跳绳运动中大胸女性乳房运动范围及生物力学边界研究

本文采用4D动态人体扫描技术，首次系统研究了无胸罩状态下大罩杯（80C–85C）女性跳绳周期中的乳房三维运动轨迹。研究发现乳房在起跳后0.2±0.05秒达到垂直位移峰值（4-7cm），并存在沿胸廓曲度的外向滑动现象，为运动文胸（特别是上乳房区域）的仿生设计提供了关键生物力学参数。

　　

Highlight

通过4D动态人体扫描技术（3dMD系统）对6名80C–85C罩杯女性进行无胸罩跳绳测试，首次精确捕捉到乳房在运动周期中的三维运动轨迹。数据分析显示：

1. 1.
   垂直方向位移峰值出现在起跳后0.2±0.05秒
2. 2.
   乳房沿胸廓曲度存在显著外向滑动
3. 3.
   运动上边界稳定位于腋前点连线4–7cm上方

4D人体扫描实验

实验招募6名乳房体积＞700ml（Lombardi等，2024标准）的健康女性，采用高帧率3dMD系统采集跳绳全程点云数据。受试者以标准化频率（0.4–0.5秒/周期）进行无绳跳绳，通过比对相邻帧模型偏差值锁定乳房最大运动边界时刻。

乳房运动与跳绳周期的关联分析

完整跳绳周期包含3个相位：

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  相位1（蹬地期）：躯干上升时乳房因惯性滞后形成向下相对位移
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  相位2（腾空期）：乳房受重力与驱动力博弈呈现"波浪式"运动
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  相位3（着陆期）：胸大肌收缩引导乳房向内回弹
  研究首次发现乳房在相位1末期（即蹬地动作完成后）达到垂直位移极限，其运动轨迹符合粘弹性软组织动力学特征。

结论

本研究建立的乳房运动边界分析方法，为运动文胸的仿生设计提供了关键生物力学依据。特别指出上乳房区域（高于腋前点连线4–7cm）在抗冲击设计中需重点优化，这对提升大胸人群运动舒适度具有重要工程应用价值。