AI给的是不是情绪价值,取决于你
AI给的情绪价值,到底有多足?
AI为什么喜欢说“你很孤独”?
“你思考得比大多数人深”
AI很容易提到一个词:勇气
“你对自己太苛刻了”
要保持清醒,知道自己在干什么
写诗只能靠天赋吗?黄庭坚说:真不一定
平板支撑抖成筛子?不是因为肌肉没力气了
平板支撑坚持到最后十几秒钟,是不是腹肌的酸痛和颤抖越来越厉害,带得整个人都跟着抖起来,直到趴下才能松口气?其实不只腹肌,几乎全身的肌肉在足够累之后都会抖,让人走路发颤、端杯子洒水……
至于肌肉疲劳后为什么会抖,说法有很多,比如动作不熟练、脱水、糖被耗尽或者乳酸堆积,但这些都不是主要原因。实际上,肌肉收缩本来就不是平滑的,疲劳只是放大了力量的波动。而颤抖时该不该继续练,需要根据情况决定。
平板支撑时间打破世界纪录的人也会颤抖,只不过9个小时后才开始 | Guinness World Records
抖
是因为用力时多时少
我们先来看看一块肌肉疲劳到发抖时会发生什么变化。
在一项试验中,研究者让24名志愿者用自己最大力量的25%向上抬手柄,坚持到抬不动再停止(力量降至最大力量的22%以下)。做出这个动作,主要需要大臂的肱二头肌用力。
志愿者们平均坚持了5.4分钟。测力计显示,刚开始的时候发力比较平稳,力量大小的波动指标为1.2%,即将抬不动时力量波动明显增大,指标升至2.6%。正是这种力量波动,也就是肌肉一下用力多一下用力少,导致了疲劳时的颤抖。肌肉抖动让志愿者的手臂不受控制、有节奏地摇晃起来,频率约为1~5赫兹,这也被称为震颤。
由肌肉疲劳引起的震颤通常是生理性的,健康人也会出现,但其他情况下的震颤可能是病理性的,与帕金森病、肌张力障碍及甲状腺功能亢进等疾病有关。
左图 – 志愿者用力上抬手柄,以25%最大自主收缩力量等长收缩肱二头肌;右图 – 随着时间延长,力量大小变得不稳定,其波动程度逐渐增大 | 参考文献[1]
平时不抖
源于肌肉丝丝配合精密
疲劳肌肉颤抖的原因是力量时大时小,而整块肌肉的力量有多大,决定于那一瞬间所有肌细胞发力的总和。
像肱二头肌这样受我们想法控制的肌肉(骨骼肌),每块由数百至数十万个单独的肌细胞组成,每个肌细胞都像头发丝那么细。肌肉收缩的时候,并非每条神经精准控制一个肌细胞,而是一个神经细胞支配数个至数千个肌细胞,神经发出指令后,它支配的所有肌细胞就会同时收缩几十毫秒,然后放松。被绑定在一起的神经细胞及其支配的肌细胞们,被称为一个运动单位。
如果一块肌肉中的所有运动单位同时开工,结果将是整块肌肉强力收缩几十分之一秒,然后立刻完全放松,让人没法正常活动。当我们上抬手柄时,实际上每一瞬间只有一小部分运动单位在工作,它们收缩变短的同时,其他大部分运动单位都在放松。第一批运动单位即将停止工作时,立即会有下一批接续,然后不停轮换。需要的力量越大,就有越多运动单位同时参与。
虽然每批运动单位工作时间很短,但由于运动单位的数量非常多,只要各批次的启动安排得当,叠加后的力量大小就很稳定,不会暴露替换痕迹。这时我们眼睛看到的,是整块肌肉收缩平顺,辨别不出是哪几丝肌肉在收缩也看不到颤抖。
肌肉收缩正常时,运动单位接续工作,叠加出的力量总和平顺 | 参考文献[4]
越累越抖
运动单位不是罢工,就是扎堆用力
但同一块肌肉持续反复收缩之后,会因为疲劳出现力量下降和震颤。
肌肉疲劳会使一部分运动单位停止工作,随着停工的运动单位逐渐增多,仍受指挥的数量越来越少,力量也随之下降。
同时,疲劳会使大量运动单位之间的配合变得不协调,之前按顺序依次进行的激活变得集中。“扎堆”工作的结果就是,同时用力的运动单位要么非常多、要么非常少,叠加起来的收缩力量也变得时大时小,于是整个肌肉的平顺收缩就变成了肉眼可见的颤抖。
通常来说,肌肉越疲劳,震颤越严重。
对比左图,右图显示肌肉疲劳后可被激活的运动单位数量减少,力量总和波动随之增大| 参考文献[4]
从大脑到肌肉
到底是哪里让人抖?
