运动胸衣研究分析

张锟,上海工程技术大学

王燕珍,服装学院

运动胸衣是在文胸的基础上发展形成的，承袭了文胸的结构和特点。它是指女性在运动时穿着的专门内衣，在满足运动需要的同时，对乳房起到良好的承托和保护作用。具有短小、贴体、弹性好的特点，对乳房具有承托和限制作用，避免运动过程中乳房肌肉、组织损伤，同时能导湿、排汗，保持运动者体表干爽。

1 运动文胸

1.1 运动与乳房的关系

乳房有皮肤、纤维组织、脂肪组织和乳腺构成（如图1）。乳房的重量主要有韧带、腺体和皮肤承担，由于乳房过分往复移动，牵拉韧带和皮肤，就会产生乳房疼痛，严重时会造成乳房下垂，腺体、韧带拉伤，诱发乳腺癌等疾病。

图1 乳房矢状断横式图

女性在运动的时候会出现胸部晃动和疼痛。据相关资料显示，在运动的时候有一半以上的女性会发生胸部疼痛【1】；另一项调查显示，73%的女士表示运动时感到乳房摇晃，其中84%因而感到尴尬和不适，有的会出现肩带滑落或者闷热感，给女性带来了极大的困扰。而一款具有针对性的女性运动胸衣，不仅可以解决运动时的烦恼，提高效率，还可以增加运动的乐趣，改善心情。

1.2 运动文胸的发展

女性的胸衣虽然自古罗马时期发展到现在，已有百年历史，但是在基本的款式造型上并无很大变化。

随着体育健身的不断盛行，越来越多的女性开始投身到各种体育锻炼中，但是传统的文胸无法提供运动时胸部所需的支撑力和舒适感。很多女性在运动的时候觉得文胸是个累赘，不愿意穿文胸。据资料显示女性在运动的时候最好穿内衣。如果乳房偏大，运动强度大，时间长，不穿内衣容易造成乳房变形，甚至是拉伤。普通的文胸只是起到一个承托、覆盖和限制的作用，并不能满足运动时的需求，而专业的运动文胸除了具有普通文胸的结构和特点之外，还具有短小、贴体、弹性好的特点，能够起到避免乳房肌肉、组织损伤，同时能导湿、排汗、保持运动者体表干爽的作用【2】。

澳大利亚的一家运动研究机构曾对女性在裸胸、穿着文胸和穿着运动文胸三种状态下运动时，人体感到的由于乳房运动造成的不适感进行分析，发现女性在穿着运动文胸时，乳房在垂直方向上的位移是裸胸状态下的50%，普通文胸对乳房运动的控制只为运动文胸的一半。由此可见，在运动的时候，女性应该穿上运动文胸。

运动胸衣是在文胸的基础上发展形成的，基本上承袭了文胸的结构和特点。在1977年，美国跑步选手兼服装设计师HinnderMiller发明了第一款胸衣。它的结构很简单，主要是根据男性下体护裆器具改变而来。将两块护身用的三角绷带缝合在一起，当时，它只是一种很简单的胸衣，目的是为了使女性的乳房在运动中尽可能减少晃动，减少剧烈运动对乳房的冲击，同时又可以随时吸汗，保持体表干爽。后来他根据自己穿着这款运动胸衣做慢跑运动的亲身经历，对其进行了多次测试和改良设计，同时向政府相关部门提出专利权申请，使得这款运动胸衣能在市场上进行销售，并取名为慢跑运动胸罩【3】。

如今，健康生活理念的日益深入人心，人们对健康的关注达到了前所未有的高度，极大的带动了大众对运动、健身的参与程度和热情【4】。目前，越来越多的女性注意到保护胸部健康的重要性。为了满足市场的需求，现在国际上知名内衣和运动品牌公司Champi⁃on、Amazon、Enell、Berlin、Panache、Nike等都在从事运动文胸的研制和开发。

2 国内对运动胸衣的研究现状

我国对运动胸衣的研究比较晚，很多地方还不成熟。但是近年来，随着实验设备水平的提高、科研队伍的壮大以及市场的需求，我国在这方面的研究也取得了一些成果。

2.1 位移与压力舒适性研究

随着对舒适性要求的提高，人们发现对运动胸衣的压力进行研究对提高舒适性至关重要。过大或过小的压力均不符合人体生理要求；压力过小不利于人体防护和提高效率，压力过大易造成人体疲乏，甚至心肺功能低下，严重损害身体健康【5】。因此，国内有关学者对运动胸衣的压力也进行了研究。

