揭秘跑步机的历史：从刑具到水中运动的转变

跑步，是很多爱运动的人的不二选择。你知道吗？不少健身人士喜爱的跑步机，还有一段不为人知的“黑历史”，它是一个从刑具演变来的健身神器。

跑步机 新华社资料图

1.类似跑步机的踏车

在奥林匹克运动的故乡古希腊，奥林匹亚阿尔菲斯河岸的岩壁上保留着古希腊人的一段格言：“如果你想聪明，跑步吧！如果你想强壮，跑步吧！如果你想健康，跑步吧！”正是因为越来越多的人对聪明、强壮、健康的追求，跑步已经成为一股社会潮流，越来越多的人不约而同地跑了起来。

在健身者的眼里，健身房里的跑步机是一种非常好的锻炼工具。然而，跑步机最先问世的时候，可不是给人们健身用的。跑步机的英文单词“Treadmill”，还有一个意思即“踏车”，由此可见二者之间的联系。也许您很难相信，跑步机的最初原型是一种由人或牲畜驱动的动力机械，大约几千年前就已经存在了。

早在公元一世纪后期，人类就造出了类似跑步机的工具——“踏车”，在蒸汽机被发明之前，拥有“肌肉动力引擎”的踏车可谓是当时人们生产生活中的好帮手。

东西方都有类似的轮状踏车。例如在全盛时期的古罗马帝国，三饼滑车是古罗马最简朴的一种“起重机”，它是由单梁吊臂、绞盘、绳索和含三个滑轮的滑轮组共同组成的。如果把绞盘换成踏车，提升重物时，工人只需要在轮子里踩踏使其转动就可以了，因为轮子的直径可以很大，最大的起重负荷可以在人工减半的情况下达到两倍。

在我国古代最普遍应用的“踏车”可能是“人力水车”，就像动画片《神笔马良》中的龙骨水车，始于东汉，是古代使用最普遍的提水机械。其结构是以木板为槽，尾部浸入水流中，有小轮轴，另一端有大轮轴，固定于堤岸的木架上，作为铰链的主动链轮，轮轴上有固定的拐木。使用时，人踩动拐木，使大轮轴转动，带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。清蒋炯《踏车曲》记载:“以人运车车运辐，一辐上起一辐伏。辐辐翻水如泻玉。大车二丈四，小车一丈六。小以手运大以足，足心车柱两相逐。左足才过右足续，踏水浑如在平陆。高田低田足灌沃。不惜车劳人力尽，但愿秋成获嘉谷。”

这种古老的机械大致可分为三种形式：一种类似于旧时常见的磨，由动物驱动横向的轮轴，带动磨盘机械完成工作；还有一种是竖直的木轮，通过人在某一固定位置不断攀爬，驱动轮子转动，从而带动其他器械运动，有点像仓鼠笼子里的小轮子；第三种机械需要人力在斜置的轮子上攀爬来驱动轮轴运动。

在缺乏稳定动力来源的情况下，人工踩动这些机器非常费力，工作两三个小时后就快被累散架了。因此当时只要是买得起牲畜的家庭，都不会由人力亲自上阵，而是让毛驴、马匹作为“生物能发动机”来代劳，不过踏车这种结构对四足动物容易造成伤害。1866年，纽约州通过了美国第一部禁止虐待动物的法律，用鞭子打牲口都被视为非法行为，何况是“踏车”磨碾，更被动物保护者们视为“惨无人道”。“美国反对虐待动物组织”指责那些爬楼式的动力装置伤害了动物的膝关节，给它们造成了心理压力。于是一种履带式的水平跑步机很快被发明，这种机器其实是一台便携式农机设备，其传送带和地面平行，动物走在上面就像平时散步一样自然，从而避开法律中所指责的爬楼梯式动力装置。这一改造，使得这种农机越来越接近现在的跑步机形态。

2.踏步机黑化成“残忍刑具”

