走路和跺脚为什么能够使脚温暖？

老温：嘿！老华！

老华：你好！散步呢？

老温：是啊！太阳这样好，走走。一起走！

老华：时间很快，小寒都过好几天了。

老温：三九四九冰上走。一年之中，最冷的几天往往就是从小寒到大寒半个月。

老华：现在生活条件好，房子保温性能好，肚子里又有东西，感觉到一个冬天也很快就能够过去的。

老温：小时候觉得冬天特别冷。我记得我那个小学是庙里的房子，又暗又四面透风，到冬天上课真是冷。

老华：我上的小学也是庙改的，是冷。下课时，同学们到处乱跑、乱跳，在墙角乱挤，很热闹。上课时最冻脚。有的同学脚实在冻得受不了，就乘老师在黑板上写字的时候，偷偷地跺脚。有一次，大家都偷偷地跺脚，老师就说，现在大家一起跺一会儿，跺完了就好好上课，不许再跺了。于是大家一起跺脚，真热闹。

老温：跺脚就能够使脚略微暖和一点，起来走走就更不容易冻脚。是不是由于血液流通更快？血带来了更多的热？

老华：走一走，跺一跺，使得心跳加快，血液循环更快一点的肯定的。但是并不是带来热量那么简单的事情。心跳加快，全身的血液循环都加剧，好像没有听说我们的血管系统有这样的控制机关，光加剧腿上脚上的循环。更重要的是，血液能够带多少一点热啊？动脉血与静脉血的温差没有多少。所以，简单地用血液带来热肯定不能解释走路或跺脚能够使脚暖和的问题。

老温：那你说该怎么解释呢？

老华：我们来说说我们的脚吧！我们的脚，有骨头，有肌肉，有皮肤。在脚底，还有一层脂肪垫，特别在脚跟和脚掌部分，脂肪垫还是很厚的。脚趾头的底下也是。手上也有，掌根和手掌前沿、边沿也都还有一些，只是不像脚上那样多而厚。所谓手指肚里也有它。

老温：那是脂肪啊？我以为是肌肉呢。

老华：那里的脂肪，显然与肚皮上的脂肪不一样。在脂肪垫里，脂肪细胞被紧紧地包裹在强劲而密集的网状胶原之中。

老温：我猜出来了，这可以在皮肤和骨头中间形成的缓冲。这样我们在走路的时候就不是骨头贴着皮肤直接着地，这对皮肤和骨头都是保护。

老华：不错，这些被包裹在网状胶原蛋白中间的脂肪细胞，就像千千万万个很结实的气球(气球里装的是气体，脂肪细胞里装的是脂肪)。气球一压就会扁一些，松开，就复原了。脂肪垫在骨头与皮肤之间起到很好地缓冲作用。

我们来看看走路过程中能量的变化。

我们在走路或跺脚的时候，踩下去，脂肪细胞被压缩。用中学物理里面讲的道理，这个过程，是脚向下运动的动能，转化为被压缩的脂肪细胞的势能。

由于脂肪细胞有复原的倾向，脂肪垫有向上的力作用于骨头，又有作用于地使自己向上弹起的力。我们抬腿的过程，不但有肌肉向上拉的力，也有脂肪垫的弹力。这个过程中，被压缩的脂肪细胞的势能将转变为脚向上运动的动能。

老温：这个能量的转换过程，是不是与拍皮球中的过程很相似？

老华：是的，整个走路的过程，与向地上拍球一拍一弹的过程有相似的地方。正是这样的能量转换(动能变势能，势能又转化为动能)，帮助我们的腿一上一下地运动。但是，这个过程中动能和势能的相互转化，其效率并不是百分之百的。

老温：你把转化效率这个问题再解释一下。

老华：我们往地下拍皮球，拍下去使皮球压缩，然后弹起来。如果皮球的气打得不足，那么弹起来就要可能不够高。这是因为气体并没有足够压缩，也就是动能并没有完全转化为势能。脂肪细胞的压缩也是如此。因此，上面所说的动能-势能-动能的这种机械能的转化并不是百分之百的，而是要打一个折扣。大概最多百分之七十。

老温：还有百分之三十哪里去了？

老华：这就是我们要说的主题了，这约百分之三十的能量就转变成了热。也就是说，提高了脂肪细胞的温度，然后又传递到脚的各处去，使我们感到温暖。

老温：这些能量是从哪里来的？它不可能凭空产生。

老华：当然不可能凭空产生。这原始的动能是从哪里来的？那是我们的脚在往下踩，抬起来，再往下踩……。也就是说，这是我们的肌肉在一伸一缩。

我们的腿部肌肉为什么能够一伸一缩，归根结底，那还是血液给它们带来了葡萄糖和氧气。葡萄糖和氧气发生了氧化反应，当然这不是直接的燃烧，而是在人体的温度下，由酶帮助下进行的较为复杂的生物化学反应。但最后的结果是

葡萄糖 +氧气 → 二氧化碳 + 水

在这个反应的过程能够放出能量，供肌肉的伸缩运动。

老温：我知道了，还是血液带来了能量，不过并不是直接的“热血”造成了脚的温暖，而是血液带来了“燃料”和氧气，从而使肌肉运动。而肌肉的运动，通过了主要是脚部脂肪垫的压缩和复原，从而产生热，使得脚部的温度得以保持。

老华：这是一个走路或跺脚使得脚部保持温暖的主要过程。所以，这里涉及到的有葡萄糖、蛋白质、脂肪等化学物质。葡萄糖是“燃料”。肌肉的主要成分中是蛋白质，足垫的主要成分是脂肪细胞，这里的脂肪不是可能被作为燃料使用的脂肪，而是被胶原蛋白包裹好的脂肪细胞，它是作为结构组织的一部分。也就是说，我们人体的脂肪（“甘油三酯”），不光可以作为燃料，也有一些是机体的结构组织。

老温：那我们还是要好好保护这些组织的。

老华：你说的对，很多老年人常常足跟痛，其可能的原因之一，就是这些足跟脂肪垫出了毛病。由于这些脂肪组织内的毛细血管很细很少，所以一旦出了毛病，受到了损伤，其修复非常困难。所以，我们一定要好好保护好这些组织。

老温：有些什么办法来保护呢？

老华：最重要的办法就是选择好鞋子。过去，我们中国人经济条件不好，人们穿自己做的布鞋，这种布鞋现在还有些人喜欢穿，说是透气，但是，它的最大缺点就是鞋底太薄太硬而且无根，走路时对脚跟的伤害大。现在的鞋如运动鞋就比较适合我们的生理特点。鞋要有高度和软硬合适的鞋跟，使得足弓能够起作用，走路时能够减少足跟的受力，从而在一定程度上保护了足跟脂肪垫。

老温：这是一个重要的知识，过去人们不大注意，还以为足跟痛是老年人必定的事情，看来还真是一个问题。

老华：好，今天我们就聊到这里？

老温：好的，再见！