Cavagna G A, Kaneko M
J Physiol. 1977 Jun;268(2):467--81. doi: 10.1113/jphysiol.1977.sp011866.
采用芬恩(1930a)在高速跑步时使用的电影摄影方法,已在不同“恒定”速度(3 - 33千米/小时)下测量了在水平行走和跑步过程中相对于躯干加速肢体所消耗的机械功率W(int)。
W(int)大致随行走和跑步速度的平方增加。对于给定速度,W(int)在行走时比在跑步时更大。
在高于3千米/小时的行走中,W(int)大于每一步加速并提升身体重心所消耗的功率W(ext)(由卡瓦尼亚、蒂斯和赞博尼于1976b年测量)。在跑步中,直到约20千米/小时,W(int)<W(ext),而在更高速度时,W(int)>W(ext)。
肌肉所做的总功计算为W(tot) = W(int) + W(ext)。除了在最高行走速度下,每单位距离所做的总功W(tot)/千米在跑步时比在行走时更大。
正功效率通过W(tot)/净能量消耗的比值来测量:该比值大于0.25,表明在行走和跑步过程中,肌肉在缩短过程中都利用了在前一负功(拉伸)阶段储存的一些能量。
在行走中,效率在中等速度时达到最大值(0.35 - 0.40),这正如从肌肉收缩成分的特性所预期的那样。在跑步中,效率随速度稳步增加(从0.45到0.70 - 0.80),这表明正功主要来自肌肉弹性元件的被动回弹,在较小程度上来自收缩机制的主动缩短。这些发现与两种运动的不同力学原理相符。