那么,疲劳为什么会让运动单位配合不协调呢?
我们先看下肌肉是如何收缩的。在上述研究中,大脑先发出指令“肱二头肌用力把手柄向上抬”,指令通过电信号向下传到脊髓的运动神经上,再传到控制肱二头肌的肌皮神经,最后神经肌肉接头将电信号转为化学信号并传到肌肉细胞,细胞里的肌原纤维变短,合力缩短整块肱二头肌,将手柄上抬。这个过程还受到血液中激素和电解质水平的影响。
肌肉收缩示意图。黄色的神经细胞A及其支配的肌细胞为一个运动单位,蓝色的神经细胞B及其支配的肌细胞为另一个运动单位 | 作者供图
从大脑到肌肉,以上任何一步出现问题,都可能影响最终上抬手柄的力量。目前,疲劳导致震颤的机制还没有得到明确的详细解释。现有试验的结果,令研究者相信震颤的主要来源并非直接执行任务的肌肉,而是进行控制的神经系统。
一项研究中,志愿者主动用手指举起1千克重物并维持了2分钟,手部出现明显震颤,而身体的其他部位没有抖。于是,研究者首先排除了血液中物质导致震颤的可能,如肾上腺素,否则血液带着“震颤物质”流经全身,整个人都应该抖起来。
之后,研究者用外来电刺激让人举重物,2分钟后并未出现震颤。这提示,在适当的电信号下,肌肉本身还是能做到正常收缩的,震颤主要来自肌肉上游的电信号。于是,研究者认为是神经系统指挥得不协调,所以运动单位才配合不好,最终导致肌肉颤抖。
随着收缩持续时间延长,疲劳加重,力量和电信号的波动均有明显增加,且两者具有相关性 | 参考文献[1]
等肌肉得到充分休息之后,这些变化复原,肌肉收缩也会重新恢复平顺。恢复时间与肌肉的疲劳程度有关,不太累的话收缩停止就不抖了,如果非常累,可能第二天都会比平时容易抖。
锻炼的时候,发抖不是练得充分的标志。至于该不该停下来,如果抖的同时还能保证动作标准安全,可以继续坚持;但感觉动作即将变形,或可能造成危险的时候,需要及时停止。比如,平板支撑不容易失控受伤,要是一边抖一边还能保持身体在一条直线上、不塌腰撅屁股,那就继续坚持抖一会儿吧。
参考文献
[1] Holtermann A, Grönlund C, Karlsson JS, Roeleveld K. Motor unit synchronization during fatigue: described with a novel sEMG method based on large motor unit samples. J Electromyogr Kinesiol. 2009;19(2):232-241.
[2] National Strength and Conditioning Association ; G. Gregory Haff, N. Travis Triplett, editors. Essentials of Strength Training and Conditioning, 4th ed. 2016.
[3] Olof Lippold. Human Muscle Fatigue: Physiological Mechanisms (Chapter 14 – The Tremor in Fatigue). 1981.
[4] Song X, Li H, Gao W. MyoMonitor: Evaluating muscle fatigue with commodity smartphones. Smart Health (Amst). 2021;19:100175.
[5] Vikne H, Strøm V, Pripp AH, Gjøvaag T. Human skeletal muscle fiber type percentage and area after reduced muscle use: A systematic review and meta-analysis. Scand J Med Sci Sports. 2020 ;30(8):1298-1317.
[6] Taylor AM, Christou EA, Enoka RM. Multiple features of motor-unit activity influence force fluctuations during isometric contractions. J Neurophysiol. 2003;90(2):1350-61.
[7] https://www.scientificamerican.com/article/why-do-muscles-tremble-af/
作者:代天医
编辑:odette
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请勿让驼鹿舔你的车
2020 年 11 月中旬,加拿大贾斯珀国家公园的玛琳湖路上亮起了一块电子路牌,黑底黄字写着一句英语和一句法语,意思一样:请勿让驼鹿舔你的车。
一位游客拍下照片发到推特上,迅速走红。CNN、《纽约时报》、NPR 排着队采访公园发言人史蒂夫·杨(Steve Young)。有记者问他驼鹿的舌头到底有多长,他说:“老实讲,我也不知道。”
这件事听起来像是加拿大人在开玩笑,但它不是。
四年前,加拿大落基山脉的一个停车场,一对夫妻遇上了一头年轻公驼鹿。
驼鹿从车头舔到车尾,又从车尾舔到车头,前后大约四十五分钟,鹿角不时磕在车身上发出砰砰的小响。
车主泰瑞莎·马兰(Theresa Malan)事后对记者说了一句后来被反复引用的话:”它的眼神很善良,没有一丝攻击性。”
虽说”善良“,不过大部分在路上遇到驼鹿的人,可不觉得这是什么好事。要么堵车,要么撞上。
一头成年公驼鹿肩高可达 2.1 米(肩膀跟成年男人的头顶齐平,脑袋还要再往上伸半米),体重 500 到 700 公斤,腿比绝大多数轿车的引擎盖还高。
汽车保险杠一扫到腿,整个躯干随即像一面倒塌的墙壁砸向车顶。
美国缅因州十几年间积累了七千多起驼鹿撞车记录,统计发现在车速相同的情况下,撞驼鹿的致死率比撞白尾鹿高出 13.4 倍。在加拿大、瑞典、芬兰这些驼鹿密集的北方国家,每年合计有上万起驼鹿撞车事故。
所以问题就来了:一头半吨重的野生动物,为什么要冒着被撞死的风险,趴在沥青路面上舔?
