于莉君，陳曉娜，上海工程技術(shù)大學服裝學院

運動有利于身心健康，但是運動過程中的胸部不舒適是女性進行體育運動的一大阻礙。運動過程中過多的胸部位移是引起胸部不舒適的兩大原因之一，減少胸部位移能夠有效提高女性在運動過程中的舒適度，從而提高女性參與體育鍛煉的積極性。由于女性胸部的主要支撐結(jié)構(gòu)為韌帶組織和表面皮膚，因此需要借助外力來限制運動過程中的胸部位移。文胸是最常見的胸部外部支撐結(jié)構(gòu)，多項研究表明，運動文胸比普通文胸能夠更有效地減少胸部位移。

1 基于分類原則的運動文胸比較

1977年出現(xiàn)了第一件運動胸衣[1]。1979年ASTM（美國材料與試驗協(xié)會）將運動文胸定義為可以限制運動時乳房組織位移的文胸[2]。由于運動文胸款式和面料的差異，各項研究結(jié)果得到關(guān)于運動文胸對胸部位移限制作用的結(jié)論也有所不同。

1.1 運動文胸的分類

1999年Bowles等[3]首次根據(jù)文胸款式及限制胸部位移的機制，明確地將運動文胸分為兩種類型，一種是壓縮式運動文胸，另一種是承托式運動文胸，見圖1。壓縮式運動文胸通過將乳房作為一個整體向胸骨壓緊來減少胸部位移，從而緩解運動引起的胸部不舒適；而承托式運動文胸則分別將乳房向上支撐并向胸部壓緊來限制胸部位移。在此之后的該領(lǐng)域研究中，學者們不再僅僅比較運動文胸與普通文胸的差別，還比較兩款運動文胸之間的差別。

圖1 兩款運動文胸示意圖[4]

1.2 胸部位移采集部位比較

胸部是一個大的范圍，用哪個部位的位移來代表胸部位移需要經(jīng)過科學驗證。很長一段時間乳點位移被用來代表胸部位移，但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)，穿著運動文胸后乳點位移并不能代表整個胸部的位移。

Mason等[5]采集了3名女性（罩杯大小分別為12B、14B和14C，澳大利亞文胸號型體系）在不同運動狀態(tài)下的胸部位移。從數(shù)值上看運動文胸比其他文胸對胸部位移的控制效果更好。由于樣本量太少，沒有得出定量化的結(jié)果。但是這一研究提出了一個很重要的概念，即通過觀察不穿文胸時胸部各部位的位移軌跡，發(fā)現(xiàn)乳點及距乳點上下左右各3 cm的四個點的運動軌跡非常相似，且乳點及乳點向上3cm的點位移大于其他三點。基于這一觀察結(jié)果，Mason等提出使用乳點位移代表整個胸部位移的觀點，為后續(xù)進行胸部位移研究提供了一種簡潔有效的簡化方法。但是這一結(jié)論是通過觀察得到的，未經(jīng)過數(shù)據(jù)的實際驗證。且只比較了不穿文胸時各點的運動軌跡，該結(jié)論對于穿著運動文胸時是否適用需要進一步的驗證。

2012年Zhou等[6]采集了11名中國女性穿著運動文胸前后的胸部運動軌跡，發(fā)現(xiàn)不穿運動文胸時乳點附近的位移比乳房上部的位移大；穿著運動文胸后乳點附近的位移得到了有效的控制，但是乳房上部的位移仍較大（見圖2）。因此穿著運動文胸時乳房上部的位移需要得到進一步的控制，該結(jié)論對于改進運動文胸的設計提供了有效的信息。由此可見，穿著運動文胸時乳點的位移不能代表整個乳房的位移，采集胸部位移數(shù)據(jù)時對于代表點的選擇還需要進一步的研究。

圖2 Zhou等的試驗對象穿著文胸前后的胸部位移[6]

