会变短得更慢。当这种情况发生时,肌肉就能产生更多的力。

短跑运动员也有长脚趾,这意味着他们的脚与地面比平均水平长。并且越来越努力地抵抗地面有助于三轮车在比赛开始时加速。Piazza表示,这个解剖学在猎豹中更加明显,地球上最好的短跑运动员。我是SAAS,科学学会的鲍勃Hirshomanbetx注册与登录n。


研究的意义

成为明星运动员需要很多的努力,包括天赋、奉献精神、健身制度、大量的练习和一点点运气。当然,没有人会否认拥有合适的身材会有帮助,尤其是在精英阶层。作为一个明显的例子,平均NBA篮球运动员的身高大约是6英尺7英寸。这比99%的成年男性都要高,比美国男性的平均身高高出9英寸多。因为个子高,更容易扣篮、投篮和盖帽,个子高的球员往往能在比赛中脱颖而出。因此,只有那些异常高大的人才有机会一路奋斗到NBA。

然而,运动员的身体可以在不太明显的方面赋予优势。例如,奥运游泳明星迈克尔·菲尔普斯(Michael Phelps)就拥有许多身体上的优势,使他的身体完全适合竞技游泳。他拥有非常大的臂展,这使他每次划水都能增加力量;他异常灵活的踝关节使他的蹬腿更具推动力。其他优秀的游泳运动员可能没有菲尔普斯的身材理想,但他们的身体可能比普通人更像他。

在这项研究中,研究人员将Sprinters的脚和脚踝的结构与非短跑者的结构进行了比较。他们发现了许多差异,然后建模了这些差异对计算机的影响。一个差异是阿基里斯肌腱的关键部分,它将小腿肌肉连接到脚跟骨骼。有问题的肌腱的一部分称为杠杆臂,顶部短跑运动员比在非短跑运动员中缩短了大约25%。较短的杠杆臂实际上使脚踝更加灵活。然而,它也意味着小腿肌肉可以在将脚跟脱落时更慢地收缩,因为它与脚跟本身更仔细。当肌肉可以慢慢收缩时,它可以发挥更多的力量,因为收缩肌肉的纤维有更多的时间来创造称为“交叉桥”的结构,产生力量。地上?较短的肌腱结构对电力的更大的回报交易了一些灵活性。

短跑运动员的脚也比普通脚的脚趾长。这也给了他们额外的力量。这是因为你的脚只有在与地面接触的时候才能推动你向前——而不是在它被抬到空中的时候。脚趾较长的脚每走一步,与地面接触的时间就会延长几分之一秒。这些加起来,在短短几秒钟内就会产生相当大的额外向前运动。

Piazza总结道,这两个关键优势让短跑选手在关键的起跑阶段获得了优势,而起跑阶段实际上是比赛胜负的关键时刻。另一方面,马拉松运动员从这种足部结构中几乎看不到什么好处,甚至可能会受到不利影响:例如,与地面接触时间较长的不灵活的脚可能会在一段距离内遭受更多的磨损。因此,跑步者的足部形状很有可能不仅决定了她在这项运动中的成功,甚至还可能引导她选择一种跑步方式与另一种跑步方式。

现在试着回答以下问题:

  1. 短跑运动员的脚和普通的脚有什么不同?
  2. 这些结构上的差异是如何为短跑选手创造优势的呢?
  3. 你还能想到其他的身体素质对某项运动有用吗?
  4. 与同类动物相比,猎豹有极长的脚趾和短的踝筋。这如何支持Piazza关于人类短跑运动员的发现?

你可以去看看2009年11月25日科学更新播客了解更多关于本周科学更新和其他节目的信息。本期播客的主题包括:人权卫星,短跑运动员的身体结构优势,攻击性的面孔,新生儿的口音。


更进一步


为教师

Piazza博士的文章机械工程杂志提供更多关于他的研究的详细信息,用例证。


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