關(guān)于跳繩運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)研究進(jìn)展

趙慶蓉，亢建國(guó)，范志龍，汪宇峰

跳繩是一項(xiàng)在環(huán)擺的繩中做各種跳躍動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)[1]。跳繩運(yùn)動(dòng)可繁可簡(jiǎn)，變化多樣，對(duì)場(chǎng)地、服裝、器械等外部要求都比較簡(jiǎn)單，方便參與，易于普及，是大眾健身的首要選擇之一。適宜的跳繩方式可以使心率維持在與跑步大致相同的水平上，還能減少因跑步而產(chǎn)生的膝、踝關(guān)節(jié)疼痛[2]。作為其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目訓(xùn)練踝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的專項(xiàng)手段之一，跳繩對(duì)提高心肺功能[3]、增強(qiáng)肢體協(xié)調(diào)[4]、促進(jìn)健身減肥[5]等也有很顯著的作用。近年來，國(guó)內(nèi)外各類跳繩賽事層出不窮，而且許多地區(qū)都將1分鐘跳繩作為中考體育中的測(cè)試項(xiàng)目之一，上海市還于2021年新增了4分鐘跳繩項(xiàng)目來測(cè)試學(xué)生的心肺耐力水平。

跳繩運(yùn)動(dòng)過程具有高度連續(xù)性，對(duì)運(yùn)動(dòng)和肌肉的技術(shù)要求是非常高的。運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)手段使得跳繩技術(shù)動(dòng)作的分析更加客觀化、具體化，因此筆者主要通過總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究熱點(diǎn)，為今后跳繩運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步研究理清脈絡(luò)，并為跳繩運(yùn)動(dòng)的參與者提供理論參考和實(shí)踐依據(jù)。

1 關(guān)于跳繩動(dòng)作的階段劃分

雖然跳繩的種類多樣，但其關(guān)鍵之處在于下肢能不斷跳過繩子，進(jìn)行連續(xù)性運(yùn)動(dòng)。如圖1，以并腳單搖跳繩為例，根據(jù)重心高度和地面反作用力的變化，可將一個(gè)跳繩周期分為三個(gè)階段:一、起跳蹬地階段(從身體重心在最低點(diǎn)開始，到腳離地瞬間結(jié)束);二、騰空階段(從離地瞬間開始，到落地瞬間結(jié)束);三、落地緩沖階段(從落地瞬間開始，到身體重心回到最低點(diǎn)結(jié)束)[6，7]。也有研究直接將起跳蹬地階段和落地緩沖階段合并為支撐階段，即從落地瞬間開始，到離地瞬間結(jié)束[8]。

圖1 并腳單搖跳繩重心高度和地面反作用力變化曲線圖(據(jù)亢建國(guó)等[6])

2 關(guān)于不同跳繩方式的生物力學(xué)研究

國(guó)家體育總局社會(huì)體育指導(dǎo)中心在2017年10月發(fā)布的《2018—2021全國(guó)跳繩運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽規(guī)則》指出:跳繩運(yùn)動(dòng)種類繁多，可按照搖繩方式、搖繩速度、參賽人數(shù)、比賽時(shí)長(zhǎng)以及性別等進(jìn)行分組比賽。不同的跳繩方式分別對(duì)應(yīng)不同的技術(shù)特點(diǎn)。結(jié)合目前跳繩在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，列出三種常見的正向跳繩方式:單搖跳、雙搖跳和三搖跳。雙手搖繩，每跳起一次，繩體向前越過頭頂并通過腳下繞身體一周(360°)，稱為單搖跳，根據(jù)雙腳落地方式的不同，還可以進(jìn)一步分為“并腳跳”(兩腳同起同落)和“雙腳輪換跳”(左右腳交替著地)。大眾健身一般選擇并腳單搖跳，而國(guó)內(nèi)和國(guó)際跳繩運(yùn)動(dòng)員在單搖跳繩比賽時(shí)大多采取“雙腳輪換跳”的方式。雙手搖繩，雙腳同時(shí)起跳，每跳起一次，繩體躍過頭頂通過腳下繞身體兩周(720°)，稱作雙搖跳。雙手搖繩，雙腳同時(shí)起跳，每跳起一次，繩體躍過頭頂通過腳下繞身體三周(1080°)，稱作三搖跳。

