压力服装在运动和医疗领域的应用研究

岳文侠

(陕西服装工程学院，陕西 西安 712046)

1 引言

压力服装，即能够在人体的特定部位产生服装压力的服装[1]。压力服装对人体施加压力，可提高运动性能并有利于身体健康，其中包括增加血液循环、塑造形体、促进伤口愈合等。但过大的服装压力会造成人体疲乏，甚至心肺功能低下，严重损害身体健康。因此，在服装设计及功能性研究过程中，要科学设计生产服装。

国内以往关于压力服装的研究主要集中在服装压力的测量方法及传感技术[1-4]、服装压力与面料性能的关系[5-7]等方面，关于压力服装在实际中的应用，例如辅助疤痕恢复、提高运动员成绩的相关研究还比较少。本文总结了压力服装的发展历程，并分析了压力服装对病人疤痕治疗和提高运动员成绩的影响及市场上现有压力服装存在的问题。

2 压力服装的发展

早在20世纪70年代，国外已经开始使用压力袜辅助治疗下肢静脉疾病[8]。医用压力袜通过对患者腿部产生一个可控的、逐渐变化的力来促进静脉血液回流，通常情况下，其最大压力为20 mmHg～40 mmHg，在脚踝部产生最高压力，顺着腿部向上逐渐递减，在小腿肚处减为最大压力值的70%～90%，在大腿处减到最大压力值的25%～45%，这种梯次减压效果可促进病人的静脉血流、减少静脉淤血以及防止血栓形成[9，10]。近年来，随着压力服装的优点逐渐被人们认知，如改善肌肉力量、爆发力、耐力、运动知觉、利于运动后的恢复等，压力服装在运动员中越来越受欢迎。

3 压力服装在运动和医疗领域中的应用

3.1 压力服装在运动领域中的应用

3.1.1压力服装用于竞技比赛

对运动员进行跟踪调查发现，压力服装能通过清除乳酸浓度、减少肌肉震动等来增进运动员的运动机能。Berry MJ等人[11]研究发现，运动员在进行极限自行车运动时，穿着压力服装会减少其血液中的乳酸浓度。Sear JA等人[12]通过研究发现，穿着全身压力服装会提高肌肉含氧量和相关代谢性能，从而提高人体的运动性能。Trevor H等人[13]测试了9名职业运动员分别穿着普通运动服、压力服装和宽松服装在20秒短跑中的成绩，发现压力服装可以提高成绩。Kraemer等人[14]通过测试11名男性运动员和9名女性运动员穿着全身压力服装进行传统杠铃运动时的运动性能、肌肉疲劳、肌肉酸痛、肢体肿胀程度，发现压力服装可以提高运动员的运动能力，缓解肌肉疲劳、肌肉酸痛等。

压力服装还可以提高运动员重复弹跳能力。William J. Kraemer等人[15]以18名篮球运动员为实验对象，用自动显示力的人机交互程序测量运动员的弹跳力，发现穿着压力短裤的运动员的最大弹跳力没有明显改变，但是反复垂直弹跳的平均弹跳力明显增加。Doan等人[16]分析，压力服装能够提高弹跳能力的原因包括改善热身效果、减少肌肉震动和增大髋关节处的扭矩。运动员穿着较小压力的压力服装对运动成绩的影响较小，但运动员的舒适感和肌肉耐力会有一定程度的提高[17，18]。

3.1.2压力服装辅助运动员体能恢复

2004年，Chatard等人[19]研究12名职业自行车运动员穿着压力服装进行极限五分钟骑车运动，证实了运动员在激烈运动后，穿着压力服装可有助于促进其血液中乳酸的清除进而加快激烈运动后的体能恢复，并且发现运动员休息80分钟后，再次进行五分钟极限骑车时，穿着压力服装的运动员比不穿压力服装的运动员成绩提高了2.1%。还有研究表明，在恢复阶段穿着压力服装有利于减轻肌肉酸痛[20，21]，如Rob Duffield等人[22]分析11名运动员穿着和不穿着压力裤运动前后的血样，发现运动前后压力裤对心率、pH值及乳酸没有明显的影响，但是24小时后，穿着压力裤的运动员谷草转氨酶和肌肉酸痛减少明显 。

