動物移動方式大不同！獵豹為什麼跑這麼快？——《鴿子為什麼要邊走邊搖頭？》

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今天我們要來了解的狀況叫做脊椎狹窄（spinal stenosis）。脊椎從顱骨下方開始承接，一節節的脊椎骨從頸部相連一路到尾椎骨處。在相連的脊椎內，有個空間是讓脊髓神經一路往下，這空間我們稱為脊椎椎管。萬一脊椎裡的空間太小了，就稱為脊椎狹窄，這時脊髓神經就需要承受比較大的壓力，患者就會產生症狀，容易痛、麻木、或無力。

脊椎狹窄的原因

那為什麼脊椎內的空間會太小呢？有部分患者是先天性的，本身在結構上脊椎椎管的空間就比較狹小，患者神經就容易受到壓迫。然而，多數患者的症狀來自於退化，包括骨頭、韌帶、和椎間盤都可能退化，這三者的退化都會讓脊椎椎管的空間變得更小：

■ 骨頭的退化：脊椎骨在退化過程中會因為關節發炎而產生骨刺，突出的骨刺就減少了脊椎椎管的空間。

■ 韌帶的退化：脊椎韌帶（或稱黃韌帶）位於脊椎椎管的後壁，原本是含有很多彈性纖維的，但會隨著年紀變得僵硬，變得愈來愈厚，連帶使得脊椎椎管的空間變小。

■ 椎間盤的退化：椎間盤是脊椎骨與脊椎骨之間的緩衝墊，可以吸收脊椎之間的衝擊力道，而隨著年紀和退化，椎間盤裡面的成分往後擠出，突出的椎間盤也會減少脊椎椎管的空間。

雖然脊椎狹窄可以影響各年齡層，絕多數的患者年紀超過了 50 歲。而除了最常見的退化老化之外，脊椎的腫瘤和外傷也可能會導致脊椎狹窄。

脊椎狹窄的症狀

由於脊椎狹窄是基於退化老化而慢慢發生的，患者剛開始症狀不明顯，偶爾痛一下，抽一下，不是會引發急性嚴重疼痛的類型。整段脊椎從脖子到下背都可能有狹窄的問題，而最常見的部位在腰部下背處，患者會發現自己如果站久一點，或是走久一點，就會開始覺得腿部有抽痛感，我們稱為「神經性跛行」。由於站直直的時候症狀會更明顯，因此患者容易變成身體前傾的狀態，利用身體前傾的姿勢釋放出脊椎的空間，讓神經較不受壓迫，因而減輕了症狀。

經典動作就是「購物車徵象（shopping cart sign）」，意指長者習慣推著購物車時，為了怕腿疼，身體會不自覺地微微向前傾，無法直立身體。所以，假使你觀察到家中長者會有走路前傾的模樣，要注意可以帶著長者就診，看看是否脊椎的退化老化已經造成了脊椎狹窄的問題。除了身體前傾之外，脊椎狹窄的患者會覺得坐著的時候比較不痛、不麻，因此患者會愈來愈不想活動。

另一個容易有脊椎狹窄狀況的位置是頸椎，這時患者的症狀還會出現在手臂，平常就覺得有點麻麻的，舉手投足還會刺痛或無力，偶爾會失去走路的平衡性，最嚴重的還會帶來尿失禁或大便失禁。

脊椎狹窄的診斷與治療

若患者表現出脊椎狹窄的症狀，醫師會安排核磁共振或電腦斷層等影像檢查，確認脊椎狹窄的程度，並確認是否有腫瘤、外傷等其他問題。確認診斷後，可以用止痛藥、局部注射類固醇、及物理治療等方式改善患者的不適。

如果患者症狀嚴重，可以考慮用手術改善。那要改善脊椎狹窄，就要創造出比較大的空間，減少脊髓神經受到的壓迫。因此，可能的方式包含了移除部分的脊椎椎板；當移除程度不同，也會關係到需不需要再多做其他穩定脊椎的補救方式。假使走到這一步，要好好和醫師了解手術計畫。另外，手術能釋出一些脊椎裡的空間，但無法改變關節發炎，因此患者可能還會持續有症狀。