除了牲畜，最早用上踏步机的是英国监狱里的罪犯，在“人类的低级跑步机”上，他们生不如死。《医学日报》对这段历史是这样记录的：“早在1800年，早期的跑步机是惩罚囚犯的刑具，他们用力踩动辐条以带动巨大的桨轮，用于抽水、粉碎谷物或者驱动磨坊。囚犯们经常每天被迫踩8个小时以上，这相当于一天要攀登1500米到4300米的高山。”

18世纪末至19世纪初的英国监狱，以死刑、驱逐和关押作为首选的惩罚方式，更糟糕的是监狱管理落后，缺乏教育、改造项目，囚犯们动不动就会被隔离在污秽、狭小的禁闭室，甚至遭遇非人的待遇，因此，宗教组织、社会名流一直呼吁开展监狱改革。

在各方的推动下，英国多个监狱开始改革，改善监狱条件，并引进一些设备。这时，磨坊的“磨碾”摇身变成帮助罪犯改造的刑具。

1818年，英国工程师威廉·丘比特注意到，住在英国伯里圣埃德蒙兹监狱的囚犯们貌似整天“无所事事”。他认为，囚犯在封闭污秽的环境中饱受凌辱，时间长了会累积更多的负能量，不如让他们参与户外劳动，还能创造价值。于是，这位磨坊主的儿子提议，利用他发明的转轮来“开发”囚犯们的体力。丘比特改造了传统磨坊中的磨碾，将其设计为一种大型人力脚踏转轮，共有24片踏板，只要踏板上有人提供动力，踏板就可以源源不断地运转下去，机械产生的动力可用于抽水、碾谷等。

监狱方面对这个可以容纳24人的费力装置特别满意，尤其是上面装的横杆扶手，可谓是“神来之笔”。它可以保证犯人“始终处于踩踏的最费力位置”，并且不会使其爬到踏车顶端偷懒。当犯人轮番休息时，最右侧的犯人下来，全体成员须右移，新犯人自左侧替补，这样便可以使脚踏车持续运转下去。

为了避免犯人交谈，监狱给这台大型踏步机装上隔板，将囚犯困于狭小的空间里。机器试用一段时间后，监狱方面发现效果非常好，将其视为一种双赢的惩罚罪犯方式。一方面囚犯从“跑步机”上下来后，根本没精力去打架闹事，甚至有人觉得这种劳动可以帮他们强身健体；另一方面是他们的体力转化成动力，用来生产创收。这一设施被发明出来的前10年里，英国50多所监狱用上了它，就连大洋彼岸的美国也慕名而来。1824年纽约的监狱看守詹姆斯·哈迪称：“跑道上的单调劳动磨平了囚犯的性格，这不是我威胁恐吓他们的结果。而极其单调和极其无聊，这才是踏步机的最可怕之处。”

然而，狱卒眼中“双赢”的踏步机，对于犯人而言完全就是残忍的刑具。因为它就像是爬一座无尽的楼梯，一旦踏轮开始转动，囚犯们就得不断迈开腿，英国萨利地区的地方行政长官将踏步机称为“恐惧的引擎”。因为长期劳累、营养不良和卫生条件恶劣，很多饥渴交加、身体不好的囚犯跑着跑着就两眼一黑，摔倒或被卷进机器里，头破血流还算幸运，运气不好的很可能断手断脚，甚至直接丧命。

大量的死伤事件引起了英国国民的抗议，即便如此，踏步机的“黑历史”仍持续了近100年。直到19世纪末，英国的监狱法颁布，将踏步机定性为“极其残酷的刑罚”，这种“人类的低级跑步机”才在一片骂声中结束。

3.“漂白”的踏步机开始用来减肥

风水轮流转。踏步机退出“黑历史”没多久，又被人们“请”了回来，而且还翻了身。

工业革命之前，大多数劳动者从事着农耕生活，辛勤劳作连温饱都难以解决，更没有力气锻炼身体。随着科技的进步，蒸汽机和内燃机逐渐取代了畜力和人力，解放劳动力的同时也解决了饥饿问题，但肥胖问题随即产生。