2.1 關(guān)于單搖跳的生物力學(xué)研究

2.1.1 關(guān)于并腳單搖跳繩的生物力學(xué)研究目前對(duì)并腳單搖跳繩的研究主要體現(xiàn)在不同頻率單搖跳的生物力學(xué)參數(shù)對(duì)比以及單搖過程中的動(dòng)作協(xié)調(diào)性力學(xué)分析。國(guó)際跳繩聯(lián)盟(International Rope Skipping Federation，簡(jiǎn)稱“IRSF”)規(guī)定:跳繩運(yùn)動(dòng)頻率在60±10次/min范圍內(nèi)屬于慢速跳繩、在90±10次/min范圍內(nèi)屬于中速跳繩、在120±10次/min范圍內(nèi)屬于快速跳繩。

(1)關(guān)于并腳單搖跳繩的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。井蘭香等通過計(jì)算慢、中、快三種不同速度的并腳單搖跳繩運(yùn)動(dòng)支撐階段下肢各環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)隨著跳繩速度的加快，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍明顯減小，因此想要鍛煉下肢肌肉的超等長(zhǎng)收縮能力，需要減慢單搖跳的速度。而快速單搖跳主要鍛煉的是踝關(guān)節(jié)的快速超等長(zhǎng)收縮能力以及髖、膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性[8]，可作為加強(qiáng)踝部力量的專項(xiàng)訓(xùn)練手段之一。但對(duì)于大眾健身而言，應(yīng)主要考慮運(yùn)動(dòng)效果最大化和運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)最小化相結(jié)合，建議采用中速單搖跳來加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)周圍的肌肉力量[9]。

動(dòng)作協(xié)調(diào)性是指人體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌肉系統(tǒng)的共同作用下，對(duì)技術(shù)動(dòng)作的時(shí)間、空間、節(jié)奏等要素做出精準(zhǔn)協(xié)調(diào)的反應(yīng)。有學(xué)者運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索了評(píng)價(jià)不同年齡段青少年的動(dòng)作協(xié)調(diào)能力所需要的指標(biāo)，其中跳繩成為評(píng)價(jià)肢體協(xié)調(diào)能力的有力手段[10]。跳繩屬于拉長(zhǎng)－縮短周期性運(yùn)動(dòng)，對(duì)下肢肌肉在短時(shí)間內(nèi)的協(xié)調(diào)發(fā)力具有一定要求[11，12]。李樹屏等采用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法，對(duì)在給定頻率下熟練組和非熟練組的并腳單搖跳繩動(dòng)作進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。熟練組在測(cè)試和采集數(shù)據(jù)之前進(jìn)行過連續(xù)六周的并腳單搖跳繩訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn):熟練組受試者的握繩軌跡呈現(xiàn)出略微傾斜的橢圓狀。其握繩軌跡的面積和周長(zhǎng)分別為非熟練組的49%和71%，而且經(jīng)過一定跳繩練習(xí)后，人體質(zhì)量中心的波動(dòng)幅度和雙腳支撐期的觸地范圍均顯著減小[13]?？梢婇L(zhǎng)期跳繩運(yùn)動(dòng)會(huì)使肢體動(dòng)作幅度減小，協(xié)調(diào)性增加，能耗相對(duì)減少。此外，有學(xué)者建議在進(jìn)行跳繩運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用限制運(yùn)動(dòng)視覺參與的方式，也可以增強(qiáng)人體的感覺統(tǒng)合，進(jìn)一步促進(jìn)協(xié)調(diào)能力的提高[14]。

