#打卡挑战局#

跳水时最安全的姿势，你猜对了吗？

跳水 是一件刺激又好玩儿的事情。我们可以在体育竞技场上欣赏专业的运动员高水平的比拼，也能在海边看到许多人兴奋地从高耸的岩石上一头扎进水里。

但很多人忽略了， 对未经训练的普通人而言，跳水同样是一件带有危险的事情 。水的密度差不多是空气的1000倍。如果你从一种非常稀薄的介质，进入另一种非常密集的介质中时，势必会经历巨大的冲击。

在人类生物力学的研究中，有大量关于下落伤害的文献，特别是针对老年人的研究，还有许多关于运动伤害的探索，比如脑震荡。但关于跳水伤害的研究却少之又少。

近日，一组研究团队对跳水过程的生物力学进行了详细探索。 他们测量了头、手和脚首先入水的跳水姿势带来的冲击，以及在不同跳水高度下受伤的可能性，为安全跳水提供了数据驱动的建议，并提供了测量不同形状的生物落入水中时影响的模型 。论文已发表在《科学进展》上。

3D模型实验

在生活中，人们会以各种不同姿势跳入水中，团队因此希望研究入水部位的影响。此外，他们还想就物体或不同形状的前端如何进入水中，提出一种更普遍或一般的理论。因此，他们研究了不同姿势的人类和动物的入水前端，并测量了不同形状的冲击力。

研究人员使用 3D打印模型 ，模拟了接近真实大小的人类头部和躯干、伸出手臂的躯干和头部，以及脚，还有不同动物的模型，包括港湾鼠海豚的头部、北方塘鹅的喙，以及蛇怪蜥蜴脚的模型，分别研究了弯曲、尖的和平的形状对水面的冲击。

各种动物和人类入水的冲击动力学。（图⁄Pandey, A. et al., 2022）

他们在模型上安装传感器，投入水中，并测量作用在它们身上的力，以及这些力是如何随时间分布的，从而建立起了一套理论模型，描述各种形状的力的增加，以及这些力如何随着跳水高度而增加。

然后，他们将高度和冲击力，与人类肌肉、韧带和骨骼所能承受的力绘制在一起，并发现在不同的高度和不同的潜水姿势下出现不同伤害的概率，比如锁骨、脊柱和膝盖受伤。

对于未经训练的跳水人员来说，研究人员发现， 在头先入水的情况下，8米以上的高度会带来脊髓和颈部受伤的可能；在手先入水的情况下，12米以上则会带来锁骨受伤的可能性；而在脚先入水的情况下，15米以上则可能膝盖受伤 。

安全的跳水指导

团队表示，这项成果可以帮助指导人们做出更安全的跳水选择，例如，如果想要从比较高的地方跳下，脚先入水应该是一种相对更安全的选择。

目前，人们创造的纪录可能超过研究发现的这些数字。比如，极限运动员 拉索·沙勒 （Laso Schaller）曾从58.8米的高度，以脚先入水的姿势跳入水中。研究人员表示，想要在这种极端的高度跳水而不受伤，就必须调动适当的肌肉，使得身体变得更硬、更紧。

研究还强调了， 俯冲式入水的动物在减轻跳水冲击方面的适应性有多强 。例如，北方塘鹅的喙有着较小的角度，让它们能够以每秒24米的速度进入水中。海豚长着较短的融合的颈椎，在它们游动时能够支撑头部。这些都是它们适应冲击的有效特征。