3.2 压力服装在医疗领域中的应用

在医疗领域，压力服装可以辅助增生性疤痕的愈合、预防静脉血栓、防止骨位异化、提高关节的灵活性等。

自1970年压力服装就用来治疗增生性疤痕，其原理是压力服装对伤口施加一定的压力，从而限制伤口处的血流、氧气和营养供给来控制伤口处胶原合成，进而可以加快伤口的恢复、减少痉挛发生的概率和进行外科手术的需要[23-25]。

通过对89位患有胯骨错位和膝盖错位的病人进行试验，发现压力袜是进行血栓预防的有效措施，并且穿着理想梯度压力的压力袜患静脉血栓的概率(6.1%)比穿着相反压力梯度的概率(25.6%)小[26，27]。

2009年，Platts SH等人[28]采用美国航空航天局的压力服装AGS(78 mmHg)和俄罗斯联邦航天局的压力服装Kentavr(30 mmHg)，对受试者进行模拟太空飞行试验，发现这两种压力服装对防止直立不耐受均有一定的作用。2010年，Stenger MB等人[29]验证了这一结论，并且发现穿着压力袜的宇航员的收缩压、每搏输出量、心输出量均比对比组的高。

在治疗增生性疤痕或预防静脉曲张时，需要注意的是必须在病人的伤口闭合后并且可以承受一定压力时，才可以穿着压力服装。压力服装需要一天穿着23小时，并且一直持续到疤痕愈合，一般情况下需要6个月。但是按照惯例，对患有增生性疤痕的病人施加压力的时间要持续两到三年。医生要定期对病人穿着的压力服装进行调整，或者换用新的服装来保证衣服对人体施加足够的压力。

4 压力服装的理想效果及存在的问题

4.1 理想压力服装应达到的预期效果

理想的压力服装应该给受压部位提供适度的持续压力，从而改善血液向肢体末端的循环；激烈运动时，可减少人体血液中的乳酸浓度，减少和地面接触时的肌肉震动以提高弹跳高度，减少运动员受伤的概率；激烈运动后，改善运动员的体能恢复及后续的运动成绩，减轻激烈运动后的延迟性肌肉酸痛；改善运动中和运动后的人体主观感觉。

4.2 现有压力服装存在的问题

A. J. Best等人[26]通过调查发现，市场上98%的压力袜都不能产生理想的压力梯度，甚至有54%的压力袜会产生相反的梯度压力。

运动用压力服装和医疗用压力服装都存在下列问题：目前还没有一个最佳压力的标准，缺乏科学的指导来实现安全有效的压力疗法；长时间施加过大的压力会导致病人骨骼变形甚至残疾，特别是在正在发育的未成年人[30]；湿热天气中，医疗压力服装会因为产热和出汗带给人体不适感，病人会起水疱、湿疹、溃疡甚至伤口腐烂，使治疗时间延长[31]；研究发现过大的压力会影响穿着者的正常生理平衡，如碳水化合物的吸收、直肠温度、血压等[32-34]；由于人体不同部位的曲率不同，很难保证人体各个部位受力均匀[35]；穿着压力服装的病人的活动在一定程度上会受到限制。

5 压力服装的生产建议

5.1 压力服装的面料

面料的力学性能对压力服装设计和压力预估十分重要，但关于压力服装面料力学性能的研究较少，因此压力服装生产需先对面料的性能和适用性深入了解。王永荣等人[1]研究了4种医疗压力服装锦/氨面料的弹性和断裂强力，结果表明4种面料的断裂伸长都超过200%，在伸长率小于100%范围内，面料的拉伸力与伸长率呈接近线性关系。

5.2 压力服装的生产

目前市场上压力服装的生产方式主要有两种：批量生产和定制。定制的压力服装比批量生产的更适合人体。压力服装在生产时可以在脆弱的伤口处或者新愈合处加一层内衬，减少服装与伤口之间的摩擦，防止伤口溃烂。为了保证压力服装对伤口施加均匀的压力，压力服装应当比伤口边缘长出2英寸，同时双层面料可提高服装对人体的压力。

6 结语

压力服装在体育和医疗领域均有广泛应用，并且对运动员成绩的提高、体能恢复、增生性疤痕的治疗等有一定的积极影响。压力服装面料的力学性能对服装设计和压力预估十分重要，因此在压力服装设计之前需先评估面料的相关力学性能。在压力服装设计时，要从服装生物力学、服装生理卫生学以及人体工程学角度全面深入地研究服装压，科学地利用服装压,实现服装压的合理分布。