自由泳中上中下胸椎、腰椎与骨盆旋转角度差异及其运动生物力学意义

　　本研究针对自由泳身体滚动评估多集中于肩髋而忽略脊柱中下段的问题，来自日本的研究团队通过惯性测量单元(IMU)技术量化了16名游泳运动员在50米自由泳过程中呼吸侧各脊柱节段的旋转角度与峰值时序。结果发现上胸椎旋转幅度最大(67.5°±13.6°)，中胸椎(55.2°±13.6°)显著大于下胸椎、腰椎和骨盆(46.1°-46.5°)，且胸椎扭转与上胸椎旋转呈正相关，揭示了中胸椎评估对完善游泳生物力学模型的重要价值。

　　

在自由泳（front crawl swimming）过程中，身体滚动（body roll）特指脊柱沿纵轴发生的旋转运动。现有研究多关注肩部（shoulder roll）与骨盆（hip roll）的旋转，却忽视了中下段胸椎（thoracic spine）与腰椎（lumbar spine）的动态特征。为此，研究者招募了16名健康游泳运动员，在其棘突表面固定五组惯性测量单元（inertial measurement units, IMU），采集50米自由泳过程中的运动学数据。

通过对比呼吸侧各脊柱节段的峰值旋转角度与时序，发现上胸椎旋转幅度最大（67.5°±13.6°），中胸椎（55.2°±13.6°）次之，且显著大于下胸椎（46.1°±12.2°）、腰椎（46.3°±11.7°）和骨盆（46.5°±9.0°）。后三者的旋转角度无统计学差异，所有节段的峰值出现时序亦无显著区别。值得注意的是，胸椎扭转（thoracic torsion）与上胸椎旋转角度呈现显著正相关。该研究首次系统揭示了自由泳时脊柱不同节段的运动差异，强调中胸椎作为关键生物力学指标的重要性，为优化游泳技术评估提供了新视角。