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由此,发展出了一门新的学科——人体测量学。科学家利用计算机扫描技术获得人体三维图像,以此对运动员的体形进行更精确的分析。
比如,通过对肢体横断面的计算来研究肌肉的质量。又比如,通过三维图像测量身体体积,进而计算出身体密度,从而了解运动员的身体组成——有多少体脂,有多少肌肉,有时甚至连脂肪的组成都计算出来,以便分析运动员需要哪些营养成分。有些研究则着眼于某一项运动,比如研究自行车运动员采用哪种姿势可以把空气阻力降到最低,游泳运动员在水中时水是如何流过身体表面的。当然,有一些因素是无法测量的,比如技术熟练程度、反应能力和决断能力等。在许多运动项目中,运动员必须从很小的时候起就开始接受训练才有可能取得好成绩,但很难预测的是他们长大后身体会发展成什么样子。
通过研究,科学家发现运动员的身体优势可以归于以下几点:身高、体重、肢体长度以及体脂。
身高:男篮运动员的身高比普通男性平均要高36厘米,游泳、划船运动员也是高个子优势明显。拿游泳来说,高个子的运动员能在起步、转身调头以及终点冲刺时占尽优势。在网球运动中,高个子球员容易打出更刁角度的球,这在比赛中更具杀伤力。不过,小个子有小个子的优势。小个子运动员的上臂较短,可以产生较大的加速度,使其奔跑速度更快,加上体重较轻,因此更容易启动。此外,小个子运动员的单位体积的体表面积较大,散热更快。个子小的旋转和翻跟头比较容易,这也正是为什么体操运动员、芭蕾舞演员比普通人个子小的原因。而跳高运动成绩优异者,只会在高个子中产生。
体重:大块头运动员在投掷运动中表现出色。如果男性平均体重是76千克的话,那么相扑运动员的平均体重可以达到263千克。
肢体长度:肢体长的运动员,在划船运动和游泳运动中能产生较大的爆发力,但有时肢体长也是不利因素,比如说在举重运动中,肢体长则意味着多做功,举重时需要举的距离相对较长。
体脂:脂肪太多对大多数运动员来说是沉重的负担,因为运动中要克服这部分多余的重量。但在超长距离游泳时,脂肪像救生圈一样产生浮力,还能起到保温作用。一定的脂肪对健康也是很重要的,尤其是对女性。
肥胖
如今,我们的体重也增加了。体重增加的部分原因是由于身高增加。为了描述体重,科学家引入了体重指数——BMI,即体重(千克)除以身高的平方(平方米)。在美国,1991年,21%的男性和26%的女性肥胖。如今,有超过1/4的男性和1/3的女性肥胖。在英国,38%的女性和44%的男性超重或肥胖。在澳大利亚,19%的男性和22%的女性肥胖。据世界卫生组织报道,全世界超过10亿成年人超重,其中有3亿人肥胖。
BMI只反映了部分问题,并不能反映身体的哪个部位肥胖,而事实上这很重要,因为脂肪的分布也是影响健康的一个重要因素。比如,腹部肥胖的人患糖尿病的风险就高。又比如,有啤酒肚的人的内脏器官周围有很多脂肪,比起其他部位,这些内脏脂肪更容易把脂肪释放到血流中去。现在,发展中国家的人也逐渐发展成为腹部突出的苹果型身材,增加了患心脏病的风险。
测量腹部肥胖的一个更好的办法是测量腰围。20世纪60年代以来,美国成年人的腰围发生了令人震惊的改变。从1960年到2000年,男性的平均腰围增加了9.9厘米,女性腰围则增加了23.2厘米。如果以女性腰围大于等于88厘米,男性腰围大于等于102厘米作为腹部肥胖的标准,那么,腹部肥胖人群所占的百分率增加了3倍,现在有大约40%的男性和60%的女性可以归为腹部肥胖。即便BMI指标正常,如果腰部肥胖,患病风险仍然很高。
英国人也越来越大腹便便了。女性的腰围从1951年的70厘米增加到现在的86厘米,用一位研究人员的话来说就是:每个人看起来都像是孕妇。从1977年到1987年,英国11到16岁男孩的腰围增加了6.9厘米,女孩增加了6.2厘米。其他国家的情况也差不多。
研究人员通过测量腰围和皮褶厚度发现,脂肪增加了,但体重的增加并不是按比例增加的。这意味着我们增加的是脂肪,而丢失了什么东西。进一步研究发现,丢失的东西就是肌肉。换言之,是脂肪代替了肌肉。这种倾向同样发生在儿童身上,这更令人担忧。
