壓力服裝在運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究

岳文俠

(陜西服裝工程學(xué)院，陜西 西安 712046)

1 引言

壓力服裝，即能夠在人體的特定部位產(chǎn)生服裝壓力的服裝[1]。壓力服裝對(duì)人體施加壓力，可提高運(yùn)動(dòng)性能并有利于身體健康，其中包括增加血液循環(huán)、塑造形體、促進(jìn)傷口愈合等。但過(guò)大的服裝壓力會(huì)造成人體疲乏，甚至心肺功能低下，嚴(yán)重?fù)p害身體健康。因此，在服裝設(shè)計(jì)及功能性研究過(guò)程中，要科學(xué)設(shè)計(jì)生產(chǎn)服裝。

國(guó)內(nèi)以往關(guān)于壓力服裝的研究主要集中在服裝壓力的測(cè)量方法及傳感技術(shù)[1-4]、服裝壓力與面料性能的關(guān)系[5-7]等方面，關(guān)于壓力服裝在實(shí)際中的應(yīng)用，例如輔助疤痕恢復(fù)、提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的相關(guān)研究還比較少。本文總結(jié)了壓力服裝的發(fā)展歷程，并分析了壓力服裝對(duì)病人疤痕治療和提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的影響及市場(chǎng)上現(xiàn)有壓力服裝存在的問(wèn)題。

2 壓力服裝的發(fā)展

早在20世紀(jì)70年代，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始使用壓力襪輔助治療下肢靜脈疾病[8]。醫(yī)用壓力襪通過(guò)對(duì)患者腿部產(chǎn)生一個(gè)可控的、逐漸變化的力來(lái)促進(jìn)靜脈血液回流，通常情況下，其最大壓力為20 mmHg～40 mmHg，在腳踝部產(chǎn)生最高壓力，順著腿部向上逐漸遞減，在小腿肚處減為最大壓力值的70%～90%，在大腿處減到最大壓力值的25%～45%，這種梯次減壓效果可促進(jìn)病人的靜脈血流、減少靜脈淤血以及防止血栓形成[9，10]。近年來(lái)，隨著壓力服裝的優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們認(rèn)知，如改善肌肉力量、爆發(fā)力、耐力、運(yùn)動(dòng)知覺(jué)、利于運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)等，壓力服裝在運(yùn)動(dòng)員中越來(lái)越受歡迎。

3 壓力服裝在運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 壓力服裝在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1.1壓力服裝用于競(jìng)技比賽

對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，壓力服裝能通過(guò)清除乳酸濃度、減少肌肉震動(dòng)等來(lái)增進(jìn)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。Berry MJ等人[11]研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行極限自行車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿著壓力服裝會(huì)減少其血液中的乳酸濃度。Sear JA等人[12]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，穿著全身壓力服裝會(huì)提高肌肉含氧量和相關(guān)代謝性能，從而提高人體的運(yùn)動(dòng)性能。Trevor H等人[13]測(cè)試了9名職業(yè)運(yùn)動(dòng)員分別穿著普通運(yùn)動(dòng)服、壓力服裝和寬松服裝在20秒短跑中的成績(jī)，發(fā)現(xiàn)壓力服裝可以提高成績(jī)。Kraemer等人[14]通過(guò)測(cè)試11名男性運(yùn)動(dòng)員和9名女性運(yùn)動(dòng)員穿著全身壓力服裝進(jìn)行傳統(tǒng)杠鈴運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)性能、肌肉疲勞、肌肉酸痛、肢體腫脹程度，發(fā)現(xiàn)壓力服裝可以提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，緩解肌肉疲勞、肌肉酸痛等。

壓力服裝還可以提高運(yùn)動(dòng)員重復(fù)彈跳能力。William J. Kraemer等人[15]以18名籃球運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，用自動(dòng)顯示力的人機(jī)交互程序測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的彈跳力，發(fā)現(xiàn)穿著壓力短褲的運(yùn)動(dòng)員的最大彈跳力沒(méi)有明顯改變，但是反復(fù)垂直彈跳的平均彈跳力明顯增加。Doan等人[16]分析，壓力服裝能夠提高彈跳能力的原因包括改善熱身效果、減少肌肉震動(dòng)和增大髖關(guān)節(jié)處的扭矩。運(yùn)動(dòng)員穿著較小壓力的壓力服裝對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的影響較小，但運(yùn)動(dòng)員的舒適感和肌肉耐力會(huì)有一定程度的提高[17，18]。