根據(jù)Hudson的環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性鏈條模式圖[15]，跳繩是復(fù)合運(yùn)動(dòng)鏈的周期運(yùn)動(dòng)。下肢在支撐階段屬于封閉運(yùn)動(dòng)鏈，各環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性趨于同步性;在騰空階段屬于開放運(yùn)動(dòng)鏈，人體各環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性趨于順序性。由于跳繩成功的關(guān)鍵在于繩子能否順利通過腳下，故跳繩運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)順序性應(yīng)該主要體現(xiàn)在練習(xí)者的上下肢的準(zhǔn)確配合。通過掌握跳繩節(jié)奏便可預(yù)判繩在空間的位置，讓下肢在繩到達(dá)腳底之前順利跳過繩，使上下肢的協(xié)調(diào)程度趨于穩(wěn)定[16]。在跳繩過程中，繩的速度會(huì)出現(xiàn)多次有節(jié)奏的波動(dòng)。當(dāng)波動(dòng)幅度最大時(shí)，對(duì)應(yīng)的繩的位置均在練習(xí)者的前上方。有研究發(fā)現(xiàn)，并腳單搖跳繩失誤時(shí)繩速的最大波動(dòng)時(shí)刻不在其成功區(qū)間內(nèi)，即練習(xí)者手搖繩發(fā)力時(shí)間過早或過晚，而腳蹬地起跳時(shí)間未及時(shí)調(diào)整，出現(xiàn)了上下肢配合不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象[6]。后續(xù)也可以通過肌電學(xué)手段驗(yàn)證跳繩時(shí)上下肢相關(guān)肌肉的發(fā)力順序。

(2)關(guān)于并腳單搖跳繩的動(dòng)力學(xué)研究。跳繩運(yùn)動(dòng)是反復(fù)重復(fù)的周期性運(yùn)動(dòng)。在保證繩子能正常通過腳下的基礎(chǔ)上，為減少跳繩過程中的能量消耗，一般盡量采用較低的騰空高度[13]，此時(shí)下肢各關(guān)節(jié)均有一定的做功貢獻(xiàn)度。通過對(duì)穩(wěn)定的并腳單搖跳繩過程中某一完整周期進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)隨著搖繩頻率的遞增，髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的做功貢獻(xiàn)度逐漸減小，而踝關(guān)節(jié)的做功貢獻(xiàn)度顯著增加[8]。但在著地緩沖階段，下肢膝關(guān)節(jié)的做功貢獻(xiàn)度最大[17]。這可能是由于跳繩屬于周期性重復(fù)運(yùn)動(dòng)，踝關(guān)節(jié)需要通過連續(xù)的起跳和落地進(jìn)行跖屈和背屈，但其在落地緩沖階段背屈幅度不宜過大，以免影響下一周期的起跳。

根據(jù)動(dòng)量定理，如果垂直動(dòng)量保持不變，延長(zhǎng)力的作用時(shí)間將導(dǎo)致垂直地面反作用力(VGRF)減小，那么在跳繩過程中，較低的VGRF可能部分歸因于較長(zhǎng)的地面接觸時(shí)間，因此推測(cè)隨著跳繩頻率的增加，支撐期的時(shí)間相對(duì)減少，VGRF會(huì)增加，即跳繩頻率與VGRF之間呈正相關(guān)關(guān)系。但是單信海在分析不同節(jié)奏連續(xù)20秒縱跳的生物力學(xué)特點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在峰值地面反作用力方面，中等節(jié)奏＞快節(jié)奏＞慢節(jié)奏[18]。此時(shí)跳繩頻率和VGRF之間可能呈現(xiàn)出類似于倒U型曲線的關(guān)系。目前已有研究發(fā)現(xiàn)，中速單搖跳支撐期VGRF值、爆發(fā)力均明顯大于慢、快速單搖跳，但其在落地階段膝關(guān)節(jié)角度變化較慢速單搖跳和快速單搖跳大，能達(dá)到很好的緩沖效果，不會(huì)因地面給予的沖擊力過大而造成損傷[9，19]。

機(jī)體通過神經(jīng)反射和前饋控制調(diào)節(jié)身體剛度[20]。研究表明，隨著跳躍頻率的增加，腿部的剛度也會(huì)增大[21]。這一結(jié)論在單搖跳繩中也得到了印證。井蘭香等發(fā)現(xiàn)，快速單搖跳時(shí)下肢及下肢各關(guān)節(jié)剛度在支撐階段明顯大于慢、中速單搖跳[8]，而且主要表現(xiàn)為踝關(guān)節(jié)剛度的增加[22]。單次跳躍結(jié)束后，前腳掌先于腳后跟著地，故下肢膝關(guān)節(jié)的剛度最大[23]。跳繩雖然也屬于上述著地方式，但是每次落地緩沖后立即蹬地起跳對(duì)于保持跳躍連續(xù)性的跳繩運(yùn)動(dòng)是至關(guān)重要的，因此膝關(guān)節(jié)不會(huì)完全屈曲而影響下一周期的起跳。踝關(guān)節(jié)剛度與小腿三頭肌的收縮能力、三角韌帶的穩(wěn)定性等都有一定的關(guān)系。因此對(duì)于籃球、足球、排球等發(fā)生踝關(guān)節(jié)損傷幾率較大的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目而言，可在訓(xùn)練中加入快速并腳單搖跳繩練習(xí)，以加強(qiáng)踝關(guān)節(jié)周圍肌肉和韌帶等相關(guān)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低損傷概率。

