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步行

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电脑模拟的人类步行模型。在此模型中，头部始终保持同一高度，而臀部遵循正弦曲线移动。

步行，是有腿动物进行动物运动的主要步态之一，通常比跑步和其他步态慢。步行被定义为一种“倒单摆”的步态。在这种步态中，每走一步上身体都要拱起脚才能前进。步行不分肢的数量，即使是有超过一对足的节肢动物也可以步行。[1]人类的步行有时也定义为随时保持一只脚在地上的移动方式，若两脚同时离地则称为跑步或跳跃。

起源

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一只行走的仓鼠

根据理论，四足动物之间的“行走”源于水下。例如猬鳐（Leucoraja erinacea），是底层区鱼类群落的一员，可以用它们的腹鳍以推离海底。早在4.2亿年前，它们就进化出特有的神经机制以推动自己前进，这比脊椎动物踏上陆地要早[2][3]。呼吸空气的鱼类在水下用鳍“行走”，随后产生像提塔利克鱼属这样可以上陆的脊椎动物[4]，之后再进化出生活在陆地上靠四肢行走的生物[5]。陆生四足动物理论上只有一个起源，四肢演化自鱼鳍，而节肢动物和它们的近亲，特别是在昆虫、多足纲动物、螯虾、缓步动物、甲状旁腺动物和甲壳类动物，已被认为曾多次独立进化了行走[6]。

鸟类、大穿山甲、人类、以及一些肉食性恐龙独立演化出二足步行（英语：bipedalism），有些蜥蜴在高速跑步时也只用二足，袋鼠和跳鼠用二足跳跃移动。目前认为人类的二足步行始于约400万年前的南猿。从肯尼亚古海岸发现的脚印来看，人们认为在150万年前现代人类的祖先很可能以与现在非常相似的方式行走[7][8]。

在不同动物中

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人类

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An 1887 stop-motion of a human walking.
埃德沃德·迈布里奇所摄的人类步行周期

人类通过“双摆”的策略而完成步行。在向前运动期间，腿离开地面从臀部向前摆动，这是第一次摆动。之后腿部随脚跟撞击地面，并以“倒单摆”的动作滚动到脚趾，这是第二次摆动。[9]由于两条腿的运动协调一致，因此一只脚或另一只脚始终与地面接触。通过利用锺摆力和地面反作用力，步行过程中可节省约40％的能量。[10]

对人类而言，大多数婴儿在九到十六个月间开始学走[11]，而平均老年人步行的速度是3.2 km/h ~ 3.9 km/h，年轻人则为3.75 km/h ~ 5.43 km/h[12][13]。

马

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马的步态

马的步态（英语：Horse gait）为四拍式步态，平均每小时行约6.4公里。步行时，马的腿以“左后腿-左前腿-右后腿-右前腿”的顺序、以规则的1-2-3-4节拍运动。步行时，除非将重量从一只脚转移到另一只脚，马总是将一只脚抬起，另一只脚放在地上。马的头部和颈部略微上下运动，以协助保持平衡。[14]

大象

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一头行走的亚洲象

大象可以前后移动，但不能小跑、跳跃或飞奔。在陆地上行走时，牠们只使用两种步态：步行和类似于跑步的更快步态。[15]大象步行时，腿像摆锤一样；象脚放在地上时，臀部和肩部会上升或下降。[16]快速移动的大象似乎用前腿“跑”，但用后腿“行走”。尽管大象快速移动时的姿态很像其他奔跑的动物，由于没有“空中端段”，大象仍为步行状态。大象快速移动时可达约18公里/小时的最高速度。[17]

对健康的影响

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研究表明经常步行的人身体会更健康[18]

如可以持久的每周五天、每天走路三十至六十分钟，再加上正确的姿势走路的话，身体会更健康[19][20]。定期步行可以提高自信、耐力、精力、减肥能力和预期寿命，并减轻精神压力。[21][22][23]亦有研究表明步行可以降低发作冠心病、中风、糖尿病、高血压、肠癌和骨质疏松症的风险。[24]有研究表明，步行除了具有身体上的益处外亦对大脑有益，可以提高记忆力，学习能力，专注力和抽象推理程度[25][26]。长期步行的人癌症和心脏病的机会可稍微降低，而寿命也会有所增加。步行还会令骨骼更加健康，特别是胯骨，另外还可降低低密度脂蛋白，并增加高密度脂蛋白[27]。