1.3 胸部三維相對位移的提出

Scurr等[7]分析了15名D罩杯試驗對象在步行（5 km/h）和跑步(10 km/h)時，每個步態(tài)周期內(nèi)胸部三維絕對位移軌跡及相對位移軌跡，發(fā)現(xiàn)在每個步態(tài)周期內(nèi)胸部位移遵循數(shù)字“8”的圖像模式（見圖3），并可以分為四個階段。盡管胸部合位移比軀干位移有時間滯后，但每個階段的胸部位移值近似。56%的胸部運動為豎直方向的運動，說明排除6個自由度軀干運動的三維相對位移測量對于精確研究步態(tài)周期內(nèi)的胸部位移非常重要。Scurr等[54]首次提出了胸部三維位移的概念及研究胸部三維位移的方法，并對研究胸部三維位移的重要性進行了驗證。在此之前針對胸部位移的研究只將胸部豎直方向的位移作為研究對象，未考慮胸部在其他方向的位移。

圖3 胸部運動過程中的“8”字模式[8]

Scurr等的研究[7]也首次將胸部三維位移軌跡以圖象的形式展現(xiàn)出來，并發(fā)現(xiàn)不論是絕對位移軌跡和相對位移軌跡都在豎直方向存在兩個頂點，在前后方向和左右方向只存在一個頂點，這一現(xiàn)象與一個步態(tài)周期內(nèi)人體質(zhì)心的運動軌跡類似[9]。通過這一研究強調(diào)了運動文胸設計應該滿足D罩杯女性步行及跑步時對胸部多維方向而不僅僅是豎直方向的支撐需求。

White等[10]研究了8名D罩杯女性，穿著普通文胸、壓縮式運動文胸、承托式運動文胸及不穿著文胸四個狀態(tài)下在地面跑步時的胸部位移，發(fā)現(xiàn)兩款運動文胸之間胸部三維位移沒有顯著性差異，但是運動文胸與普通文胸及運動文胸與不穿文胸狀態(tài)之間存在一些顯著性差異。穿著運動文胸時的胸部位移比不穿文胸時降低了至少56%，穿著普通文胸時的胸部位移比不穿文胸時降低了41.3%。

1.4 運動速度對胸部位移影響上限臨界值的提出

為了滿足不同運動水平時女性對于運動文胸的需求，Scurr等[11]分析比較了21名D罩杯女性在四種胸部承托狀態(tài)下（普通文胸，承托式運動文胸，壓縮式運動文胸及不穿文胸），以11個速度（從5 km/h到15 km/h以1 km/h遞增）在跑步機上運動時的胸部位移值，發(fā)現(xiàn)在步行過程中所有方向的胸部位移幾乎相當，這為D罩杯女性設計文胸提供了標準。隨著跑步速度的增加，胸部豎直位移占胸部合位移的比例最多可以增加到50%，但是當跑步速度增加到10 km/h后，胸部位移的大小及方向不再隨速度的增加發(fā)生大的改變。如果該項結(jié)論可靠，在將來研究胸部位移隨運動速度的變化時，不必考慮速度增加到10 km/h后的情況，大大減少了不必要的試驗條件，可以很大程度上人力物力的耗費。

2 不基于分類原則的運動文胸比較

2.1 不同款式運動文胸的比較

對于胸部位移測量的文獻研究最早可以追溯到1987年，Lorentzen等[12]比較了59名女性穿著8款運動文胸，以6 km/h的速度在跑步機上運動時的胸部豎直位移，發(fā)現(xiàn)其中兩款文胸比其他文胸控制胸部位移的效果更顯著。這兩款文胸中其中一款面料厚實且彈性非常小，肩帶彈性也較小，文胸衣長較長達到腰線，上下都為胸部提供支撐，輪廓有點像現(xiàn)在的壓縮式運動文胸，且有后背交叉式肩帶，見圖4(a)。另一款文胸面料的彈性也非常小，罩杯部位有雙層面料，從各個方向同時支撐胸部，下圍和腋窩處的面料完全無彈性，只有文胸背部一小段及肩帶后部一小段可以拉伸，見圖4(b)。第二款文胸的彈性比前一款文胸的彈性更小，但是沒有前一款文胸對胸部位移的控制效果好，可能是因為第二款文胸的罩杯形態(tài)比較突出。