造成这种现象的原因令人非常担忧:不仅仅是因为我们吃了更多的食物,而且食物的质量也在下降,高脂高糖低营养食物是主要原因之一。另外一个原因是生活方式的改变。有近1/2的女孩和1/4的男孩没有参加有规律的健身活动(体育锻炼),有1/4的美国儿童每天看电视的时间超过4小时。
药物影响
上世纪70年代,一种治疗精神病新药进入市场,全世界有上百万人服用了这种药物。该药在治疗精神错乱上获得了成功,但它有一个副作用:服用者在最初的10周内一般会增加4千克体重,在接下去的一年中还会再增重4~5千克。
环境污染
人们在日常生活中总要接触一些化学物质,比如杀虫剂、染料、调味料、香料、塑胶、树脂、溶剂,这些化学物质或被我们吞食、吸入,或通过皮肤吸收。有证据表明,少量的化学物质就能导致我们的体重增加。实验证明,给小鼠服用少量的杀虫药,可让其体内脂肪成倍增加。在这些化学物质中可能含内分泌扰乱剂,可以干扰如像雌激素这样的激素的功能。研究表明,当雌激素不能正常行使其功能时,肥胖症就出现了。
大龄母亲
全球范围内,做母亲的年纪越来越大。在英国,1970年时,妇女初产的平均年龄是23.7岁,而今是27.3岁。美国妇女生头胎的平均年龄也在增长,从1970年的21.4岁增加到2000年的24.9岁。有研究表明,母亲的年龄每增加5岁,孩子发展为肥胖的可能性就增加14%。不过,其中的原因尚不清楚。
婚姻
和人们按照相貌寻找配偶一样,夫妻的体重也是配对的。瘦子更愿意和瘦子结婚,而胖子更愿意嫁娶胖子。结合其他原因,比如肥胖症是部分遗传的、较胖的人会生育较多的孩子,似乎更能解释目前肥胖症日渐流行的趋势。
体形
人们有着各种各样的外形。一个人的身高和腰身主要是由基因决定的,但一个人群的身高变化除了由基因决定外,生活环境也起很重要的作用。比如说,生活在低纬度地区的人多数身材瘦小,皮下脂肪少,而生活在北极附近的因纽特人则比较魁梧。人身体的宽度随着纬度的升高而增加,最多可以相差25%,而身高则没有随着纬度变化呈现规律性的变化。为什么体形会因纬度的变化而不同呢?这与气候以及身体的散热方式有关。人主要是靠出汗散热的。在热带地区,在体重相等的情况下,体表面积大的人可以通过辐射、对流以及体表蒸发更快地降低体温。相似的,居住在寒冷地区的人如果体表面积相对小就能保存更多的热量。然而,在潮湿无风的地方,出汗并不是一种有效的散热方式,比如说在湿热的热带雨林地区,最好的方法就是尽量减少产热,而减少产热的最好方法就是减少体积,这就是为什么居住在热带雨林地区的人要比居住在同纬度不同气候地区的人瘦小的原因。居住在干燥草原地区的人能靠出汗很快散热,因此这些地区的人一般都有修长的四肢。
以下列举一些体形奇特的人。
最矮的男人
健在的最矮的男人是约旦人尤尼斯·埃德万,其身高为65厘米。最矮的成年人是印度古尔·穆罕默德,身高仅为57厘米,1997年去世时年仅39岁。
最高的人
无可争议的最高的人是美国人罗伯特·沃德洛,1940年他去世时的身高为2.72米。世界上“真正的”(无病理原因的)巨人是安格斯·麦卡斯基尔,当他1863年在加拿大去世时,身高为2.36米。
手最长的人
是索马里人比萨德,他的手从腕处到中指尖的长度为26.9厘米。
胸围最大的人
是美国人罗伯特·休斯,他的胸围为315厘米。休斯1926年出生于美国伊利诺伊州,还在蹒跚学步时,他的胸部就开始撑破衬衫。他的父母艰难地工作为他提供衣服和食物。他们看着自己的儿子在6岁至25岁之间有四次体重成倍增长——从25千克增长到92千克。他在1958年去世的时候,体重已经高达484千克,被安放在相当于一个装钢琴的箱子那么大的棺材里。
指甲最长的人
是美国人雷德蒙德。她的指甲总长度为7.51米,2006年9月28日,以指甲最长被载入吉尼斯世界纪录,成为世界上指甲最长的人。
脖子最长的人
人的脖子能延伸的最大长度是40厘米,这是一些妇女长期佩带项圈的结果。在缅甸,一些部落妇女以脖子长为美。若把铜项圈取下来,她们有可能因此致命。一些部落惩罚通奸妇女的办法就是把她们的铜项圈取下来。在泰国北部,生活着一个人数不多的帕督安部落,这个部落中的女性的脖子可以说是世界上最长的。根据古老的传统,帕督安部落的女性从5岁起就开始戴铜项圈以拉伸脖子,因为当地的习俗认为长脖子的女性更美丽。当这个部落的女孩长大后,她们的脖子长度普遍都超过20厘米。帕督安部落妇女脖子上的铜项圈只能往上添,不能往下拿,终生都要佩戴。