香港理工大学的李毅于西安工程科技学院张欣博士应用三维人体生物学模型研究乳房对紧身服装运动胸衣产生的压力情况。通过在三维人体几何模型的基础上，建立有限元力学模型来描述人体及服装的动态平衡。它可以计算出服装内部应力-应力动态分布和变化，服装的压力和动态变化，皮肤和软组织中的应力-应变动态分布变化以及皮肤的压力分布和变化。给人一种很直观的感受，促进了运动胸衣的设计研发。

之后，香港理工大大学成功研发了“立体映”仪器，这部仪器能准确的测量身体各部位的活动，测试的时候先在测试者身上放置红外线反射珠，然后让强光透过玻璃片照向测试者，红外线反射珠可将光线反射，因此，根据光线反射的纹理仪器就可以计算出身体各部位的移动。这项技术能够有效捕捉人体运动时的身体移动情况，尤其适用于运动胸罩的设计。

2013年东华大学的王方圆在基于位移与压力的运动文胸舒适性研究中采用VICON运动学测量分析系统，在一系列运动速率下，采集受试者不同乳房承托状态下胸部三维位移相关数据，分析运动速率，乳房承托情况及乳房类型对乳房三维位移的影响。采用逻辑斯蒂回归方法对因变量舒适性等级和自变量罩杯、轴向、跑速、穿着状态建立回归模型，预测文胸舒适性。将舒适性、位移变量进行归一性整理后，通过三轴图分析舒适性、位移和压力之间的关系得出运动文胸在不同的跑速下舒适性差异不大，位移对舒适性的影响较大。

2.2 影响胸部运动幅度的研究

2010年东华大学的王慧在基于运动状态的女体与文胸穿着状态研究中有针对性的研究了羽毛球运动。选取58名未婚女大学生进行人体测量和数据分析，归纳总结了能够反映胸部特征的公因子。在自行设计的一个拍摄系统下进行试验，分析出不同动作下，胸部各个方向的运动范围，通过将胸部各个方向的的运动范围与胸部尺寸进行相关性分析，得出此运动过程中影响女性胸部运动幅度的部位：胸围与下胸围差、乳房表面长度和乳房横径。发现内置全罩杯样衣在束缚胸部运动方面效果较好。指出未来女性在运动胸衣的质量和性能上要求会比较高。

2.3 压力变异对心率指标影响研究

浙江理工大学的阎玉秀为研究女子篮球运动内衣压力对心率变异指标的影响，选取50名热爱篮球运动的青年女性为研究对象，测量其穿着不同压力运动内衣在篮球运动状态下的压力值和心率变异数据(如表1），并对其变化进行客观评价。研究结果认为，服装压与部分心率变异指标存在相关性，篮球运动中曲率较大的肩胛骨下角和人体侧部所受压力对心率变异指标产生显著影响。女性胸部受压应控制在2.067～3.268kpa，以使穿着者保持平稳舒适的生理状态。

表1 压力测试点

2014年浙江理工大学的高婕从人体功效学和生理学的角度出发，创新的以人体皮肤受压时公认的评判自主神经系统状态—心率变异性为手段，研究不同篮球动作状态下，女性穿着不同尺寸运动内衣的压力舒适性，将服装压力与生理指标、主观评分的方法相结合，分析女性从肩部到下胸围线之间的躯体上不同部位服装压对生理指标的影响，并利用BP神经网络检验女性穿着运动内衣时生理指标的舒适阀值。

2.4 分区设计对舒适性的影响

2010年江南大学的吴志明研究基于舒适性的运动胸衣分区设计中选取10中常用的运动胸衣面料，分别测试面料的结构基本参数，热湿舒适性能和弹力性能，分析他们的热湿舒适性和压力舒适性。根据中等强度运动时女性上身具有代表性的各部位运动出汗程度及压力舒适性的不同，进行分区设计，不同的区域选择不同的结构和面料。结果证明，这种设计方法有效的提高了运动胸衣整体的热湿舒适性和压力舒适性。

2.5 国内研究结论

总之，研究者肯定了运动胸衣比普通胸衣能够减少乳房晃动的幅度，降低了对乳房的伤害。同时分析了不同运动状态下女性乳房的移动范围和所受的压力情况。指出了位移对文胸的舒适性影响较大。对于如何更好的改善运动文胸的压力舒适性问题，既压力舒适性最大化、肌肉受损和摩擦阻力的最小化仍是目前研究的热点。

3 国外对运动胸衣的研究

国外对运动文胸的研究比较早，他们在技术、设备方面占据优势，在1935年，华纳公司根据女性不同的胸部形状，推出了不同的胸围尺寸，A、B、C罩杯规格。此后，欧美、日本等国对内衣与人体关系的研究就从未停止过。

