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科学

一双好鞋真的可以提高跑步者的成绩吗?

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长期以来,人们一直在争论高级跑鞋的真正好处,尤其是与赤脚跑步相比,但市场上一些最新的跑鞋确实显示出了可以提高跑步速度的能力。

每个专业(和业余)运动员都在寻找提高成绩的方法。在竞技体育的世界里,获得好成绩的方式有很多种,比如提高你的耐力极限,采用一个既全面又安全的方案来实现健康训练。除此之外,还有膳食营养品、提高运动成绩的装备,像泳衣、棒球棒、高尔夫球和跑鞋。

特别是跑鞋,现在依然是讨论的热门话题,因为很多人把跑步作为一种主要或次要的锻炼方式。很明显,人们一直坚信专业跑鞋能够改善或提高跑步者的成绩,毕竟全球跑鞋行业的产值已高达131亿美元。我们现在来研究一下跑鞋是否真的值得标签上显示的那么高的价格,以及跑鞋具体可以实现哪些可衡量的增强功能。


普通鞋已经以某种形式出现了数千年,很可能起源于用芦苇或植物材料织成的鞋,而跑鞋是一种相对较新的现象,只能追溯到19世纪。当时的跑鞋本质上还是普通鞋,只不过是将橡胶底或者金属钉附接到普通鞋上。这些基本的模型,是由后来创建了至今依然非常有名公司的人制作的,例如Reebok和Dunlop。

直到1890年代,橡胶才成为了更加灵活广泛使用的材料,鞋子可以用较小的橡胶鞋底直接连接到帆布鞋面制成。通过这种方式制造出的鞋子更为轻便,造型多样,便于行走,人们称之为“运动鞋”。在1920年代,一个现代跑鞋品牌由阿道夫·达斯勒创立,他后来与他的兄弟阿迪共同创立了阿迪达斯。因为结合了更薄更具造型的鞋身、鞋垫以及获得专利的鞋钉和耐用的橡胶鞋底,这些鞋子在1928年奥运会的800米比赛中获得了金牌。

20世纪余下的时间,人们对竞争性服装的需求不断增长,对舒适和功能性跑鞋的需求也比以往任何时候都大。耐克于1970年代问世,并以其独特的鞋底设计获得了更大的吸引力,迅速成为市场份额的主要参与者。1980年代,耐克又研发出多种不同的缓冲技术和材料,例如硅胶甚至气袋,据说能更好地吸收跑步时的震动,从而减少跑步者的肌肉疲劳和损伤。

跑鞋的开发速度一直很快,但在21世纪,事情发生了一些变化。市场出现了为每个脚部细节设计量身定制的3D打印鞋、重量不到3盎司的超轻便鞋以及一些倡导极简主义的品种,这些新兴品种本质上都是脚的第二皮肤,没有其他复杂的添加。这些进步和多样性发展中的每一个都有望带来某种改进、优势或更高水平的保护,但是关于跑鞋真正作用的争论仍未停止。

从理论上讲,跑鞋的作用其实与普通鞋相同,都具备保护脚底并为关节提供支撑的功能,同时还增强了我们快速灵活移动的能力,最大程度地减少了能量损失,并在最可能受伤的地方为我们提供了额外的保护。我们始终相信,会有一双完美的跑鞋,能够提高我们的速度并将我们的能力提升到一个新的水平,但这根本不是事实。

现在的跑鞋可以提供各种各样的缓冲力度,通过调整鞋弓高度来支撑你的脚的自然弓形,还具有不同的鞋跟高度,以延长步幅,并放置适当的垫脚以减少内旋。所有这些因素及其可取性取决于跑步时的个人喜好和个人身体的形态。如果您对跑步很认真,并且想为自己的锻炼获得最佳选择,那你就需要进行大量的尝试,穿各种不同的鞋子,直到找到适合你的那一双。