預防脊椎狹窄

由於脊椎狹窄最常與年紀變大的退化老化相關，我們無法完全預防脊椎狹窄，但多保持健康體重、選擇優質食物、避免抽菸、維持好的姿勢、和定期運動還是可以讓脊椎更健康，延緩脊椎退化造成狹窄及症狀。

總結脊椎狹窄

脊椎狹窄代表神經走在脊椎間的通道時，因為空間不足而受到了壓迫，有些人沒有症狀，而根據狹窄位置不同，有些患者則在下肢、下背、脖子、或上臂處覺得疼痛、抽抽麻麻的，甚至肌肉無力。脊椎狹窄的原因與退化最有關，要與醫師好好討論治療方式。

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彈跳的鳥類

用雙腳移動時，只有鳥類會使用而人類不會用的動作，那就是彈跳。這種名為彈跳的運動既困難又麻煩，為什麼鳥要這樣子彈跳呢？其實到現在我們還無從得知。

如同前述，彈跳是兩腳幾乎同時一起跳的運動方式。我們常見的鳥，像是麻雀和日菲繡眼這種小鳥就是用彈跳的（圖一），而烏鴉在急的時候也會彈跳。

麻雀是兩腳並用一起跳，但也有兩腳稍微錯開來彈跳的物種。例如巨嘴鴉之類的鳥類身體會微微傾斜，左右腳些微錯開，用「噠噠、噠噠」這樣的節奏來彈跳。這兩種本質上的差異目前還不清楚，不如說彈跳跟跑步的差異也還不清楚，所以步行研究者目前也是束手無策。

歐亞喜鵲這種鳥同時會彈跳也會跑步，但比較兩者的研究顯示，在跑步與彈跳中，腳的運動方式跟肌肉動作幾乎一樣。彈跳跟跑步一樣，是高速移動的方式，活用肌腱像是彈簧的功能來轉換動能跟彈性位能。然後，兩種的差別只有「雙腳交互動作」或是「幾乎一起動作」而已。

※

彈跳和跑步除了腳動的時機以外沒有什麼不同，那為什麼只有一部分的鳥是用彈跳的呢？

這個問題，很遺憾現在的科學還沒有解開，現階段一致贊同的只有：一般認為會彈跳的鳥是相對小型的種類，以及常待樹上的種類。看了許多鳥以後，會發現確實小型的鳥很常彈跳。另外，喜歡待在樹上的鳥則是常用兩腳一起從一根樹枝跳到另一根樹枝上，所以在地上也同樣會用兩腳一起跳躍，這樣說來可能就會覺得可以理解。

但是在樹上彈跳，在地上也還是可以步行不是嗎？不這樣區分移動方式，應該是因為有什麼身體構造或生理學上的理由才對，但這問題至今仍然是謎。

另一方面，小型的鳥喜歡彈跳的理由，如果用「彈跳適合用來高速移動」，可以解釋一部分的疑問。比起小型鳥，大型鳥的步幅更大，一般步行速度也比較快。如果小型鳥想跟大型鳥用同樣速度移動的話，就需要走得很快。像是人類，也很常在路上看到小孩要小跑步拚命跟上大人的走路速度。跟那個狀況相同，小型鳥有使用相對身體尺寸的高速進行移動的必要性。

想像看看會啄食掉落在地面的種子的鴿子和麻雀，如果用同樣密度灑餌，鴿子只要數步就能抵達下一個餌也說不定，但小型的麻雀需要移動相對更遠的距離才能拿到餌（圖二）。這樣一來就需要比較急著移動，這麼解釋或許也很合理。

但是彈跳和跑步如果是同樣的運動，那為什麼不能用跑的呢？「小型鳥比較需要快速移動」這種說明，很遺憾地似乎不能完全解釋為什麼要選擇彈跳。

但這麼簡單的問題，21世紀的科學還無法解釋，真是令人驚訝。

——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭？》，2023 年 8 月，晨星出版，未經同意請勿轉載。