答案简单得出奇:吃盐。更准确来是钠。
北方冬天往路面撒的融雪盐主要成分就是氯化钠,春天融雪把它冲进路边的低洼地,形成一个个浅浅的盐水坑。魁北克的研究人员实测过这些水坑的含钠量,平均 890 ppm(ppm 是”百万分之一”,数字越大含量越高)。
那驼鹿平时吃的东西里有多少钠呢?
1973 年,生物学家彼得·乔丹(Peter Jordan)和他当时还是研究生的合作者加里·贝洛夫斯基(Gary Belovsky),在苏必利尔湖中央的艾尔岛国家公园做了一件看起来很枯燥的事:
他们采集了驼鹿吃的每一种植物,逐一测定钠含量。颤杨、纸桦、花楸,所有陆生木本植物的钠含量全部在 10 ppm 上下。
他们同时算出一头三四百公斤的成年驼鹿每年需要大约 232 克钠(大概相当于一斤多食盐里含的钠)。
根据科学家的推算:如果只靠啃树枝,一头驼鹿一年吃进去的钠只够全年需求量的大约 6%。吃得再多也白搭,树枝里就是没钠。
那剩下的 94% 从哪获取?
乔丹和贝洛夫斯基接着测了同一条水系里的水生植物。黄睡莲含钠 9375 ppm,是树枝的将近一千倍。一种叫水绵的藻类甚至达到了 14600 ppm。
为什么差这么多?
因为陆地上的植物不需要钠,压根不攒它,体内那点含量跟土壤一样低。可水生植物整天泡在湖底的淤泥和水里,那些水含钠,植物也就跟着吸进去了。
所以驼鹿才要泡在水里吃草。
它们把整个脑袋塞进湖底的淤泥里啃睡莲根茎,闭着眼睛憋气半分钟到近一分钟,毕竟那是整片森林里唯一够用的钠来源。
乔丹团队估算,水生植物供给了驼鹿全年钠摄入的 88%。而这个窗口每年只开放大约 108 天,从六月初到九月中。冰封的湖面和枯死的水草意味着其余七个多月,驼鹿只能靠节省过活。
为什么北方森林里的钠这么少?
简单来说:冰川。驼鹿生活的北方森林,比如加拿大、北欧和中国大兴安岭,有一个共同点:大约一万年前,整片土地被几公里厚的冰盖碾过。
冰川把表层的岩石和土壤连根铲走,留下来的新土又酸又薄,存不住盐分。每下一场雨,土里那点钠就被冲掉一些。这些地方又离海很远,海风带来的盐分到不了这么深的内陆。几千年下来,整片森林从土壤到植物,钠含量都低得可怜。
所以驼鹿几十万年来的生存策略,就是“想尽办法凑那 94% 的钠缺口”。泡在水里啃睡莲是代价最高的一招,要花掉整个夏天三成以上的觅食时间,还要面对狼和溺水的风险。不管怎么说,这是唯一有用的办法。
然后人类往路上撒了盐。
1938 年,美国新罕布什尔州第一次试用道路除冰盐,到 1941 年全国年用量也不过 5000 吨。之后每五年翻一番。
如今美国一年撒大约两千万吨,加拿大大约五百万吨。魁北克 175 号公路的某些路段,一公里路面一个冬天就要倒下去约一百吨盐。
春天融雪之后,这些盐不会消失,只是换了个地方,流进路边水沟、低洼地和排水涵洞出口,形成常年不干的盐水坑。前面说了这些盐水坑的钠浓度平均达到 890 ppm。
对驼鹿来说,不用潜水,不用跋涉几公里到矿泉,走两百米就到。
那驼鹿自然就会上公路了。
2008 年,魁北克的研究者给 47 头驼鹿戴上了 GPS 项圈,追踪了九万五千多次定位。平时,驼鹿会刻意避开公路。
下图,横轴为月份(5–9月),纵轴为驼鹿定位点落在钠源处的比例,分母鹿(a)与公鹿(b)两图。
但每年五月中旬到七月中旬,少数个体的走法会突然变掉:一步跨出 300 到 500 米,方向高度集中,直奔某个特定的盐水坑。
下图,用带箭头的折线画出驼鹿从森林深处走向公路旁盐水坑的典型路径:
一开始也许是偶然,但时间拉长后,你会发现它们是有记忆、有目的地”突袭”,年年回来,回到同一个点。公鹿最先到,母鹿随后,带仔母鹿最晚。