有些人认为,跑鞋并不会减少伤害,或者说减少撞击的强度,但是这些说法背后的科学支撑常常是模糊的。跑鞋与其他鞋类文化相比可能会有所不同,他们不仅是功能性工具,还是时尚的装饰品。而令它们诞生的最初目的常常与第二个目的混为一谈。

但是,考虑到这是一个价值超过130亿美元的行业,人们必定会看到它的性能和舒适性愈加完善。如今,跑鞋最大的好处是其无穷的可定制性。市场上有成千上万种不同的选择,你一定可以找到一款真正适合你的需求和预算的鞋子。

在过去十年里,人们开始普遍地转向一种更加自然的跑步方式——赤脚跑步,就像我们的祖先几万年来所做的那样。支持赤脚跑步的人认为,我们的脚自然进化并适应了无数代人的脚步,从而提高了效率,这是行走,奔跑,跳跃和爬坡的理想工具。赤脚跑步的风潮迅猛增长,模仿无鞋体验的产品的数量也急剧增加,如五趾鞋这个行业全球价值已达到15亿美元。

尽管过去认为有效的跑鞋科学有些动摇,但耐克最近的发展震惊了跑鞋行业。该公司的新型Vaporfly鞋采用了碳纳米纤维技术,已得到定量显示,可以改善跑步者的成绩。这种新材料在吸收和重新利用能量方面表现出明显的优势,在每一次脚步下降之后,鞋子本身都将推动跑步者迈出新的一步。对这种鞋子的研究发现,它们可使跑步者的速度提高约1%。反映腿部肌肉纤维已经完成的工作,这些Vaporfly鞋是近年来跑步鞋中最令人兴奋的新发展之一。

在整个鞋子和跑鞋的历史上,对舒适性、形状和功能的每一次细微改进,都能使运动员更有效,更安全地进行比赛,但是就提高实际速度而言,绝大多数鞋子只是用来更好地体现运动能力的工具,而无法激发运动员的潜力。直到最近,跑鞋本身才对跑步者的表现提供了可衡量的改进。将来会发生什么,我们无法想象,但是在那之前,提高速度的最有效方法是保持训练并不断超越自己!

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科学

工作时,你愿意听音乐还是需要绝对安静?

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鹿角网观察了很多亲戚朋友后,发现了一个奇怪的现象,包括我在内无论工作或者学习的时候,有的人完全不介意旁边的噪音,甚至可以在麦当劳自习;有的人虽然听不了别人讲话,但却爱听点儿音乐;有的人呢,则是一点儿声音都受不了,需要完全安静才可以。

看新闻也好刷微博也罢,总会看到类似“白噪音有助于集中精力”,“听音乐提高效率”之类的研究,这可能也是很多办公室都采用了开放设计,甚至还会放音乐的主要原因。但其实这些东西,都是高度因人而异的,有时候还会适得其反。

伦敦大学学院的研究者早在2011年做了一项测试,他们找到了100多个中学生,并让这些学生做了一系列心理方面的问卷,然后让他们一边听不同的音乐以及一些噪音,一边做题。

最后研究结果发现,性格外向的同学比较不怕噪音,在听到噪音的时候的成绩也不会太差。但性格内向型的同学,不管是在听音乐的时候、还是听噪音的时候,都难以集中精神。并且当声音较大的同时,内向的同学会很快显现出极度疲劳的状态。

通俗点来讲,内向的人一般对外部输入的信息更加敏感一些,倾向于把自己“保护起来”。其它声音的“入侵”,对于他们而言确实会是比较难受的。

还有个重要因素便是“神经质/Neurotic”的倾向。神经质/神经过敏的人对情感和冲动的控制能力比较弱,同时也会对外界的刺激更加敏感。新南威尔士大学的一项研究就显示说,开放的办公室设计,对于抑制力弱、屏蔽刺激力弱的人会有比较大的伤害,另外对隐私更敏感的人和承担复杂事物的人都会有不良影响。