2.1.2 關(guān)于雙腳輪換單搖跳繩的生物力學(xué)研究(1)關(guān)于雙腳輪換單搖跳繩的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究。雙腳輪換單搖跳是單搖的一種特殊形式，觸地時(shí)間較其他搖法短[24]。通過采用知覺用力等級(jí)表，對(duì)3分鐘雙腳輪換單搖跳的疲勞程度進(jìn)行分析，得出與疲勞相關(guān)的因素主要為踝關(guān)節(jié)角度和兩腳之間的距離[25]。為避免損傷，相對(duì)于雙腳同時(shí)支撐地面而言，左右腳交替支撐更需要保證練習(xí)者在運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。有研究發(fā)現(xiàn)左右腳在雙腳輪換單搖跳支撐階段的距離存在一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)差異，對(duì)熟練組和非熟練組練習(xí)者雙腳輪換單搖跳繩時(shí)兩腳之間的最佳寬度進(jìn)行對(duì)比研究后，建議雙腳之間的最佳寬度為6厘米，有利于保證跳繩過程中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性[26]。若繼續(xù)增大雙足間寬度，會(huì)使髖關(guān)節(jié)活動(dòng)角度變大，造成不必要的能量消耗。

初學(xué)者在進(jìn)行雙腳輪換單搖跳繩時(shí)，髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的屈曲幅度更大，腕關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍更大，身體質(zhì)量重心的位置變化更大[27]。而盡量減小雙腳輪換單搖跳繩時(shí)身體質(zhì)量重心的垂直位移亦是提高跳繩技能水平、加強(qiáng)跳繩連續(xù)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。根據(jù)2018—2019賽季30s雙腳輪換單搖跳繩對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，取得優(yōu)異成績(jī)的運(yùn)動(dòng)員腳底離地面僅有8cm～15cm距離[28]。此外，良好的神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)能力對(duì)保持跳繩節(jié)奏、提高跳繩時(shí)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性也至關(guān)重要。

身體姿勢(shì)是影響跳繩速度的關(guān)鍵元素之一。雙腳輪換單搖跳繩中的身體姿勢(shì)主要表現(xiàn)為身體的彎曲度，包括直體姿勢(shì)和屈體姿勢(shì)。在雙腳輪換單搖跳繩時(shí)直體姿勢(shì)和過度屈體姿勢(shì)都會(huì)對(duì)青少年的身體健康與發(fā)育造成潛在的不良影響。建議在進(jìn)行雙腳輪換單搖跳繩時(shí)上體與地面夾角在30±15°左右[29]。

(2)關(guān)于雙腳輪換單搖跳繩的動(dòng)力學(xué)研究。雙腳輪換單搖跳的峰值地面反作用力與雙搖相似，但膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)特征不同。一般來說，雙腳輪換單搖跳的特征是增加對(duì)髖關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)的依賴，而雙搖主要表現(xiàn)在對(duì)膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)的依賴。落地緩沖階段，肌肉做向心收縮使髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)伸展，然而此時(shí)膝關(guān)節(jié)在矢狀面下的峰值力矩最低，可以看出膝關(guān)節(jié)附近有肌肉進(jìn)行了離心收縮，減緩膝蓋因伸展產(chǎn)生的沖力;在起跳蹬地階段，雙腳輪換單搖跳的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)做屈曲運(yùn)動(dòng)，而雙搖時(shí)兩個(gè)關(guān)節(jié)做伸展運(yùn)動(dòng)，表明雙腳輪換單搖跳的大部分起跳蹬地力是在腳踝處產(chǎn)生的。與跑步相比，雙腳輪換單搖跳在矢狀面下的踝關(guān)節(jié)峰值力矩高出9% ～20%[1]。因此在競(jìng)技跳繩中，運(yùn)動(dòng)員以最大速度進(jìn)行比賽，肌腱病變、脛骨內(nèi)側(cè)應(yīng)激綜合征和應(yīng)力性骨折等也時(shí)有發(fā)生。不能用競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員的標(biāo)準(zhǔn)來要求以健身為目的的普通大眾和以加強(qiáng)踝關(guān)節(jié)力量為目標(biāo)的專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員。