3.1.2壓力服裝輔助運(yùn)動(dòng)員體能恢復(fù)

2004年，Chatard等人[19]研究12名職業(yè)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員穿著壓力服裝進(jìn)行極限五分鐘騎車(chē)運(yùn)動(dòng)，證實(shí)了運(yùn)動(dòng)員在激烈運(yùn)動(dòng)后，穿著壓力服裝可有助于促進(jìn)其血液中乳酸的清除進(jìn)而加快激烈運(yùn)動(dòng)后的體能恢復(fù)，并且發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員休息80分鐘后，再次進(jìn)行五分鐘極限騎車(chē)時(shí)，穿著壓力服裝的運(yùn)動(dòng)員比不穿壓力服裝的運(yùn)動(dòng)員成績(jī)提高了2.1%。還有研究表明，在恢復(fù)階段穿著壓力服裝有利于減輕肌肉酸痛[20，21]，如Rob Duffield等人[22]分析11名運(yùn)動(dòng)員穿著和不穿著壓力褲運(yùn)動(dòng)前后的血樣，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)前后壓力褲對(duì)心率、pH值及乳酸沒(méi)有明顯的影響，但是24小時(shí)后，穿著壓力褲的運(yùn)動(dòng)員谷草轉(zhuǎn)氨酶和肌肉酸痛減少明顯 。

3.2 壓力服裝在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用

在醫(yī)療領(lǐng)域，壓力服裝可以輔助增生性疤痕的愈合、預(yù)防靜脈血栓、防止骨位異化、提高關(guān)節(jié)的靈活性等。

自1970年壓力服裝就用來(lái)治療增生性疤痕，其原理是壓力服裝對(duì)傷口施加一定的壓力，從而限制傷口處的血流、氧氣和營(yíng)養(yǎng)供給來(lái)控制傷口處膠原合成，進(jìn)而可以加快傷口的恢復(fù)、減少痙攣發(fā)生的概率和進(jìn)行外科手術(shù)的需要[23-25]。

通過(guò)對(duì)89位患有胯骨錯(cuò)位和膝蓋錯(cuò)位的病人進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)壓力襪是進(jìn)行血栓預(yù)防的有效措施，并且穿著理想梯度壓力的壓力襪患靜脈血栓的概率(6.1%)比穿著相反壓力梯度的概率(25.6%)小[26，27]。

2009年，Platts SH等人[28]采用美國(guó)航空航天局的壓力服裝AGS(78 mmHg)和俄羅斯聯(lián)邦航天局的壓力服裝Kentavr(30 mmHg)，對(duì)受試者進(jìn)行模擬太空飛行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這兩種壓力服裝對(duì)防止直立不耐受均有一定的作用。2010年，Stenger MB等人[29]驗(yàn)證了這一結(jié)論，并且發(fā)現(xiàn)穿著壓力襪的宇航員的收縮壓、每搏輸出量、心輸出量均比對(duì)比組的高。

在治療增生性疤痕或預(yù)防靜脈曲張時(shí)，需要注意的是必須在病人的傷口閉合后并且可以承受一定壓力時(shí)，才可以穿著壓力服裝。壓力服裝需要一天穿著23小時(shí)，并且一直持續(xù)到疤痕愈合，一般情況下需要6個(gè)月。但是按照慣例，對(duì)患有增生性疤痕的病人施加壓力的時(shí)間要持續(xù)兩到三年。醫(yī)生要定期對(duì)病人穿著的壓力服裝進(jìn)行調(diào)整，或者換用新的服裝來(lái)保證衣服對(duì)人體施加足夠的壓力。