比较有趣的是有些人会对特定的声音产生躁烦的心态。比如沉重的呼吸声,有人咳嗽或者清嗓子的声音,或者机械键盘打字的声音等等。这些就比较难以用一个理论去解释了,可能是特定的声音会激活特定的脑区。其实这也蛮普遍的,大概有10-20%的人会对特定声音有厌恶,我便非常讨厌吃饭吧唧嘴的声音。

所以说音乐“提高人们的效率”,很多时候是主观的“认为”。音乐虽然有时候会使人情绪上感觉放松,但是它不一定能提高人的工作效率。

其实,卡迪夫城市大学就做过和伦敦大学学院很类似的研究,让学生在听音乐、听讲话的声音和完全安静的情况下做一些数学题。结果显示,不管听者是不是自己喜欢的音乐,听音乐的成绩都不如完全安静情况下的成绩,而听对话和听音乐之间的成绩差别也没什么太大差距。

所以,开放办公室的确是有好处也有坏处的。我个人是非常喜欢开放办公的气氛,也不介意偶尔的一些噪音或者同事说话的声音;但在写文章的时候,还是夜深人静在家的效率最高。

现在鹿角网十分理解每当我工作时,为什么在我旁边的某个同事不管干什么都必须要扣着一个某品牌的降噪耳机,毕竟,我的青轴机械键盘段落感挺强的,而且最近隔壁一直在装修!

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科学

猫薄荷靠什么吸引猫?会对猫有什么影响吗?

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为了吸引猫的注意力,“猫奴们”总想为自家主子寻找到更加新奇的玩具,毕竟,逗猫棒和小老鼠已经提不起它们的半点兴趣了!所以,猫薄荷这种被称作猫的“毒品”的玩意儿,开始频繁出现在各类猫玩具中。

如果你看到过猫对猫薄荷的反应,你就会承认这种说法,它们的表现实在是太不寻常了。

当然,并不是每只猫都对猫薄荷敏感。你家猫的反应可能并不会像你想象中的那样。所以,在你去宠物店买那些色彩丰富、稍微贵一点的猫薄荷食品之前,应该先了解一下。

猫薄荷是多年生草本植物,被归为薄荷类。这种叶片繁多的绿色植物遍布欧洲、中东、亚洲、北美和新西兰等地,学名叫猫脚草。猫薄荷中含有一种特殊的挥发油和活性成分:荆芥内酯,这种物质可以引起某些猫类出现强烈反应,也是猫薄荷这种草药深受猫主人欢迎的原因。

如果你拿出一个装着新鲜猫薄荷的玩具,你的猫有70-80%的几率会有强烈的反应。然而,还有20-30%的可能是它根本视而不见。

这种敏感性是作为显性特征遗传的。很多小猫直到成年后才会对猫薄荷产生反应,因为它们的犁鼻腔在出生时还没有完全形成,会在以后的生活中逐渐表现出这种敏感性。

对于那些对猫薄荷敏感的成年猫来说,其效果是非常惊人的。当猫闻猫薄荷的时候,那种刺激会使它们“兴奋”,它们会表现出过度活跃、四处翻滚,有时甚至具有攻击性。你要是看见猫在洒在地上的猫薄荷中擦脸和打滚,那太正常了,这说明猫用猫薄荷的体验确实是愉快的!

