第一章 进化是如何让人类变得适宜奔跑的

第一节 天生会跑步

人类天生会跑步，奔跑是人类祖先的生存技能，无论是追捕猎物还是躲避危险，都需要具备良好的奔跑能力。虽然人类奔跑主要依赖双足，相比四足行走的动物，人类在绝对速度方面毫无优势可言，但人类在漫长的进化过程中，形成了一系列耐力适应机制。要说长时间持续奔跑耐力，人类在动物界是具有一定优势的。进化是如何让人类变得适宜奔跑的呢？这还真不是一两句话能说明白的。

一、人类具有优良的体温调节能力

人类具有良好耐力，在很大程度上与人类具有适应性极强的体温调节能力有关。在这方面，人类相比动物优势明显。首先，人类体表毛发较少，同时汗腺发达，如果毛发较多会阻隔空气，这样就不利于对流散热，此外，人类可以通过出汗的方式散热，带走跑步时体内产生的大量热量。跑步时的单位能耗是安静时的8~10倍甚至更多，所以跑步时体内会产生大量热量，如果热量无法及时被带走，就会出现体温急剧升高的情况，这将非常危险。很多四足行走的动物由于毛发浓密且缺乏汗腺，所以不能长时间剧烈奔跑，否则会被自己热死，如以速度极快著称的猎豹。而人类可以通过大量出汗的方式散热，这样就保证了身体核心温度的稳定。在夏季跑步时，人体每小时出汗量可以高达1升。

人体其他与体温调节有关的机制包括：人类虽然体表毛发较少，但头上却有不少头发，这样可以避免阳光直接照射头部，阳光如果长时间直接照射头部可能会导致大脑温度上升从而引发严重的颅内压升高，这在某些情况下甚至会危及生命。中暑的一种类型—日射病就是这种情况。

人类高而窄的体型特点使得人体体表面积并不小，这样也增加了散热面积。如果在室外运动较多，人体肤色会变深，俗称晒黑，其实黑色素的增加也可以防止紫外线灼伤皮肤。此外，头部的静脉非常多，这样也可以依靠较为丰富的静脉回流带走热量，从而保护大脑。

二、口鼻并用呼吸增加了通气量也改善了散热

人体在安静时只利用鼻子呼吸，而随着运动强度增加，人体会变成口鼻并用呼吸。张口呼吸减少了气道阻力、增加了通气量，同时随着通气量的增加，也改善了散热。

三、人体运动系统的耐力适应机制

人体的运动系统，即骨骼、肌肉、关节，在进化过程中也产生了对于耐力的适应。跑步时下肢各关节受到的冲击力较大，所以髋关节、膝关节、踝关节横截面积较大。因为压强等于压力除以受力面积，所以较大的髋关节、膝关节、踝关节有助于在受力不变的情况下减少压强，从而减少骨骼所受到的应力作用。而较大的跟骨更是可以直接减缓冲击，这就有助于减少脚跟着地对于人体的应力作用。

由于我们的祖先都是赤足行走和奔跑，所以我们的祖先倾向于前脚掌着地，而人类发达的大脚趾和紧实的前脚掌可以缓冲着地冲击、促进扒地发力以及增加抓地力防止打滑。

此外，人体还具有非常强壮的跟腱。跟腱是人体最为粗壮的肌腱，向上连着小腿三头肌，跟腱具有极强的弹性，这样就使得跟腱在被拉长时可以产生回弹力，这种回弹力是完全储存在跟腱之中的。这也就意味着跟腱依靠自身的拉长-回弹就可以产生一定向前的动力，即通过释放弹性势能产生力量，就可以达到减少肌肉做功的目的。马以耐力优良著称，这在很大程度上跟马具有极长的跟腱有关。利用跟腱的拉长-回弹所释放的弹性势能，马就可以轻松奔跑而无须每一步都拼命收缩肌肉，人类同样也是如此。

除了跟腱以外，足弓也可以像弹簧一样储备能量和减缓冲击，所以良好的足弓对于跑步很重要，而足弓的塌陷如扁平足，从某种意义上会降低人体跑步时的效率，同时也不利于缓冲，从而导致人体着地时所受到的冲击力增加。

在上肢和躯干方面，人类的直立行走，造就了其独有的跑步姿势：下肢摆腿、躯干相对稳定，而上肢灵活摆臂。人体肩关节非常灵活，因此上肢可以很好地发挥平衡、协调作用，防止因为打滑或者别的原因而失去重心。

人类长而窄的躯干可以像麻花一样产生一定的扭转力，这样的扭转力可以从摆臂动作中产生，并经过躯干传递到下肢。在跑步时我们说躯干保持稳定，这种稳定是相对的，跑步时躯干保持稳定不是说躯干一定要像铁板一块，而是说躯干不可以前后晃动及左右侧倾。躯干可以产生一定的旋转。这种旋转是伴随摆臂而发生的非常自然的现象。这种旋转还可以产生扭转力，有助于提升跑步发力效果。

四、人体头部平衡能力对于跑步也很重要

跑步时头部稳定对于看清物体，以及全身张力均衡都非常重要。耳朵内部有一套内耳平衡系统。这套系统可以帮助我们在跑步时保持身体平衡，而前庭耳蜗反射则可以让我们在跑步时，虽然不断腾空落地，重心上下起伏，但始终可以看清楚眼前东西，而不是随着重心起伏感觉整个世界在晃动，这会引发眩晕。

五、人体具有很好的进食能力和热量储备能力

人体的进化，使得我们具备高效地将吃下去的食物中的热量转变为糖和脂肪储备起来的能力。此外，人类吃一顿饭花的时间很短，只需十来分钟就可以吃饱。也就是说人类具有高效的进食能力，一天24小时人类只需要花很少时间就能摄入足够热量，其余时间除了休息都可以跑步。而马是食草动物，天然草中糖的含量很低，在正常情况下，马一天中有差不多60%的时间用于进食。士兵带一点干粮可以维持几天的工作，但战马的饲料准备就不同了，所以骑兵再快，也需要停下来等待后勤部队。这就造成尽管马能跑，但受制于马的进食效率，最终导致骑兵的前进速度不见得比步兵快多少，其实这跟龟兔赛跑有点类似。

希腊超级马拉松全程246千米，人类最好成绩为22小时，一般成绩在23~25小时；赛马最快可以一天奔跑300千米，看起来马的耐力还是更好。而在国际马术联合会（International Equestrian Federation,FEI）耐力赛中，赛马通常每天奔跑80~120千米，世界纪录是单日160千米，跟人类相比优势就不大了。

六、总结

人类不是以速度见长，但在耐力方面，人类可谓是陆地动物中的佼佼者。当初智人捕猎原始马就是靠耐力，即使在现代，非洲一些部落也是靠长跑驱赶并且累死羚羊的方法来捕杀它们。所以说人类是天生的耐力型动物是有理有据的。有先天优势不一定代表你就具有良好耐力，因为长期久坐缺乏运动会导致人体耐力严重退化，但只要经过合理训练，你的耐力就能得到大幅度提升。祖先给了我们一副适合跑步的好身板，问题是我们能否将跑步这种能力发扬光大！