運動胸衣研究分析

張錕,上海工程技術大學

王燕珍,服裝學院

運動胸衣是在文胸的基礎上發(fā)展形成的，承襲了文胸的結構和特點。它是指女性在運動時穿著的專門內(nèi)衣，在滿足運動需要的同時，對乳房起到良好的承托和保護作用。具有短小、貼體、彈性好的特點，對乳房具有承托和限制作用，避免運動過程中乳房肌肉、組織損傷，同時能導濕、排汗，保持運動者體表干爽。

1 運動文胸

1.1 運動與乳房的關系

乳房有皮膚、纖維組織、脂肪組織和乳腺構成（如圖1）。乳房的重量主要有韌帶、腺體和皮膚承擔，由于乳房過分往復移動，牽拉韌帶和皮膚，就會產(chǎn)生乳房疼痛，嚴重時會造成乳房下垂，腺體、韌帶拉傷，誘發(fā)乳腺癌等疾病。

圖1 乳房矢狀斷橫式圖

女性在運動的時候會出現(xiàn)胸部晃動和疼痛。據(jù)相關資料顯示，在運動的時候有一半以上的女性會發(fā)生胸部疼痛【1】；另一項調查顯示，73%的女士表示運動時感到乳房搖晃，其中84%因而感到尷尬和不適，有的會出現(xiàn)肩帶滑落或者悶熱感，給女性帶來了極大的困擾。而一款具有針對性的女性運動胸衣，不僅可以解決運動時的煩惱，提高效率，還可以增加運動的樂趣，改善心情。

1.2 運動文胸的發(fā)展

女性的胸衣雖然自古羅馬時期發(fā)展到現(xiàn)在，已有百年歷史，但是在基本的款式造型上并無很大變化。

隨著體育健身的不斷盛行，越來越多的女性開始投身到各種體育鍛煉中，但是傳統(tǒng)的文胸無法提供運動時胸部所需的支撐力和舒適感。很多女性在運動的時候覺得文胸是個累贅，不愿意穿文胸。據(jù)資料顯示女性在運動的時候最好穿內(nèi)衣。如果乳房偏大，運動強度大，時間長，不穿內(nèi)衣容易造成乳房變形，甚至是拉傷。普通的文胸只是起到一個承托、覆蓋和限制的作用，并不能滿足運動時的需求，而專業(yè)的運動文胸除了具有普通文胸的結構和特點之外，還具有短小、貼體、彈性好的特點，能夠起到避免乳房肌肉、組織損傷，同時能導濕、排汗、保持運動者體表干爽的作用【2】。

澳大利亞的一家運動研究機構曾對女性在裸胸、穿著文胸和穿著運動文胸三種狀態(tài)下運動時，人體感到的由于乳房運動造成的不適感進行分析，發(fā)現(xiàn)女性在穿著運動文胸時，乳房在垂直方向上的位移是裸胸狀態(tài)下的50%，普通文胸對乳房運動的控制只為運動文胸的一半。由此可見，在運動的時候，女性應該穿上運動文胸。

運動胸衣是在文胸的基礎上發(fā)展形成的，基本上承襲了文胸的結構和特點。在1977年，美國跑步選手兼服裝設計師HinnderMiller發(fā)明了第一款胸衣。它的結構很簡單，主要是根據(jù)男性下體護襠器具改變而來。將兩塊護身用的三角繃帶縫合在一起，當時，它只是一種很簡單的胸衣，目的是為了使女性的乳房在運動中盡可能減少晃動，減少劇烈運動對乳房的沖擊，同時又可以隨時吸汗，保持體表干爽。后來他根據(jù)自己穿著這款運動胸衣做慢跑運動的親身經(jīng)歷，對其進行了多次測試和改良設計，同時向政府相關部門提出專利權申請，使得這款運動胸衣能在市場上進行銷售，并取名為慢跑運動胸罩【3】。

如今，健康生活理念的日益深入人心，人們對健康的關注達到了前所未有的高度，極大的帶動了大眾對運動、健身的參與程度和熱情【4】。目前，越來越多的女性注意到保護胸部健康的重要性。為了滿足市場的需求，現(xiàn)在國際上知名內(nèi)衣和運動品牌公司Champi?on、Amazon、Enell、Berlin、Panache、Nike等都在從事運動文胸的研制和開發(fā)。

2 國內(nèi)對運動胸衣的研究現(xiàn)狀

我國對運動胸衣的研究比較晚，很多地方還不成熟。但是近年來，隨著實驗設備水平的提高、科研隊伍的壯大以及市場的需求，我國在這方面的研究也取得了一些成果。

2.1 位移與壓力舒適性研究

隨著對舒適性要求的提高，人們發(fā)現(xiàn)對運動胸衣的壓力進行研究對提高舒適性至關重要。過大或過小的壓力均不符合人體生理要求；壓力過小不利于人體防護和提高效率，壓力過大易造成人體疲乏，甚至心肺功能低下，嚴重損害身體健康【5】。因此，國內(nèi)有關學者對運動胸衣的壓力也進行了研究。

