第一章 進化是如何讓人類變得適宜奔跑的

第一節 天生會跑步

人類天生會跑步，奔跑是人類祖先的生存技能，無論是追捕獵物還是躲避危險，都需要具備良好的奔跑能力。雖然人類奔跑主要依賴雙足，相比四足行走的動物，人類在絕對速度方面毫無優勢可言，但人類在漫長的進化過程中，形成了一系列耐力適應機制。要說長時間持續奔跑耐力，人類在動物界是具有一定優勢的。進化是如何讓人類變得適宜奔跑的呢？這還真不是一兩句話能說明白的。

一、人類具有優良的體溫調節能力

人類具有良好耐力，在很大程度上與人類具有適應性極強的體溫調節能力有關。在這方面，人類相比動物優勢明顯。首先，人類體表毛發較少，同時汗腺發達，如果毛發較多會阻隔空氣，這樣就不利于對流散熱，此外，人類可以通過出汗的方式散熱，帶走跑步時體內產生的大量熱量。跑步時的單位能耗是安靜時的8~10倍甚至更多，所以跑步時體內會產生大量熱量，如果熱量無法及時被帶走，就會出現體溫急劇升高的情況，這將非常危險。很多四足行走的動物由于毛發濃密且缺乏汗腺，所以不能長時間劇烈奔跑，否則會被自己熱死，如以速度極快著稱的獵豹。而人類可以通過大量出汗的方式散熱，這樣就保證了身體核心溫度的穩定。在夏季跑步時，人體每小時出汗量可以高達1升。

人體其他與體溫調節有關的機制包括：人類雖然體表毛發較少，但頭上卻有不少頭發，這樣可以避免陽光直接照射頭部，陽光如果長時間直接照射頭部可能會導致大腦溫度上升從而引發嚴重的顱內壓升高，這在某些情況下甚至會危及生命。中暑的一種類型—日射病就是這種情況。

人類高而窄的體型特點使得人體體表面積并不小，這樣也增加了散熱面積。如果在室外運動較多，人體膚色會變深，俗稱曬黑，其實黑色素的增加也可以防止紫外線灼傷皮膚。此外，頭部的靜脈非常多，這樣也可以依靠較為豐富的靜脈回流帶走熱量，從而保護大腦。

二、口鼻并用呼吸增加了通氣量也改善了散熱

人體在安靜時只利用鼻子呼吸，而隨著運動強度增加，人體會變成口鼻并用呼吸。張口呼吸減少了氣道阻力、增加了通氣量，同時隨著通氣量的增加，也改善了散熱。

三、人體運動系統的耐力適應機制

人體的運動系統，即骨骼、肌肉、關節，在進化過程中也產生了對于耐力的適應。跑步時下肢各關節受到的沖擊力較大，所以髖關節、膝關節、踝關節橫截面積較大。因為壓強等于壓力除以受力面積，所以較大的髖關節、膝關節、踝關節有助于在受力不變的情況下減少壓強，從而減少骨骼所受到的應力作用。而較大的跟骨更是可以直接減緩沖擊，這就有助于減少腳跟著地對于人體的應力作用。

由于我們的祖先都是赤足行走和奔跑，所以我們的祖先傾向于前腳掌著地，而人類發達的大腳趾和緊實的前腳掌可以緩沖著地沖擊、促進扒地發力以及增加抓地力防止打滑。

此外，人體還具有非常強壯的跟腱。跟腱是人體最為粗壯的肌腱，向上連著小腿三頭肌，跟腱具有極強的彈性，這樣就使得跟腱在被拉長時可以產生回彈力，這種回彈力是完全儲存在跟腱之中的。這也就意味著跟腱依靠自身的拉長-回彈就可以產生一定向前的動力，即通過釋放彈性勢能產生力量，就可以達到減少肌肉做功的目的。馬以耐力優良著稱，這在很大程度上跟馬具有極長的跟腱有關。利用跟腱的拉長-回彈所釋放的彈性勢能，馬就可以輕松奔跑而無須每一步都拼命收縮肌肉，人類同樣也是如此。

除了跟腱以外，足弓也可以像彈簧一樣儲備能量和減緩沖擊，所以良好的足弓對于跑步很重要，而足弓的塌陷如扁平足，從某種意義上會降低人體跑步時的效率，同時也不利于緩沖，從而導致人體著地時所受到的沖擊力增加。

在上肢和軀干方面，人類的直立行走，造就了其獨有的跑步姿勢：下肢擺腿、軀干相對穩定，而上肢靈活擺臂。人體肩關節非常靈活，因此上肢可以很好地發揮平衡、協調作用，防止因為打滑或者別的原因而失去重心。

人類長而窄的軀干可以像麻花一樣產生一定的扭轉力，這樣的扭轉力可以從擺臂動作中產生，并經過軀干傳遞到下肢。在跑步時我們說軀干保持穩定，這種穩定是相對的，跑步時軀干保持穩定不是說軀干一定要像鐵板一塊，而是說軀干不可以前后晃動及左右側傾。軀干可以產生一定的旋轉。這種旋轉是伴隨擺臂而發生的非常自然的現象。這種旋轉還可以產生扭轉力，有助于提升跑步發力效果。

四、人體頭部平衡能力對于跑步也很重要

跑步時頭部穩定對于看清物體，以及全身張力均衡都非常重要。耳朵內部有一套內耳平衡系統。這套系統可以幫助我們在跑步時保持身體平衡，而前庭耳蝸反射則可以讓我們在跑步時，雖然不斷騰空落地，重心上下起伏，但始終可以看清楚眼前東西，而不是隨著重心起伏感覺整個世界在晃動，這會引發眩暈。

五、人體具有很好的進食能力和熱量儲備能力

人體的進化，使得我們具備高效地將吃下去的食物中的熱量轉變為糖和脂肪儲備起來的能力。此外，人類吃一頓飯花的時間很短，只需十來分鐘就可以吃飽。也就是說人類具有高效的進食能力，一天24小時人類只需要花很少時間就能攝入足夠熱量，其余時間除了休息都可以跑步。而馬是食草動物，天然草中糖的含量很低，在正常情況下，馬一天中有差不多60%的時間用于進食。士兵帶一點干糧可以維持幾天的工作，但戰馬的飼料準備就不同了，所以騎兵再快，也需要停下來等待后勤部隊。這就造成盡管馬能跑，但受制于馬的進食效率，最終導致騎兵的前進速度不見得比步兵快多少，其實這跟龜兔賽跑有點類似。

希臘超級馬拉松全程246千米，人類最好成績為22小時，一般成績在23~25小時；賽馬最快可以一天奔跑300千米，看起來馬的耐力還是更好。而在國際馬術聯合會（International Equestrian Federation,FEI）耐力賽中，賽馬通常每天奔跑80~120千米，世界紀錄是單日160千米，跟人類相比優勢就不大了。

六、總結

人類不是以速度見長，但在耐力方面，人類可謂是陸地動物中的佼佼者。當初智人捕獵原始馬就是靠耐力，即使在現代，非洲一些部落也是靠長跑驅趕并且累死羚羊的方法來捕殺它們。所以說人類是天生的耐力型動物是有理有據的。有先天優勢不一定代表你就具有良好耐力，因為長期久坐缺乏運動會導致人體耐力嚴重退化，但只要經過合理訓練，你的耐力就能得到大幅度提升。祖先給了我們一副適合跑步的好身板，問題是我們能否將跑步這種能力發揚光大！