在俄罗斯远东,有人记录到一头驼鹿一天来同一个舔点四次,每次停留八到四十八分钟,风雨无阻。
每年五月的安大略阿冈昆省立公园,这件事成了固定节目。60 号公路横穿公园 56 公里,冬天撒的盐被融雪冲进路边水沟,驼鹿成群结队下来喝“咸汤”。
公园官方管这叫”moose jam”,驼鹿堵车。
先是一辆车停下来看,然后两辆、三辆,很快排起十几二十辆。公园把这个现象写进了春季导览手册,建议五月清晨沿 60 号公路慢慢开一段。
但同一条公路每年有超过 30 头驼鹿被车撞死。
2024 年五月的一个凌晨,一辆车撞驼鹿后冲出路面撞树,驾驶员被直升机送医。赶去支援的救护车在途中又撞上了另一头驼鹿。对,又一头。
贾斯珀本地导游乔·尤里(Joe Urie)曾在一天里,在玛琳湖路上数到 13 头驼鹿,其中一头干脆躺在路中间。他对记者说了那句后来传得最广的话:“我不想这么说,但路盐对驼鹿差不多就是快克(一种高纯度毒品)。”
“I hate to say it, but this road salt is kind of like crack [to moose].”
生态学家管这叫“生态陷阱”(ecological trap)。
意思很简单:一条管用了几十万年的本能,突然不管用了。
不是本能出了问题,是周围的世界变了。
对于驼鹿来说,“闻到盐味就赶紧去吃”,这从来都是对的。奈何在盐的旁边多了一样要命东西:时速 80 公里的汽车。
驼鹿的本能里知道狼来了要跑,闻到水的味道知道这里可能有盐,但不知道这“两道白光逼过来等于死”。
数据也支持这个判断:魁北克的研究发现,路边盐水坑使驼鹿撞车概率提高了约80%(Grenier 1974,转引自 Leblond et al. 2007)。
驼鹿没做错什么。“有盐就去吃”这条本能,几十万年里从没出过岔子,只是最近这不到一百年,盐出现的地方变了。
好消息是,有人已经试过怎么解决,而且办法相当直接。
2007 年,魁北克的研究者选了 12 个路边盐水坑,把其中 7 个排干、用石块填平,剩下 5 个做对照(下图)。
结果很明显,排干后驼鹿的夜间来访量下降了 90%。在班夫国家公园,82 公里的围栏配合 44 个野生动物通道(包括地下涵洞和生态天桥),把有蹄类撞车降低了超过 80%。瑞典 E6 公路的记录更干脆:建围栏之前每年 2.7 起驼鹿碰撞,建成之后,零起。
技术上没什么难的,每个方案都有十年以上的追踪数据。
难的是推广,要知道,加拿大有超过一百万公里的公路穿过驼鹿栖息地,围栏和通道的造价不低,而“排干盐水坑”这种稍微省钱的办法,至今只在魁北克的一小段试验路段做过。
当然,驼鹿也不是唯一为了找盐跑到人类地盘上的动物。
北美豪猪为了盐啃穿汽车刹车油管、啃烂旱厕木板、啃光汗渍浸过的斧柄,露营的人早上起来发现登山靴被啃得只剩鞋底。
奥林匹克国家公园的山羊因为半岛缺少天然盐源,学会了沿着步道跟踪登山者,专等人找地方撒尿,然后冲过去舔。公园为此立了个牌子:请在步道五十码以外小便。
2010 年一头公山羊顶死了一名登山者,之后,公园花了两年时间,用直升机把 325 头山羊空运到了有天然盐源的北喀斯喀特山脉。
明尼苏达路边的马利筋(一种野花)因为路盐污染,含钠量比草原上高了 16 倍,在上面产卵的帝王蝶幼虫钠摄入过量,存活率下降了将近三分之一。
整个动物界都在为一种植物懒得存储的元素拼命。
顺便说一句,如果驼鹿过来舔车了,加拿大公园管理局给出的官方建议是:请按喇叭,然后慢慢开走。
它没说的是,万一那头驼鹿不听喇叭怎么办。根据历史经验,它大概率不会听。
参考文献
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