有意思的是,当猫吃掉猫薄荷时,会产生跟闻猫薄荷相反的效果。吃猫薄荷的猫会显得无精打采和懒惰,就好像“嗑药”了的人。这种过度活跃和镇静的双重作用使得猫薄荷成为一种奇怪而又常用的“治疗”手段。

对于这种现象,科学的说法是,荆芥内酯可以起到人工猫信息素的作用,所以当猫闻到这种挥发油时,会触发影响大脑嗅球的感觉神经元,接着引发一连串的神经递质从杏仁核和下丘脑的活动中释放出来,导致这种明显的“兴奋”表现。猫闻猫薄荷时的行为,在某种程度上与猫在发情期的行为类似,因为发情期的猫,会在大脑的类似部位受到刺激。

在猫薄荷的效果持续10分钟左右之后,猫就会表现出失去兴趣一般,甚至直接走开。然后在接下来的一个小时里,猫可能都不会再受到猫薄荷的影响。这可能说明了当荆芥内酯无效时,需要一段时间来重置。

另外,最好不要经常对你家主子使用猫薄荷,因为猫会对荆芥内酯的刺激产生耐受性,经常使用会降低其有效性。偶尔爽一下就可以啦。

鹿角网知道,对铲屎官们来说,最重要的问题是,猫薄荷会不会对自己的猫产生危害。我可以告诉你们,猫薄荷本身对猫是无害的,但是需要我们正确使用。一般来说,吃少量的猫薄荷是安全的,但切忌让你的猫吃太多,它们很可能会呕吐或者出现消化问题,比如拉肚子。

还有一个很重要的问题是,如果你从来没有给你家猫吃过这种美味的食物,那么第一次使用时,请一定要格外小心!前面也提到了,有些猫在接触猫薄荷时会表现出攻击性行为,无论是对家里的其他猫或动物,还是对接近它们的主人。

这种反应虽然很少见,但是你必须提前做好准备,因为猫总是不同的,谁也无法预测它会出现哪种反应。

从本质上说,猫薄荷不是什么不得了的东西,并且由于其镇静作用而被人类广泛使用。猫薄荷茶是一种受欢迎的传统疗法,这种植物很容易种植,你可以在你家阳台上的花盆里栽一些。这样你的猫咪可以偶尔在叶子和茎上蹭上几下,你也可以喷洒些许荆芥内酯,把茶叶泡成舒缓的饮品。

也许有些猫主人不赞同给他们的宠物喂这种类似“毒品”的东西,但事实上猫薄荷是一种完全无害的物质。它们生长在野外,多年来为成千上万只猫和它们的主人提供了这种获得美好时光的娱乐方式。

只要你肯负责任地、适度地使用猫薄荷,猫薄荷对我们的猫主子来说未尝不是一种可爱的款待。

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科学

听说我们的身体每7年彻底改变一次,真是这样吗?

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对于这个问题,鹿角网听过这样的说法:我们的身体每7年就会完全替换掉每一个细胞,并变成一个全新的细胞。如果是这样的话,你还是7年前的那个你吗?还是别人?未来的那个人会是你吗?还是另一个人?听起来简直细思恐极。

事实上,我们每个人体内的细胞的确都处于不断变化的状态。每个部位的细胞年龄各不相同,除了大脑以外,大部分体细胞在10到15年中会发生比较彻底的改变,只有大脑的大部分仍然几乎保持最初的状态。

人类也是一种生物。从新生儿阶段一直到耄耋之年,身体都在不断发生变化。我们体内的不同器官由不同类型的细胞组成,随着细胞的新陈代谢,这些细胞也在不断地再生。

这就引发了质疑个体同一性本质的哲学思维实验。当我们回望过去时,一定感觉自己还是原来的那个自己。然而,仅凭自己感觉来说话未免太过简单粗暴。为了更好的了解我们的身份,还是先看看我们的身体在7年内完全再生的说法是否真的成立。

整体而言,为了使身体充分发挥功能,旧细胞死亡,新细胞生成,这是必然的。新细胞形成的方式之一是通过有丝分裂。在细胞周期中,有丝分裂是复制染色体分离产生两个新细胞核的过程。有丝分裂的过程本身分为前期、前中期、中期、后期和末期等不同的阶段,每一阶段都是一个亲本染色体分裂的过程,产生两个子细胞,它们是原细胞的副本。