Lorentzen等提出使用胸部相對于軀干的位移來定量地表征胸部位移，而不是使用胸部相對于地面的絕對位移。胸部相對位移能更有效地體現(xiàn)胸部受損的幾率，從而排除了身高及跑步時跳躍能力等對胸部位移表征的影響。

圖4 對胸部位移控制效果較好的兩款運動文胸示意圖[12]

2.2 限制胸部位移的文胸設計特征研究

Jutel[13]提出較高的文胸領(lǐng)圍線是限制胸部向上位移的設計特點之一，但這一特點的有效性有待驗證。Zhou等[14]總結(jié)了能夠有效減少運動中胸部位移的運動文胸設計特征。4名可以代表24-40歲中國女性胸部及體型的試驗對象，不穿文胸或穿著7款試驗文胸之一在跑步機上運動時的胸部位移，發(fā)現(xiàn)不同部位的胸部位移有顯著差異。所有文胸都能夠有效降低左右方向的胸部位移。胸部位移的減少量與心位高、肩帶寬、領(lǐng)圍線高及側(cè)縫寬正相關(guān)?？梢宰钣行Э刂菩夭课灰频奈男卦O計特征為：壓縮式結(jié)構(gòu)、短背心款式、高領(lǐng)圍線、有肩帶、后背交叉式、圓領(lǐng)圍線、無心位、無鋼圈、無土臺、無襯墊及無可調(diào)節(jié)式寬肩帶。

3 自主設計或改造的運動文胸功能研究

大部分關(guān)于運動文胸對胸部位移控制作用的研究中，試驗服裝都采用市場上最常見的運動文胸款式，也有少部分學者對運動文胸進行了設計或改造，并研究上述改變對減少胸部位移的作用。

Krenzer等[15-16]通過立體裁剪和平面設計，為大胸女性設計了一款同時具有壓縮式和承托式特點的運動文胸，旨在解決大胸女性對于運動文胸舒適性、承托性及美觀性的要求(見圖5)。Starr等[17]進一步研究了這款運動文胸與另外兩款運動文胸對胸部位移的限制作用。另外兩款運動文胸其中一款是內(nèi)部為承托式外部為壓縮式的運動文胸，另一款為套頭式的壓縮式運動文胸。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，穿著Krenzer等設計的運動文胸比穿著另外兩款運動文胸時的胸部位移更小，且穿著同時具有承托式和壓縮式特點的運動文胸比穿著只有壓縮式特點的運動文胸時的胸部位移更小。但是由于三款文胸的面料組成也有所不同，該結(jié)論也可能受到面料組分的影響。

圖5 Krenzer等設計的同時具有承托性和壓縮性的運動文胸[15]

McGhee等[18]發(fā)現(xiàn)在承托式運動文胸罩杯外側(cè)加襯墊可以提高運動文胸的承托功能和壓縮功能，但這一改變并不能提高運動文胸對胸部位移的限制作用，這一結(jié)論與Krenzer等[15]的研究結(jié)論不一致。

Bowles等[19]研究發(fā)現(xiàn)，穿著后背交叉式肩帶的文胸與穿著豎直方向肩帶的文胸時胸部豎直位移之間無顯著性差異。

4 針對特殊環(huán)境或特殊人群的胸部位移研究

以上研究所得結(jié)論所基于的試驗環(huán)境都是試驗對象在跑步機上進行跑步運動，在該環(huán)境下得到的結(jié)論是否與女性在地面上直接跑步機時的結(jié)論一致？在進行其他類型的運動時胸部位移又有什么規(guī)律？

