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步行

有腿動物進行動物運動的主要步態之一
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步行，是有腿動物進行動物運動的主要步態之一，通常比跑步和其他步態慢。步行被定義為一種「倒單擺」的步態。在這種步態中，每走一步上身體都要拱起腳才能前進。步行不分肢的數量，即使是有超過一對足的節肢動物也可以步行。[1]人類的步行有時也定義為隨時保持一隻腳在地上的移動方式，若兩腳同時離地則稱為跑步或跳躍。

計算機模擬的人類步行模型。在此模型中，頭部始終保持同一高度，而臀部遵循正弦曲線移動。

起源

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一隻行走的倉鼠

根據理論，四足動物之間的「行走」源於水下。例如蝟鰩（Leucoraja erinacea），是底層區魚類群落的一員，可以用它們的腹鰭以推離海底。早在4.2億年前，它們就進化出特有的神經機制以推動自己前進，這比脊椎動物踏上陸地要早[2][3]。呼吸空氣的魚類在水下用鰭「行走」，隨後產生像提塔利克魚屬這樣可以上陸的脊椎動物[4]，之後再進化出生活在陸地上靠四肢行走的生物[5]。陸生四足動物理論上只有一個起源，四肢演化自魚鰭，而節肢動物和它們的近親，特別是在昆蟲、多足綱動物、螯蝦、緩步動物、甲狀旁腺動物和甲殼類動物，已被認為曾多次獨立進化了行走[6]。

鳥類、大穿山甲、人類、以及一些肉食性恐龍獨立演化出二足步行（英語：bipedalism），有些蜥蜴在高速跑步時也只用二足，袋鼠和跳鼠用二足跳躍移動。目前認為人類的二足步行始於約400萬年前的南猿。從肯尼亞古海岸發現的腳印來看，人們認為在150萬年前現代人類的祖先很可能以與現在非常相似的方式行走[7][8]。

在不同動物中

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人類

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埃德沃德·邁布里奇所攝的人類步行週期

人類通過「雙擺」的策略而完成步行。在向前運動期間，腿離開地面從臀部向前擺動，這是第一次擺動。之後腿部隨腳跟撞擊地面，並以「倒單擺」的動作滾動到腳趾，這是第二次擺動。[9]由於兩條腿的運動協調一致，因此一隻腳或另一隻腳始終與地面接觸。通過利用鍾擺力和地面反作用力，步行過程中可節省約40％的能量。[10]

對人類而言，大多數嬰兒在九到十六個月間開始學走[11]，而平均老年人步行的速度是3.2 km/h ~ 3.9 km/h，年輕人則為3.75 km/h ~ 5.43 km/h[12][13]。

馬

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馬的步態

馬的步態（英語：Horse gait）為四拍式步態，平均每小時行約6.4公里。步行時，馬的腿以「左後腿-左前腿-右後腿-右前腿」的順序、以規則的1-2-3-4節拍運動。步行時，除非將重量從一隻腳轉移到另一隻腳，馬總是將一隻腳抬起，另一隻腳放在地上。馬的頭部和頸部略微上下運動，以協助保持平衡。[14]

大象

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一頭行走的亞洲象

大象可以前後移動，但不能小跑、跳躍或飛奔。在陸地上行走時，牠們只使用兩種步態：步行和類似於跑步的更快步態。[15]大象步行時，腿像擺錘一樣；象腳放在地上時，臀部和肩部會上升或下降。[16]快速移動的大象似乎用前腿「跑」，但用後腿「行走」。儘管大象快速移動時的姿態很像其他奔跑的動物，由於沒有「空中階段」，大象仍為步行狀態。大象快速移動時可達約18公里/小時的最高速度。[17]

對健康的影響

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研究表明經常步行的人身體會更健康[18]

如可以持久的每周五天、每天走路三十至六十分鐘，再加上正確的姿勢走路的話，身體會更健康[19][20]。定期步行可以提高自信、耐力、精力、減肥能力和預期壽命，並減輕精神壓力。[21][22][23]亦有研究表明步行可以降低發作冠心病、中風、糖尿病、高血壓、腸癌和骨質疏鬆症的風險。[24]有研究表明，步行除了具有身體上的益處外亦對大腦有益，可以提高記憶力，學習能力，專注力和抽象推理程度[25][26]。長期步行的人癌症和心臟病的機會可稍微降低，而壽命也會有所增加。步行還會令骨骼更加健康，特別是胯骨，另外還可降低低密度脂蛋白，並增加高密度脂蛋白[27]。

參見

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參考資料

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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. （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） 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 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） . Science News（英語：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]. （原始內容存檔於2020-09-10）. 
  5. ^ What has the head of a crocodile and the gills of a fish?. evolution.berkeley.edu. [2018-06-06]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於2020-09-10）. 
  7. ^ Dunham, Will. Footprints show human ancestor with modern stride. Reuters. 2009-02-26 [2009-08]. （原始內容存檔於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]. （原始內容 (PDF)存檔於2012-05-28）. 
  10. ^ Walk without waste. ABC Online Index. 2001-01 [2009-08]. （原始內容存檔於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  . 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]. （原始內容存檔於2009-07-03）. 
  13. ^ Aspelin, Karen. Establishing Pedestrian Walking Speeds (PDF). Portland State University. 2005-05-25 [2009-08-24]. （原始內容存檔 (PDF)於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  . 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  . 
  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  . 
  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 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  20. ^ Community Development Department, City of Cambridge, Massachusetts - The Health Benefits of Walking 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2012-05-02.
  21. ^ Boone, Tommy. Benefits of Walking. HowStuffWorks. [2009-09]. （原始內容存檔於2010-03-28）. 
  22. ^ Walking for fitness: How to trim your waistline, improve your health. Mayo Clinic. [September 2009]. （原始內容存檔於2019-07-30）. 
  23. ^ Crawford, Deborah. Why Walking is the Most-recommended Exercise. BellaOnline. [September 2009]. （原始內容存檔於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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