2.2 關(guān)于雙搖跳的生物力學(xué)研究

2.2.1 關(guān)于雙搖跳的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究由于雙搖跳技術(shù)難度高于單搖跳，繩體需要在單搖跳的基礎(chǔ)上多繞身體一周，因此相關(guān)研究對(duì)上肢的關(guān)注度較高。對(duì)比不同水平跳繩運(yùn)動(dòng)員連續(xù)雙搖跳繩的上肢活動(dòng)軌跡，發(fā)現(xiàn)手在空間位置的運(yùn)動(dòng)范圍大小和穩(wěn)定性對(duì)雙搖跳技術(shù)具有重要意義[30]。還有研究發(fā)現(xiàn)雙搖運(yùn)動(dòng)員疲勞后，上肢動(dòng)作出現(xiàn)變形，主要表現(xiàn)為肩關(guān)節(jié)的內(nèi)旋活動(dòng)范圍增大。其目的可能是維持遠(yuǎn)端適應(yīng)，使繩子正常轉(zhuǎn)動(dòng)，保證雙搖跳繩的連續(xù)性。但疲勞容易影響運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)傳導(dǎo)速度，增加肩關(guān)節(jié)損傷的風(fēng)險(xiǎn)[31]。對(duì)于雙搖技術(shù)較為熟練的學(xué)生，其騰空時(shí)間、身體質(zhì)量重心的垂直位移和踝關(guān)節(jié)背屈角度均較小，且男性較女性的下肢屈曲角度更大[19]。

2.2.2 關(guān)于雙搖跳的動(dòng)力學(xué)研究跳繩訓(xùn)練可以增強(qiáng)下肢的拉長(zhǎng)縮短周期運(yùn)動(dòng)(SSC)能力[32]，但雙搖跳較單搖跳的效果更好[33]。雙搖跳和雙腳輪換單搖跳的峰值地面反作用力相似，但下肢各關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)分布不同，雙搖跳時(shí)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的動(dòng)力學(xué)貢獻(xiàn)度明顯高于髖關(guān)節(jié)，從而加強(qiáng)膝、踝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性及其周圍肌肉的超等長(zhǎng)收縮能力[34]很有必要。此外，雙搖跳在矢狀面下的踝關(guān)節(jié)峰值力矩比跑步高出39% ～114%[1]，因此建議健身人群盡量避免一次性長(zhǎng)時(shí)間雙搖跳繩運(yùn)動(dòng)。

2.3 關(guān)于三搖跳的生物力學(xué)研究

2.3.1 關(guān)于三搖跳的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究訓(xùn)練三搖跳技術(shù)要綜合考慮人體騰空高度及搖繩速度兩個(gè)因素[35]。通過對(duì)比分析三搖跳和并腳單搖跳的動(dòng)作特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)三搖跳在起跳蹬地階段的繩速明顯大于單搖跳兩倍之多，而且下肢關(guān)節(jié)活動(dòng)幅度更大;騰空階段，繩速出現(xiàn)多次波動(dòng)，上下肢各關(guān)節(jié)有明顯的屈曲，增大了腳與地面的垂直位移，使滯空時(shí)間更長(zhǎng)，有利于繩子順利通過腳底;落地緩沖階段，繩速大幅度降低，直至接近并腳單搖跳時(shí)的繩速，因此三搖跳在落地緩沖階段只需要保證繩體可以靠慣性維持圓周運(yùn)動(dòng)即可。此外，為了三搖跳下一個(gè)周期的順利進(jìn)行，落地緩沖階段下肢關(guān)節(jié)角度的變化量較并腳單搖跳時(shí)明顯減小[36]。

