运动文胸下围围度对胸部位移的影响

于莉君，陈晓娜，上海工程技术大学服装学院

当女性在进行长时间的运动时，乳房如果没有支撑保护或者支撑性不好，将会导致胸大肌撕伤和胸部弹性纤维组织等损伤，特别是对于胸大的女性[1]。乳房若是没有得到良好的保护，就会在不知不觉中受到伤害[2]。运动文胸就是特意为女性运动时而设计的胸衣[3]，它不但短小、弹性好、适体，还可在运动时限制胸部的位移，避免胸部的肌肉损伤，减轻胸部的疼痛，防止胸部受到损害。在针对运动文胸的研究中，胸部舒适性是最重要的研究对象，而影响运动胸衣舒适性的最重要因素是压力与位移[4]。所以控制位移和压力，使得压力分布更均匀，运动时乳房位移更小，穿着更舒适是运动文胸研究的重要内容。

运动文胸是在普通文胸的基础上修改发展而形成的，是更加适合女性运动时穿着的专门文胸，特别是对于胸大的女性[4]。如果运动时未穿着运动文胸，胸部晃动会导致胸部不适。根据国外的调查显示，56%女性在运动中感觉胸部难受，过分的乳房移动会导致韧带拉伤和乳房下垂等问题，严重时将会引起乳腺癌[1]。曾有研究指出运动的时候，位移和不舒适性有很大关系[5]。澳大利亚有一家研究机构通过试验发现，运动文胸对乳房运动的控制是普通文胸的两倍，能够更有效地保护女性乳房、改善乳房位移以及疼痛[6]。从运动文胸诞生至今，它的研究都是通过查看女性在运动时躯体和乳房的位移和压力来进行和改善的，因为这样才可以最直观地观察运动时胸部移动情况和因此带给女性的影响[3]。从二十世纪70年代末80年代初到现在，研究人员通过女性运动时胸部位移来研究运动文胸的舒适性与位移[7]。国外也有学者通过生物力学研究胸部运动的绝对位移和相对位移[8]。综上所述，在关于运动文胸的研究方面，大部分是围绕胸部运动时的位移来进行的，但只有适当的压力才能有效限制运动时乳房的位移，因此利用压力来控制乳房的位移，从而使穿着者感受良好的压力舒适性是研究运动文胸舒适性的重要因素。

运动文胸下围变化能够改变下围处的压力，但是否对运动时的胸部位移有影响？本研究以选定的运动文胸为试验服装，7名普通女性为试验对象。通过改变试验服装下围围度值，测量穿着该款文胸时试验对象在慢跑和快跑时的胸部位移，分析运动文胸下围围度变化对胸部位移的影响程度。

1 试验过程

1.1 试验对象

从上海工程技术大学招募7位青年女性作为本次试验的试验对象。平均年龄为20±2岁，平均文胸尺寸是75B。试验对象的文胸尺寸如表1所示，其中，下围尺寸是专门为测试者量取的。试验对象均无胸部手术史与怀孕史。

表1 试验对象文胸号型

1.2 试验服装

本试验使用的运动文胸是在市场上最普遍的两款后背交叉式Nike运动文胸。两款运动文胸的款式图和尺码如表2所示。

表2 试验服装的款式和尺码信息

1.3 位移试验仪器及原理

试验使用的仪器为NDI OPTOTRAK光学跟踪三维测量仪。该仪器的原理是利用光学跟踪仪高速、实时跟踪的功能，对感应器位移的精确捕捉，可捕捉并测量1.5～6 m的物体。在采集了3D运动坐标之后，动作捕捉系统将数据传输给NDI First步态分析软件，得出精确的三维位移数据。数据处理软件选择EXCEL和SPSS。试验方法选择三维运动测量和主观评价。

1.4 位移试验

动态位移试验采用光学跟踪三维测量分析系统，采集不同罩杯的测试者在不同的下围围度状态下在慢跑和快跑时的胸部三维位移数据。在试验中将感应器黏贴于拟测部位，被测者在跑步机上进行慢跑和快跑，并通过光学跟踪摄像对感应器位移精确捕捉，从而测量拟测部位在跑步时的空间立体位移值大小，并通过计算得出每步态周期内位移的平均值，得出拟测部位的平均位移。分析比较不同罩杯、不同下围围度和不同运动速度对乳房三维位移产生的影响。

试验步骤：被测者身穿运动内衣，在跑步机上分别以5 km/h和10 km/h的速度进行30 s的跑步运动。为了使测试者能够在试验中减少由于人体本身位移过大引起的误差，本试验要求测试者在跑步时双手握住跑步机上的固定手柄，目光平视前方。每测完一次数据，被测者进行一段时间的休息。在被测者测完一组慢跑与快跑数据后，收紧运动文胸下围围度，再次进行慢跑与快跑的测量。共收紧两次。每位被测者共进行试验6次。

位移试验测试点的选择：由于本次试验是测量左右乳房的三维运动规律，而乳点相对于其他部位更能表现胸部位移的运动轨迹[9]，所以选择左右乳点为测试点。并以前颈点为参考点，用来代表躯干位移。从测试点的原始位移数据排除代表躯干的参考点位移数据是左、右乳房相对于躯干的位移。测试点如图1所示。用玻璃胶带将感应器直接黏贴于运动文胸左右乳点位置与前颈点上以做固定。