3.1 胸部运动规律研究

英国朴茨茅斯大学运动与锻炼的Joanna Scurr博士通过对70名胸部大小从A罩杯一直到JJ罩杯的英国女性在穿着不同款式的胸衣进行走、慢跑、快跑运动时胸部的情况进行研究，发现女性胸部的运动过程是一个上下、左右、里外的三维运动。在行走试验中，女性胸部在各个方向的运动量是相同的。但随着行走速度加快到慢跑直至快跑，试验对象的胸部在竖直方向上的运动范围比其它方向增大，并且胸部运动的50%为上下运动，22%为两侧运动，27%为里外运动。

3.2 结构研究

随着研究的深入，运动文胸开始有了明显的结构特征，既宽的棉质的边沿，弹性不是很大的肩带。这样的结构受到女性的青睐，但是对D罩杯以上的女性并不适合，因此在1988年Renelle Braaten设计出这样结构的文胸：后背交叉的十字设计、非常宽的肩带、前面或后面的拉链设计、材质基本上没有弹性，之后这样的设计被广泛的采用。

韩国Chungnam大学纺织制衣学院应用3D相位扫描技术，对37名女性进行测量，研究出一种确定女性乳房边缘线的测量方法，为女性乳房形状的确定提供依据，而乳房根围曲线是舒适、合体运动胸衣设计的重要参数，这种方法不仅能准确获得乳房根部的曲线造型，而且能准确反映乳房底面积和体积。乳房根部形态是文胸钢圈设计的依据和文胸动态平衡的关键部位，这一技术为舒适运动胸衣的研究非常重要。

3.3 材料研究

随着研究的不断深入，运动文胸在结构、材料方面都有了较大的改进。2002年，俄克拉荷马州立大学设计学院Grace Krezer,Cathy staryy与Donna Branson利用立体与平面相结合的方法对大胸部女性的基本运动胸衣进行设计，通过面料的选择、层数以及设计的修改来减少女性胸部的不适感，增加文胸的支撑性和美感【7】。如今，人们对服装合体性、舒适度、美感等的要求越来越多，国外许多科研单位和企业开始从事人体美学、人体工程学、结构力学、解剖学角度对运动文胸进行研制和设计【2】。美国小组Massey小组研制出一种聚乙烯材料制成的塑料柔性内置罩杯型运动胸衣【11】该运动胸衣能将女性的整个乳房包容在内，并且可将乳房上下位移限制在2cm之内。

英国一个科研单位，重点研究文胸钢圈的改进。科研人员通过计算机模拟人体乳房在运动中的运动状态，采用非线性分析方法分析乳房的结构和运动性能，运用仿生技术开发出一种大型的塑料膜来支撑腋下的区域，从根本上解决了传统的二维钢圈与三维乳房状态的吻合矛盾【10】。据称这种仿生立体罩杯适合任何形状的乳房特征，耐洗、不变形，能对乳房起到良好的支撑作用。北京爱慕人体工学研究所开发出两款分别适合乳房丰满和乳房较小女性的运动文胸。

3.4 压力研究

Denton MJ等人认为由于个体差异和身体部位的不同，人体感觉不舒服的服装压力范围为5.88～9.8 kpa，这与皮肤表面的毛细血管的血压相近，而舒适的服装压力范围是1.96～3.92 kpa，当服装压力超过舒适临界压力值时，血液流动困难，从而导致血液流动受阻或者停止流动，最终血液被迫流向腿部较低部位，从而造成下肢肿胀。服装压力的大小主要取决于4个因素：服装的款式与合体性、身体各部位的形状、人体皮肤和皮下组织的力学性能以及面料的力学性能。

4 小结

运动胸衣的出现解决了女性运动时的苦恼和尴尬，并且保护了女性的乳房。但是，目前市场上销售的运动文胸仍不能满足女性运动时的需求，比如在文胸的舒适性、美观性、合体性等方面。目前的研究主要侧重于压力舒适性和动态位移舒适性等方面的研究。针对性的研究也很少，现在出现的仅是关于跑步、羽毛球、篮球等常见运动方面的专业运动胸衣的研究，但是还有很多其它的运动还没有学者去具体的研究。所以对于运动胸衣方面的研究还有很多工作需要做。

参考文献：

[1]文/缄，摄影/乔晓楠.运动文胸不只为性感[J].Fitness Mistakes:110-113.

[2]常丽霞，张欣.运动胸衣研究现状[J].针织工业，2005（11）；27-30.

[3]王圣元.如何挑选一件适合自己的运动胸罩[J].淡江体育，1992（11）：110-118.

[4]王璇.运动时尚与服饰流行及发展[J].武汉体育学院学报.2008,42(2).

[5]宋晓霞.针织运动内衣服装压力和人体舒适性的关系[J].针织工业,2007(4):33-37.