企鵝搖搖晃晃地走路

說到用兩隻腳走路的鳥類，就不得不提企鵝。企鵝用兩隻腳在冰上搖搖晃晃走路的樣子非常可愛。在水中卻可以自由自在地高速游泳、追捕魚，這兩種樣子帶給人的印象有非常大的不同。

話說，企鵝意外地可以走很長一段距離。牠們會在地上蒐集石頭來作巢，所以當然要可以走到築巢的地點。通常企鵝類的繁殖群會位在距離海岸線幾百公尺的地方，但有時會在距離海岸 3 公里以上的內陸，想像企鵝排成一列搖搖晃晃地走 3 公里，實在是可愛至極。

說是這樣說，但是走 3 公里，我們人類都覺得有點遠了，企鵝真的可以搖搖晃晃走過去嗎？

牠們的走路方式感覺效率很差，好像很累。企鵝走路時腳會使用的力量以及計算其所需能量的研究顯示，企鵝的走路方式一如外表印象，效率很差。大概所有人都會覺得「我想也是」吧，但我們不妨來仔細思考為什麼會效率很差。

鵝生好累！企鵝其實一直蹲著？

在討論企鵝的步行時，首先得要知道的是其獨特的體型。企鵝看起來是用兩隻腳站著，腳感覺極端的短。大概因為身上的毛色彷彿穿著燕尾服一樣，總覺得像是人類的喜劇演員一般。

但是牠嚴格說來並不是「站著」。看企鵝的骨骼圖（圖一）就很清楚。髖關節跟膝關節強烈彎曲的姿勢，以人類來說就是「蹲著」。換言之，企鵝時時刻刻都是蹲著的，連走路時也是蹲著的狀態。試著自己蹲著走路看看，就會像企鵝那樣搖搖晃晃地。牠們搖搖晃晃的姿態，背後的祕密就是體型與姿勢。

而由此延伸，企鵝的步行方式非常沒效率的理由，可能就是身體橫向搖擺和轉動幅度非常大。搖擺跟旋轉的動作，對前進而言怎麼看都是不必要的舉動，但是根據之前的研究，其實企鵝不搖晃反而效率會更差。之前也說過雙足步行的動能跟位能要有效率地轉換，才能有效率地運動，但企鵝似乎是用橫向搖擺的動作來進行這種能量轉換。

短腿優先？

也就是說，企鵝走路效率不佳的理由，跟牠們這種體型跟姿勢有關。

企鵝的腳確實很短，以現在還活著的企鵝種類來說，體型最大的皇帝企鵝的體重將近 20 公斤，和澳洲的平胸鳥類鶆䴈幾乎相同，然而比較這兩種鳥類的腿長的話，鶆䴈的髖關節大概在 80 公分高的位置，而皇帝企鵝大概在 30 公分高左右。明明體重差不多相同，企鵝的腳的長度卻只有鶆䴈的一半以下，步行效率差也是沒辦法的事。

本章已經反覆提過好幾次，腿愈長一般來說會步行速度愈快、效率也愈好，企鵝的短腳和蹲下的姿勢非常不適合走路，這點沒有人能否定。

企鵝的腳會這麼短，恐怕是為了在寒冷地帶保住體溫。雖然也有棲息在熱帶的企鵝，但多數企鵝都棲息在極地，在水中跟地面上不失去體溫就是牠們最重要的課題。四肢末梢要是比較長，就會因為體積的表面積變大，容易失去體溫。所以在寒冷地帶演化的物種，耳朵等突出部位通常都會比較小。

雖然意外地能走很長距離，但企鵝仍然主要屬於在寒冷地區游泳的鳥類，為此演化出的短腿跟蹲著的姿勢，必須讓身體左右搖晃走路來補足才更有效率。

——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭？》，2023 年 8 月，晨星出版，未經同意請勿轉載。