图1 位移试验测试点的示意图

位移试验仪器的摆放：由于跑步机的显示屏过高，若将摄像仪器放置于跑步机的正前方，将会阻挡摄像仪器对胸部位移的捕捉，因此将摄像仪器放置于跑步机的左侧斜前方，以便将三个测试点都能准确捕捉到。

试验服装下围档差设定：经预试验发现，缩小1 cm下围围度，对被测者而言主观感觉到的压力感差异过小，因此将下围围度档差设定为2 cm。由于实验服装的下围以及两侧都比较厚，在左右侧缝部位各缝制1 cm非常困难，因此没有选择在运动文胸两侧收紧，而是在其后中部位收紧2 cm。用划粉在运动文胸的后中部位收紧2 cm及4 cm处做好标记，当测完一组无收紧状态下的快、慢跑数据后，将运动文胸的后中部分收紧2 cm，再进行测试。本试验一共设有三档下围围度。

2 试验数据分析

由于被测者的数据所呈现的折线图几乎一致，因此只选取一位被测者在运动文胸下围围度最宽时慢跑、快跑三十秒的折线图，见表3。X轴代表左右方向的位移，Y轴代表竖直方向的位移，Z轴代表前后方向的位移。

从表3可以得出，当女性穿着运动文胸在跑步机上跑步时，由于摄像仪器是放置于跑步机的左侧斜前方、跑步过程中躯体发生左右前后的扭转等缘故，导致试验测得的X轴与Z轴位移折线图的规律性不强，在快跑的图像中尤其明显。左乳点X轴的位移幅度明显比右乳点的位移幅度小，左乳点Z轴的位移幅度明显比右乳点的位移幅度大。而竖直方向虽然也存在扭转，但量较小，可以忽略。因此在接下去的分析中将忽略对试验数据差距较大的X轴以及Z轴的研究。另外左胸与右胸的位移图线几乎重合，上下波幅几乎一致，说明左胸与右胸的竖直方向运动轨迹几乎一致。并且快跑比慢跑的位移频率更大，位移的幅度也更大。

第一位测试者的X、Y、Z轴位移数据见表4，通过计算得出每个步态周期内X、Y、Z轴位移量的平均值。当处于同一下围围度、同一运动速度的状态下，左、右乳点在Y轴方向上的位移量比在X轴和Z轴的位移量都更大。这就说明女性的乳房在位移的过程中，上下方向产生的位移量比左右、前后方向产生的位移更大。另外，左、右乳点在Y轴方向上的位移变化量范围最大，也能够说明随着人体运动速度与状态的变化，女性乳房上下的运动会出现显著变化，而乳点在X轴和Z轴方向上的位移变化范围比较小，说明女性乳房的里外运动和左右运动随着速度的改变而产生的变化相比上下的变化较小。

表4 左、右乳点及前颈点的平均位移值

试验对象位移频率见表5，慢跑和快跑中位移的频率不一样。在同一围度同一跑速的条件下，左、右乳点与锁骨位移的频率一致，因此在表5中仅显示其一的频率。大多数测试者在慢跑时的频率均值小于慢跑时的频率均值。除了第六位测试者的慢跑时和快跑时的数据差别不大。大多数的测试者慢跑时的位移频率均值约为2，而快跑时的位移频率均值约为3。下围围度的变化对频率没有影响，影响位移频率的只有跑速，跑速越快，位移频率越快。

表5 跑步中的位移频率

将乳点的Y轴原始位移数据减去参考点前颈点的位移数据，得出乳点相对前颈点的位移平均值，见图2。无论是慢跑还是快跑的情况下，运动文胸的下围围度越小，位移量就越小。并且在快跑时不同下围围度下的位移差距比慢跑时不同围度下的位移差距更大。因此，当女性在进行运动的时候，运动文胸下围围度越小，越能减小运动时的位移，更加能够得到良好的位移舒适性。在同一跑速的情况下，乳点位移数据随下围围度的减小而减小，说明乳点位移大小与运动文胸下围围度有关。在同一下围围度下，慢跑时前颈点和乳点原始位移数据大小要远小于快跑时的位移，说明快跑时的胸部位移远远大于慢跑时的乳点位移。

图2 不同下围围度时的胸部位移

3 结语

胸部位移与运动速度及运动文胸下围围度有关。同一运动速度下下围围度越小，胸部位移越小。同一运动文胸下围围度下运动速度越快，胸部位移越大。由于本研究的样本量较小，在后续研究中，该结论需要通过大样本量的试验分析进行验证。

[1] 何瑛.文胸结构对其压力的影响[J].纺织学报,2011,32(4):95-100.

[2] 杨艳.女士运动型内衣改良研究[D].现代经济信息,2015.

[3] 陈嘉毅.运动文胸研究现状及发展趋势[J].轻纺工业与技术,2010,39(5):56-58.

[4] 王方圆.运动文胸舒适性研究现状评述[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2012,11(3):31-37.

[5] Jennifer White.A Comparison of Three-Dimensional Breast Displacement and Breast Comfort During Over ground and Treadmill Running[J].Journal of Applied Biomechanics,2011,27(1):47-53.

[6] 常丽霞，王欣.运动胸衣研究现状[J]《.针织工业》,2005(11):27-30.

[7] Deirdre E.McGhee.Bra-breast forces generated in women with large breasts while standing and during treadmill running:Implications for sports bra design[J].《Applied Ergonomics》,2013,44(1):112-118.

[8] 王方圆.胸部位移与文胸舒适性关系初探[J].纺织学报,2013,34(1):106-109.

[9] 王方圆.基于位移与压力的运动文胸舒适性研究[D].上海：东华大学.2013.