2.3.2 關(guān)于三搖跳的動(dòng)力學(xué)研究三搖跳和并腳單搖跳在支撐階段的地面反作用力變化趨勢(shì)基本沒有實(shí)質(zhì)性差異，但從變化幅度來看，三搖跳在支撐階段的地面反作用力明顯大于單搖，甚至可達(dá)2～3倍之多[36]。其原因可能是三搖跳過程中需要較高的騰空高度。在起跳蹬地階段，下肢各關(guān)節(jié)變化幅度差異不大，但三搖跳的爆發(fā)力卻很大。猜測(cè)這種力量主要來自于下肢肌肉的強(qiáng)勁收縮。

3 總結(jié)與展望

3.1 總結(jié)

跳繩運(yùn)動(dòng)的種類繁多，動(dòng)作各異，因此，在利用跳繩設(shè)計(jì)專項(xiàng)訓(xùn)練方案時(shí)，應(yīng)該考慮不同的跳繩方式對(duì)下肢生物力學(xué)特征的影響?？焖俨⒛_單搖跳繩主要鍛煉的是踝關(guān)節(jié)的快速收縮能力以及髖、膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，可作為其他項(xiàng)目為加強(qiáng)踝部力量而采取的一種訓(xùn)練手段;中速并腳單搖跳繩可以在加強(qiáng)膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)周圍的肌肉力量的同時(shí)，達(dá)到地面反作用力最小化，降低運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)，可作為大眾健身的首選。雙腳輪換單搖跳繩可以在加強(qiáng)對(duì)髖關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)練習(xí)的同時(shí)，減少對(duì)膝關(guān)節(jié)的負(fù)荷。單搖跳、雙搖跳和三搖跳的難度系數(shù)呈遞增態(tài)勢(shì)，地面反作用力也成倍激增，故建議跳繩初學(xué)者和健身人群盡量先做單搖練習(xí)(以并腳單搖跳為主)，避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)雙搖或三搖練習(xí)。在跳繩過程中若出現(xiàn)疲勞，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，循序漸進(jìn)，以免造成不必要的損傷。

3.2 展望

(1)體育領(lǐng)域主要運(yùn)用的生物力學(xué)研究手段包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和肌電學(xué)，三者結(jié)合以求達(dá)到數(shù)據(jù)分析的全面化。目前對(duì)跳繩運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)研究大致集中在前兩個(gè)方面，肌電學(xué)方面的應(yīng)用還相對(duì)較少?？梢酝ㄟ^肌電測(cè)試跳繩運(yùn)動(dòng)時(shí)的肌肉發(fā)力順序，分析用力合理性，提高肌肉的工作效率。

(2)國(guó)內(nèi)對(duì)并腳單搖跳繩的生物力學(xué)分析較多，而國(guó)外更偏向于從競(jìng)技跳繩角度出發(fā)，對(duì)雙腳輪換單搖跳繩的生物力學(xué)特征進(jìn)行分析。此外，相對(duì)于單搖跳而言，雙搖跳和三搖跳的難度較大，生物力學(xué)分析相對(duì)較少，而對(duì)于其他復(fù)雜的花樣跳繩動(dòng)作分析更是微乎其微。隨著近年來校園花樣跳繩的興起以及國(guó)內(nèi)外跳繩賽事的增多，未來研究應(yīng)該加大對(duì)跳繩中各種高難度技術(shù)動(dòng)作的對(duì)比分析。

(3)人體在運(yùn)動(dòng)過程中的協(xié)調(diào)性機(jī)制比較復(fù)雜，涉及神經(jīng)、骨骼肌等的參與。目前對(duì)跳繩協(xié)調(diào)性的生物力學(xué)研究大多集中在通過對(duì)比跳繩訓(xùn)練前后的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，提高跳繩運(yùn)動(dòng)時(shí)肢體的協(xié)調(diào)能力，而對(duì)跳繩技術(shù)動(dòng)作本身的協(xié)調(diào)性研究較少?？梢愿鶕?jù)Hudson的環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性鏈條模式理論，對(duì)跳繩過程中各相關(guān)環(huán)節(jié)和肌肉在支撐階段的同步性表現(xiàn)以及在騰空階段的順序性表現(xiàn)做出進(jìn)一步的力學(xué)分析，也可以考慮從神經(jīng)生物力學(xué)角度尋找大腦控制上下肢協(xié)調(diào)配合的機(jī)制，從而促進(jìn)跳繩動(dòng)作技能的學(xué)習(xí)和提高。