香港理工大學的李毅于西安工程科技學院張欣博士應用三維人體生物學模型研究乳房對緊身服裝運動胸衣產(chǎn)生的壓力情況。通過在三維人體幾何模型的基礎上，建立有限元力學模型來描述人體及服裝的動態(tài)平衡。它可以計算出服裝內(nèi)部應力-應力動態(tài)分布和變化，服裝的壓力和動態(tài)變化，皮膚和軟組織中的應力-應變動態(tài)分布變化以及皮膚的壓力分布和變化。給人一種很直觀的感受，促進了運動胸衣的設計研發(fā)。

之后，香港理工大大學成功研發(fā)了“立體映”儀器，這部儀器能準確的測量身體各部位的活動，測試的時候先在測試者身上放置紅外線反射珠，然后讓強光透過玻璃片照向測試者，紅外線反射珠可將光線反射，因此，根據(jù)光線反射的紋理儀器就可以計算出身體各部位的移動。這項技術能夠有效捕捉人體運動時的身體移動情況，尤其適用于運動胸罩的設計。

2013年東華大學的王方圓在基于位移與壓力的運動文胸舒適性研究中采用VICON運動學測量分析系統(tǒng)，在一系列運動速率下，采集受試者不同乳房承托狀態(tài)下胸部三維位移相關數(shù)據(jù)，分析運動速率，乳房承托情況及乳房類型對乳房三維位移的影響。采用邏輯斯蒂回歸方法對因變量舒適性等級和自變量罩杯、軸向、跑速、穿著狀態(tài)建立回歸模型，預測文胸舒適性。將舒適性、位移變量進行歸一性整理后，通過三軸圖分析舒適性、位移和壓力之間的關系得出運動文胸在不同的跑速下舒適性差異不大，位移對舒適性的影響較大。

2.2 影響胸部運動幅度的研究

2010年東華大學的王慧在基于運動狀態(tài)的女體與文胸穿著狀態(tài)研究中有針對性的研究了羽毛球運動。選取58名未婚女大學生進行人體測量和數(shù)據(jù)分析，歸納總結了能夠反映胸部特征的公因子。在自行設計的一個拍攝系統(tǒng)下進行試驗，分析出不同動作下，胸部各個方向的運動范圍，通過將胸部各個方向的的運動范圍與胸部尺寸進行相關性分析，得出此運動過程中影響女性胸部運動幅度的部位：胸圍與下胸圍差、乳房表面長度和乳房橫徑。發(fā)現(xiàn)內(nèi)置全罩杯樣衣在束縛胸部運動方面效果較好。指出未來女性在運動胸衣的質量和性能上要求會比較高。

2.3 壓力變異對心率指標影響研究

浙江理工大學的閻玉秀為研究女子籃球運動內(nèi)衣壓力對心率變異指標的影響，選取50名熱愛籃球運動的青年女性為研究對象，測量其穿著不同壓力運動內(nèi)衣在籃球運動狀態(tài)下的壓力值和心率變異數(shù)據(jù)(如表1），并對其變化進行客觀評價。研究結果認為，服裝壓與部分心率變異指標存在相關性，籃球運動中曲率較大的肩胛骨下角和人體側部所受壓力對心率變異指標產(chǎn)生顯著影響。女性胸部受壓應控制在2.067～3.268kpa，以使穿著者保持平穩(wěn)舒適的生理狀態(tài)。

表1 壓力測試點

2014年浙江理工大學的高婕從人體功效學和生理學的角度出發(fā)，創(chuàng)新的以人體皮膚受壓時公認的評判自主神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)—心率變異性為手段，研究不同籃球動作狀態(tài)下，女性穿著不同尺寸運動內(nèi)衣的壓力舒適性，將服裝壓力與生理指標、主觀評分的方法相結合，分析女性從肩部到下胸圍線之間的軀體上不同部位服裝壓對生理指標的影響，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡檢驗女性穿著運動內(nèi)衣時生理指標的舒適閥值。

2.4 分區(qū)設計對舒適性的影響

2010年江南大學的吳志明研究基于舒適性的運動胸衣分區(qū)設計中選取10中常用的運動胸衣面料，分別測試面料的結構基本參數(shù)，熱濕舒適性能和彈力性能，分析他們的熱濕舒適性和壓力舒適性。根據(jù)中等強度運動時女性上身具有代表性的各部位運動出汗程度及壓力舒適性的不同，進行分區(qū)設計，不同的區(qū)域選擇不同的結構和面料。結果證明，這種設計方法有效的提高了運動胸衣整體的熱濕舒適性和壓力舒適性。

2.5 國內(nèi)研究結論

總之，研究者肯定了運動胸衣比普通胸衣能夠減少乳房晃動的幅度，降低了對乳房的傷害。同時分析了不同運動狀態(tài)下女性乳房的移動范圍和所受的壓力情況。指出了位移對文胸的舒適性影響較大。對于如何更好的改善運動文胸的壓力舒適性問題，既壓力舒適性最大化、肌肉受損和摩擦阻力的最小化仍是目前研究的熱點。

