摘要
研究目标
人类足底腱膜是一种独特的结构，它横跨脚部的纵弓，通过储存和释放弹性能量来提升运动效率。传统观点认为，足底腱膜主要通过减少肌肉用力和代谢消耗来提高跑步效率。然而，目前尚无定量研究来评估足底腱膜在步行与跑步中的作用差异。本研究旨在定量比较足底腱膜在步行和跑步时的机械作用，并评估其在每种步态下对单位距离全身代谢能量消耗的相对贡献。
材料与方法
本研究通过对比10名健康成年人在步行和跑步时的足底腱膜机械作用，来探讨其在人类运动中的作用。我们利用精细的足部模型和动作捕捉技术，量化了步态周期中足底腱膜的应变、力、功率以及能量释放情况。
研究结果
跑步时的峰值功率和缩短速度更高，因此每个步态周期内足底腱膜释放的总能量也显著更大。不过，尽管跑步时的绝对能量输出更高，但就单位距离的整体代谢能量消耗而言，足底腱膜在步行时的相对贡献（1.8%）要高于跑步时（1.1%）。
讨论
这些研究结果挑战了“足底腱膜主要是为提升跑步效率而进化”的传统观点。相反，结果表明足底腱膜在降低步行时的能量消耗方面起着更为重要的作用，这为理解人类脚部在双足行走中的进化适应提供了新的视角。
研究要点
- 足底腱膜在跑步时释放能量的速度比步行时更快。
- 就单位距离的代谢消耗而言，足底腱膜在步行中的作用大于跑步。
- 从进化角度来看，人类足底腱膜似乎更适用于步行而非跑步。
利益冲突声明
作者声明不存在任何利益冲突。
数据可用性声明
本研究生成并分析的处理过的数据集已公开存放在Zenodo平台上，地址为10.5281/zenodo.21549518。