4 壓力服裝的理想效果及存在的問(wèn)題

4.1 理想壓力服裝應(yīng)達(dá)到的預(yù)期效果

理想的壓力服裝應(yīng)該給受壓部位提供適度的持續(xù)壓力，從而改善血液向肢體末端的循環(huán)；激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，可減少人體血液中的乳酸濃度，減少和地面接觸時(shí)的肌肉震動(dòng)以提高彈跳高度，減少運(yùn)動(dòng)員受傷的概率；激烈運(yùn)動(dòng)后，改善運(yùn)動(dòng)員的體能恢復(fù)及后續(xù)的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，減輕激烈運(yùn)動(dòng)后的延遲性肌肉酸痛；改善運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后的人體主觀感覺(jué)。

4.2 現(xiàn)有壓力服裝存在的問(wèn)題

A. J. Best等人[26]通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上98%的壓力襪都不能產(chǎn)生理想的壓力梯度，甚至有54%的壓力襪會(huì)產(chǎn)生相反的梯度壓力。

運(yùn)動(dòng)用壓力服裝和醫(yī)療用壓力服裝都存在下列問(wèn)題：目前還沒(méi)有一個(gè)最佳壓力的標(biāo)準(zhǔn)，缺乏科學(xué)的指導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)安全有效的壓力療法；長(zhǎng)時(shí)間施加過(guò)大的壓力會(huì)導(dǎo)致病人骨骼變形甚至殘疾，特別是在正在發(fā)育的未成年人[30]；濕熱天氣中，醫(yī)療壓力服裝會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)熱和出汗帶給人體不適感，病人會(huì)起水皰、濕疹、潰瘍甚至傷口腐爛，使治療時(shí)間延長(zhǎng)[31]；研究發(fā)現(xiàn)過(guò)大的壓力會(huì)影響穿著者的正常生理平衡，如碳水化合物的吸收、直腸溫度、血壓等[32-34]；由于人體不同部位的曲率不同，很難保證人體各個(gè)部位受力均勻[35]；穿著壓力服裝的病人的活動(dòng)在一定程度上會(huì)受到限制。

5 壓力服裝的生產(chǎn)建議

5.1 壓力服裝的面料

面料的力學(xué)性能對(duì)壓力服裝設(shè)計(jì)和壓力預(yù)估十分重要，但關(guān)于壓力服裝面料力學(xué)性能的研究較少，因此壓力服裝生產(chǎn)需先對(duì)面料的性能和適用性深入了解。王永榮等人[1]研究了4種醫(yī)療壓力服裝錦/氨面料的彈性和斷裂強(qiáng)力，結(jié)果表明4種面料的斷裂伸長(zhǎng)都超過(guò)200%，在伸長(zhǎng)率小于100%范圍內(nèi)，面料的拉伸力與伸長(zhǎng)率呈接近線性關(guān)系。

5.2 壓力服裝的生產(chǎn)

目前市場(chǎng)上壓力服裝的生產(chǎn)方式主要有兩種：批量生產(chǎn)和定制。定制的壓力服裝比批量生產(chǎn)的更適合人體。壓力服裝在生產(chǎn)時(shí)可以在脆弱的傷口處或者新愈合處加一層內(nèi)襯，減少服裝與傷口之間的摩擦，防止傷口潰爛。為了保證壓力服裝對(duì)傷口施加均勻的壓力，壓力服裝應(yīng)當(dāng)比傷口邊緣長(zhǎng)出2英寸，同時(shí)雙層面料可提高服裝對(duì)人體的壓力。

6 結(jié)語(yǔ)

壓力服裝在體育和醫(yī)療領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，并且對(duì)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的提高、體能恢復(fù)、增生性疤痕的治療等有一定的積極影響。壓力服裝面料的力學(xué)性能對(duì)服裝設(shè)計(jì)和壓力預(yù)估十分重要，因此在壓力服裝設(shè)計(jì)之前需先評(píng)估面料的相關(guān)力學(xué)性能。在壓力服裝設(shè)計(jì)時(shí)，要從服裝生物力學(xué)、服裝生理衛(wèi)生學(xué)以及人體工程學(xué)角度全面深入地研究服裝壓，科學(xué)地利用服裝壓,實(shí)現(xiàn)服裝壓的合理分布。