3 國外對運動胸衣的研究

國外對運動文胸的研究比較早，他們在技術、設備方面占據(jù)優(yōu)勢，在1935年，華納公司根據(jù)女性不同的胸部形狀，推出了不同的胸圍尺寸，A、B、C罩杯規(guī)格。此后，歐美、日本等國對內(nèi)衣與人體關系的研究就從未停止過。

3.1 胸部運動規(guī)律研究

英國樸茨茅斯大學運動與鍛煉的Joanna Scurr博士通過對70名胸部大小從A罩杯一直到JJ罩杯的英國女性在穿著不同款式的胸衣進行走、慢跑、快跑運動時胸部的情況進行研究，發(fā)現(xiàn)女性胸部的運動過程是一個上下、左右、里外的三維運動。在行走試驗中，女性胸部在各個方向的運動量是相同的。但隨著行走速度加快到慢跑直至快跑，試驗對象的胸部在豎直方向上的運動范圍比其它方向增大，并且胸部運動的50%為上下運動，22%為兩側運動，27%為里外運動。

3.2 結構研究

隨著研究的深入，運動文胸開始有了明顯的結構特征，既寬的棉質的邊沿，彈性不是很大的肩帶。這樣的結構受到女性的青睞，但是對D罩杯以上的女性并不適合，因此在1988年Renelle Braaten設計出這樣結構的文胸：后背交叉的十字設計、非常寬的肩帶、前面或后面的拉鏈設計、材質基本上沒有彈性，之后這樣的設計被廣泛的采用。

韓國Chungnam大學紡織制衣學院應用3D相位掃描技術，對37名女性進行測量，研究出一種確定女性乳房邊緣線的測量方法，為女性乳房形狀的確定提供依據(jù)，而乳房根圍曲線是舒適、合體運動胸衣設計的重要參數(shù)，這種方法不僅能準確獲得乳房根部的曲線造型，而且能準確反映乳房底面積和體積。乳房根部形態(tài)是文胸鋼圈設計的依據(jù)和文胸動態(tài)平衡的關鍵部位，這一技術為舒適運動胸衣的研究非常重要。

3.3 材料研究

隨著研究的不斷深入，運動文胸在結構、材料方面都有了較大的改進。2002年，俄克拉荷馬州立大學設計學院Grace Krezer,Cathy staryy與Donna Branson利用立體與平面相結合的方法對大胸部女性的基本運動胸衣進行設計，通過面料的選擇、層數(shù)以及設計的修改來減少女性胸部的不適感，增加文胸的支撐性和美感【7】。如今，人們對服裝合體性、舒適度、美感等的要求越來越多，國外許多科研單位和企業(yè)開始從事人體美學、人體工程學、結構力學、解剖學角度對運動文胸進行研制和設計【2】。美國小組Massey小組研制出一種聚乙烯材料制成的塑料柔性內(nèi)置罩杯型運動胸衣【11】該運動胸衣能將女性的整個乳房包容在內(nèi)，并且可將乳房上下位移限制在2cm之內(nèi)。

英國一個科研單位，重點研究文胸鋼圈的改進?？蒲腥藛T通過計算機模擬人體乳房在運動中的運動狀態(tài)，采用非線性分析方法分析乳房的結構和運動性能，運用仿生技術開發(fā)出一種大型的塑料膜來支撐腋下的區(qū)域，從根本上解決了傳統(tǒng)的二維鋼圈與三維乳房狀態(tài)的吻合矛盾【10】。據(jù)稱這種仿生立體罩杯適合任何形狀的乳房特征，耐洗、不變形，能對乳房起到良好的支撐作用。北京愛慕人體工學研究所開發(fā)出兩款分別適合乳房豐滿和乳房較小女性的運動文胸。

3.4 壓力研究

Denton MJ等人認為由于個體差異和身體部位的不同，人體感覺不舒服的服裝壓力范圍為5.88～9.8 kpa，這與皮膚表面的毛細血管的血壓相近，而舒適的服裝壓力范圍是1.96～3.92 kpa，當服裝壓力超過舒適臨界壓力值時，血液流動困難，從而導致血液流動受阻或者停止流動，最終血液被迫流向腿部較低部位，從而造成下肢腫脹。服裝壓力的大小主要取決于4個因素：服裝的款式與合體性、身體各部位的形狀、人體皮膚和皮下組織的力學性能以及面料的力學性能。

4 小結

運動胸衣的出現(xiàn)解決了女性運動時的苦惱和尷尬，并且保護了女性的乳房。但是，目前市場上銷售的運動文胸仍不能滿足女性運動時的需求，比如在文胸的舒適性、美觀性、合體性等方面。目前的研究主要側重于壓力舒適性和動態(tài)位移舒適性等方面的研究。針對性的研究也很少，現(xiàn)在出現(xiàn)的僅是關于跑步、羽毛球、籃球等常見運動方面的專業(yè)運動胸衣的研究，但是還有很多其它的運動還沒有學者去具體的研究。所以對于運動胸衣方面的研究還有很多工作需要做。

參考文獻：

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