参见

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参考资料

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  1. ^ Cavagna GA, Heglund NC, Taylor CR. Mechanical work in terrestrial locomotion: two basic mechanisms for minimizing energy expenditure.. American Journal of Physiology. 1977, 233 (5): R243–261. doi:10.1152/ajpregu.1977.233.5.R243. 
  2. ^ H. Jung et al. The ancient origins of neural substrates for land walking. （页面存档备份，存于互联网档案馆） Cell. Vol. 172, 2018-02-08, p. 667. doi:10.1016/j.cell.2018.01.013
  3. ^ Garisto, Dan, The wiring for walking developed long before fish left the sea （页面存档备份，存于互联网档案馆） . Science News（英语：Science News） . 2018-02-08
  4. ^ Choi, Charles. Hopping fish suggests walking originated underwater; Discovery might redraw the evolutionary route scientists think life took from water to land. NBC News. 2011-12-12 [2012-08-22]. （原始内容存档于2020-09-10）. 
  5. ^ What has the head of a crocodile and the gills of a fish?. evolution.berkeley.edu. [2018-06-06]. （原始内容存档于2019-04-24）. 
  6. ^ Grimaldi, David; Engel, Michael S.; Engel, Michael S. Evolution of the Insects – David Grimaldi, Michael S. Engel – Google Books. 2005-05-16 [2018-06-11]. ISBN 9780521821490. （原始内容存档于2020-09-10）. 
  7. ^ Dunham, Will. Footprints show human ancestor with modern stride. Reuters. 2009-02-26 [2009-08]. （原始内容存档于2021-03-14）. 
  8. ^ Harmon, Katherine. Researchers Uncover 1.5 Million-Year-Old Footprints. Scientific American. 2009-02-26 [2009-08]. 
  9. ^ Uyar, Erol; Baser, Özgün; Baci, Recep; Özçivici, Engin. Investigation of Bipedal Human Gait Dynamics and Knee Motion Control (PDF). Izmir, Turkey: Dokuz Eylül University – Faculty of Engineering Department of Mechanical Engineering. 2002-10 [2009-08-01]. （原始内容 (PDF)存档于2012-05-28）. 
  10. ^ Walk without waste. ABC Online Index. 2001-01 [2009-08]. （原始内容存档于2021-03-09）. 
  11. ^ Samra HA, Specker B. Walking age does not explain term versus preterm difference in bone geometry. J Pediatr. July 2007, 151 (1): 61–6, 66.e1–2. PMC 2031218 可免费查阅. PMID 17586192. doi:10.1016/j.jpeds.2007.02.033. 
  12. ^ Study Compares Older and Younger Pedestrian Walking Speeds. TranSafety, Inc. 1997-10-01 [2009-08-24]. （原始内容存档于2009-07-03）. 
  13. ^ Aspelin, Karen. Establishing Pedestrian Walking Speeds (PDF). Portland State University. 2005-05-25 [2009-08-24]. （原始内容存档 (PDF)于2021-03-14）. 
  14. ^ Harris, Susan E. Horse Gaits, Balance and Movement New York: Howell Book House 1993 ISBN 0-87605-955-8 pp. 32–33
  15. ^ Shoshani, J.; Walter, R. C.; Abraha, M.; Berhe, S.; Tassy, P.; Sanders, W. J.; Marchant, G. H.; Libsekal, Y.; Ghirmai, T.; Zinner, D. A proboscidean from the late Oligocene of Eritrea, a "missing link" between early Elephantiformes and Elephantimorpha, and biogeographic implications. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006, 103 (46): 17296–301. Bibcode:2006PNAS..10317296S. PMC 1859925 可免费查阅. PMID 17085582. doi:10.1073/pnas.0603689103. 
  16. ^ Hutchinson, J. R.; Schwerda, D.; Famini, D. J.; Dale, R. H.; Fischer, M. S. & Kram, R. The locomotor kinematics of Asian and African elephants: changes with speed and size. Journal of Experimental Biology. 2006, 209 (19): 3812–27. PMID 16985198. doi:10.1242/jeb.02443 可免费查阅. 
  17. ^ Genin, J. J.; Willems, P. A.; Cavagna, G. A.; Lair, R. & Heglund, N. C. Biomechanics of locomotion in Asian elephants. Journal of Experimental Biology. 2010, 213 (5): 694–706. PMID 20154184. doi:10.1242/jeb.035436 可免费查阅. 
  18. ^ Balish, Chris. How to live well without owning a car. Ten Speed Press. 2006: 134. ISBN 1580087574.  (Google books)
  19. ^ Mayo Clinic - Proper walking technique （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  20. ^ Community Development Department, City of Cambridge, Massachusetts - The Health Benefits of Walking 互联网档案馆的存档，存档日期2012-05-02.
  21. ^ Boone, Tommy. Benefits of Walking. HowStuffWorks. [2009-09]. （原始内容存档于2010-03-28）. 
  22. ^ Walking for fitness: How to trim your waistline, improve your health. Mayo Clinic. [September 2009]. （原始内容存档于2019-07-30）. 
  23. ^ Crawford, Deborah. Why Walking is the Most-recommended Exercise. BellaOnline. [September 2009]. （原始内容存档于2017-07-02）. 
  24. ^ Brown, Marie Annette; Robinson, Jo. When your body gets the blues: the clinically proven program for women who feel tired and stressed and eat too much. Rodale. 2002: 82. ISBN 157954486X. 
  25. ^ Edlin, Gordon; Golanty, Eric. Health and wellness. Jones & Bartlett Publishers. 2007: 156. ISBN 0763741450. 
  26. ^ Tolley, Rodney. Sustainable transport: planning for walking and cycling in urban environments. Woodhead Publishing. 2003: 72. ISBN 1855736144. 
  27. ^ Yeager, Selene; Doherty, Bridget. The Prevention Get Thin Get Young Plan. Rodale. 2000. ISBN 1579542174. 
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