除了进工厂成为蓝领工人，坐办公室的白领一族逐渐增多，肥宅长肉的能力随之增长。人类的生活追求也从舒适安逸躺着长肉，变成了为健康而运动。在监狱中惩治犯人所使用的踏步机开始破茧重生，摇身一变成为了女士们的居家良品，因为她们迫切地想拥有苗条匀称的身材，却又不愿意参与粗鄙的户外运动。比起劳心费力的登山爬高，在室内随意跑跑步出出汗，实在要更加体面。

1911年，美国发明家哈根设计了首款健身用跑步机，可能觉得“跑步机”名声太差，他注册专利时用的是“训练机”这个名字，至此，曾经臭名昭著的监狱“爬高高”游戏“洗白”重出江湖。

其实，这种跑步机的外形与之前动物磨碾的“改进版”——平板踏车没有太大差别，它引入了传送带理念，不过依然是依靠人力驱动，只是在传送带上不断行走的行为不再是惩罚，而是有钱有闲人士的特权。年轻贵妇站在木制的跑步机上，塑造出一种时髦的形象。但许多“白富美”还是不喜欢这种粗鲁且剧烈运动的减肥方式，觉得有损于自己的淑女形象。她们更热衷于借助外力的减肥设备——震动带减肥机，在 20世纪40年代，这种机器开始风靡美国大街小巷，号称“能够有效消除脂肪”。而当时面世的首款健身用跑步机还很简陋，在市场上并不太受待见。毕竟，它曾是牲口和囚犯的“专利”，在这样的机器上行进似乎并不是什么太值得炫耀的事情。

4.狂热慢跑风使跑步机迅速风靡

直到踏步机的“黑历史”逐渐被人淡忘，这种机械才与强身健体挂上钩。

1952年，平板跑步机被运用到医学领域。美国华盛顿大学的研究人员参照之前哈根设计的民用跑步机，制作出医用运动平板机械作为诊断心脏疾病的设备。医生需要参考病人在运动时的心电图，来判断病人是否患有心脏疾病。病人不能带着心电监护设备到处乱跑，其他的运动也难以标准化控制运动的强度，而平板跑步机恰好能填补这些缺陷。患者在医生的指导下在跑步机上运动，既便于连接心电监护仪器，又能控制标准速度，实在是很好的辅助医疗设备。至此，跑步机的历史终于“洗白”。

随后，科学家又发现，运动和心脏功能之间存在着紧密的联系。20世纪60年代，美国运动医学专家肯尼斯·库珀博士提出有氧代谢运动理论，他认为每周进行四五次8分钟以上的慢跑，能够帮助人们增强体魄，跑步运动被当作是一种最佳的锻炼方式。在这一理论的影响下，以跑步为主的有氧运动很快得到了人们的大力推崇，健身热潮逐渐兴起。1970年，美国刮起了狂热的慢跑风，作为减肥的有效有氧运动机器，跑步机一下子风靡起来，成为健身器材的杰出代表。

一家生产跑步机的公司抓住这一商机，顺势推动市场营销，大力宣扬跑步机的健身功效，使其在市场上得以推广。此时，跑步机真正打了场“翻身仗”，“跑”进了千家万户，也“跑”进了健身房，成为最受欢迎的大众健身房器械。体育健身行业协会2016年的一份调查显示，有超过5000万的美国人在一年内至少使用过一次跑步机。

经过不断地优化和升级，现代的健身跑步机更加符合人体工程学原理，模式和速度调整得更为人性化，也增加了许多新功能，比如辅以虚拟现实设备，在跑步的同时进行娱乐。当然，至今不变的是它成了爱美者发起的自我“惩罚”。