另一个产生新细胞的方式是通过干细胞。干细胞一遍又一遍地分裂,产生人体所需的不同类型的特化细胞。甚至,还可以产生新的干细胞,从而增加生成新细胞的效率。

干细胞分为三种类型。一种是胚胎干细胞,负责为发育中的胚胎提供新的细胞。据说,它们是多能的,它们可以变成人体所需的任何类型的细胞。第二种是成体干细胞,负责为发育中的成体提供源源不断的新细胞。它们也是多能的,不过只能变成身体需要的某些类型的细胞。最后一种诱导多能干细胞,它们是在实验室里由皮肤和其他部位的细胞重新编程产生的,这些细胞可以被改变成身体需要的任何细胞。

斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的干细胞生物学家乔纳斯·弗里森博士为了确定大脑皮层是否会产生新细胞时,不得不寻找一种新方法来确定细胞的年龄,因为现有的技术需要用化学物质来标记DNA,这不是最理想的办法。

弗里森博士想要找到一种自然的标记物,用它来推断细胞的年龄。他想到,直到1963年,核试验都是在地面上进行的。这些试验往大气中注入了放射性的碳14。植物呼吸时,这种碳14就会进入细胞的DNA,动物和人类则以植物作为食物。

而后,当细胞每一次分裂时,这种DNA就会被复制一次。尽管大多数分子本身会被取代,但是任何细胞的DNA都不会被取代。因此,一个新的细胞在形成过程中获得它的DNA的同时,也包括了自然的标记物碳14。弗里森博士意识到,DNA上碳14的富集可以用来估计细胞的年龄。

弗里森博士用组织代替细胞来确定年龄,因为细胞中碳14的含量很少。这项技术随后被用来测定人体器官中各种细胞的年龄。

2005年7月15日,弗里森博士和他的同事们在《细胞》杂志上发表了他们关于各种细胞年龄的发现。他们对一些30多岁的成年人进行了研究,发现他们肌肉中的细胞平均年龄为15.1岁。另一方面,肠表面的上皮细胞的平均寿命很短,只有5天。也就是说,肠道主要区域细胞的平均年龄是15.9岁。

通过其他方法,我们知道一个红细胞在人体内的旅程长达300英里,寿命大约为4个月。白细胞的寿命比这更长,平均持续约1年。结肠细胞的寿命相对较短,只有4天。精子细胞的寿命也较短,只有3天。皮肤上的细胞是不断变化的,因为它们需要维持一个人的生命,大约能活2到3周。人类的骨骼需要大约10年的时间才能完全替换。肝脏需要300-500天才能完全自我更新。

现在,我们的身份面临着的最大问题是:大脑中的细胞也会被完全取代吗?弗里森博士和他的同事们发现,视觉皮层中的细胞与人的年龄完全相同。这表明,出生后大脑皮层中没有产生新的神经元,至少在数量上没有发生变化。他们还发现,人的小脑的细胞稍微年轻一些,这为出生后小脑继续发育的观点提供了证据。

每个人体内的细胞在一生中都处于不断变化的状态。尽管几乎所有的细胞都会死亡并不断被替换,但它们的生命周期因器官、类型和功能的不同而不同。这个生命周期可以短至3天,也可以长至16年!

而使你之所以是你的那个东西——你的大脑,它诞生后不会产生新的神经元。在你的大脑中,你的记忆、想法、信仰、个性和其他每一个细节在你的一生中都会保持不变。

所以,声称我们的身体每7年就会完全改变的说法是错误的。更为准确的说法是,身体的大多数部分每隔10-15年会发生变化,但有些部位是不会变的,只随着个体的死亡而死亡。

下次再听到有人煽情的说“细胞每7年完成一次更换,7年之后我就变成另一个我,只有那样我才能忘记你”这样的话,可以毫不留情的告诉他:“只要你愿意,你一辈子也不会忘记。”所谓的“七年之痒”是因为夫妻双方都变成了与七年之前完全不同的人,更是扯淡。

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