与健身房的日益火爆相伴，中国的健身跑步类APP用户人数在2018年也已突破2.5亿大关，这意味着健身与跑步已逐渐成为了许多人生活中不可或缺的一部分。作为大众健身的宠儿，跑步机可以让人们不惧雨雪风霜，在舒适的环境里大汗淋漓，而跑步机增加的各种各样的新功能，如从音乐到电视再到WiFi，可以让健身者锻炼时还能听音乐、追剧、玩游戏，是一种让广大青年朋友喜欢的时尚健身方式。

延伸阅读

关于跑步机的误区

1、跑步机显示的里程是实际运动里程？很多人以为，跑步机上显示的里程就是自己跑的里程，其实这是错误的理解。当我们启动跑步机后，人不上去跑，此时跑步机显示屏上的里程也会上升，它不会因我们没上去跑就停滞不前，而是一直在增加，因为跑步机上显示的里程是跑带转的里程，跟人有没有上去跑没关系。

2、跑步机上看电视能缓解疲劳？并非如此，在跑步机上看电视容易导致注意力不集中，很容易被跑步机甩出去，即使跑步机紧急停止后，运动者也会随着惯性摔倒。另外，人体不断在移动，为了配合看清楚电视屏幕，控制眼球的肌肉会不断地调整位置，动态的电视画面加上晃动的身体，就会让眼部肌肉的“运动量”比平时多很多，疲劳也就在所难免，时间长了就会在一定程度上影响视力。所以，人们在跑步机等健身器械上锻炼时，尽量不要长时间地盯着电视屏幕。

3、跑步机上锻炼比户外锻炼更累人？不少人都觉得，与户外锻炼相比，跑步机上跑步更累。但研究发现，出现这一现象的原因很可能是心理方面的。多个实验结果表明，人们总体来说更喜欢户外锻炼，而跑步机是室内机器。另外，跑步机通常没有目的地，这可能令人气馁。在一项研究中，志愿者们走过两段同样长度的路程，一个没有明确的终点线，另一个有。完成之后，志愿者们发现，如果没有一个明确的终点线可以关注，感觉会更累人。

相关链接

不运动的危害超过吸烟

美国克利夫兰诊所发表研究称，缺乏运动比吸烟、糖尿病、心脏病对健康的危害更大。该诊所从1991年1月到2014年12月对招募的12万位患者用跑步机进行运动试验，并以运动的实际成绩为基础，研究锻炼和各种死亡风险的关系。结果表明，跑步成绩不太好的患者，与肾功能不全者相比，死亡风险约高2倍；运动量少的人，与运动成绩最好者相比，死亡风险高6倍。

研究还表明，运动不足的风险大幅超过吸烟、糖尿病、心脏病。科学家呼吁大众，一定要坚持锻炼身体，因为运动的益处甚至能抵消不良生活习惯带来的影响。此外，研究还提醒，运动对健康的好处不分男女，涉及全年龄段，高龄者运动一样能够受益。

域外来风

跑步机向水中发展

最近，日本大阪一家公司研发出了一款水中跑步机，外形犹如一个大鱼缸，使用起来就像是在泳池里跑步一样。

这个跑步机长2.4米，宽1.2米，高1.8米，一个人在里面做运动，空间很充裕。它有三种模式：跑步、SPA以及淋浴。这个跑步机底部是一个可调速的传送带，最高速度可以达到每小时11公里。水位和温度都可以通过触摸屏调节，跑步模式下，水到胸口的高度刚好。由于浮力的作用，人的体重会减轻80%，相比于陆地上的跑步，关节在水中承受的冲击力会大大减少，非常适合受伤人员的恢复训练。另外，机器还配备了泡沫喷射器，喷出的水泡会加大阻力，因此也能用来进行肌肉的强化训练。

值得注意的是，要进入这种跑步机，得穿上防滑的潜水鞋。畅快淋漓的运动之后，可以开启淋浴模式，冲一个舒服的澡，还能做个温泉SPA，把全身的疲惫都泡走。

来源：北京日报

作者：母冰

流程编辑：王宏伟