4.1 針對特殊環(huán)境的胸部位移研究

White等[28]第一次研究了地面跑步時的胸部位移，在此之前，關(guān)于胸部位移的研究一直關(guān)注于在跑步機上運動時的胸部位移[5,12,18]。White等發(fā)現(xiàn)地面運動時胸部位移與Lorenzen等學者的研究中跑步機運動時的胸部位移相差不大[12]，并推斷地面運動與跑步機運動產(chǎn)生的胸部位移沒有顯著性差異。為了驗證這一結(jié)論，2011年White等[4]對6名D罩杯女性在四種胸部承托狀態(tài)下（普通文胸，承托式運動文胸，壓縮式運動文胸和不穿文胸）,在跑步機及地面上跑步時的胸部位移進行比較。在地面運動與跑步機運動的步頻和步長都沒有顯著性差異的情況下，兩種運動狀態(tài)之間的胸部三維位移都沒有顯著性差異，說明研究跑步機跑步時得出的關(guān)于胸部位移的結(jié)論對于女性在地面跑步時同樣適用。

McGhee等[20]比較了16名C+罩杯女性，以相同步頻在深水運動及跑步機運動時的胸部豎直位移平均值及最大速度平均值，發(fā)現(xiàn)兩者之間胸部豎直位移沒有顯著性差異，但是深水運動比跑步機運動時的平均最大速度小。深水運動時的胸部豎直位移為2.8±1.1 cm，在跑步機上跑步時的胸部豎直位移為3.3±1.1 cm。由于該研究中的調(diào)查對象運動時采用自選速度，因此無法通過運動速度判定該研究中的運動強度。

Bridgman等[21]研究了39名女性不穿文胸完成5個兩步跳躍運動時的胸部位移，發(fā)現(xiàn)最大合位移、速度和加速度分別達到18.7 cm、93.1 cm/s及3.6 cm/s2，胸部豎直方向位移和速度顯著高于其他兩個方向，且胸部不舒適隨罩杯的增大而增大。

4.2 針對特殊人群的胸部位移研究

Gho等[8]首次分析了運動文胸對部分乳房切除術(shù)患者三維胸部位移的影響，該研究比較了4名部分乳房切除術(shù)患者穿著運動文胸和非運動式文胸時的胸部位移模式和胸部豎直方向的位移，發(fā)現(xiàn)運動文胸比非運動文胸能更有效地控制胸部豎直位移。

5 結(jié)語

對于胸部位移的研究不斷發(fā)展完善，從發(fā)現(xiàn)過多的胸部位移對女性造成的困擾，到提出相對位移的概念，再到提出三維相對位移。同時，對運動文胸限制胸部位移的作用也進行了不斷探索，從發(fā)現(xiàn)運動文胸相對于普通文胸在控制胸部位移上的優(yōu)勢，到比較不同款式的運動文胸之間的差別，再到優(yōu)化設計運動文胸的款式。盡管在使用哪個部位代表胸部位移，以及兩款運動文胸在限制胸部位移的差異上存在一定的爭議，針對胸部位移及運動文胸的研究越來越受到重視，這也體現(xiàn)了人們對體育運動及乳房健康的重視。

針對運動文胸款式特點對胸部位移限制作用的研究中，幾乎很少研究可以做到進行單因素分析，即只改變一個部位的款式而其他部位的款式及文胸面料都保持相同。造成這種現(xiàn)象的原因主要為試驗文胸一般都采用市場上售賣的成品文胸，很難保證兩款文胸面料的一致性，更難保證只有一個部位的款式改變。因此在以后的研究中可以盡量采用自制的運動文胸進行試驗研究，以保證各部位款式和面料改變的可控性，從而更精細地控制實驗條件，對各因素變化對胸部位移的影響作出更準確的評估。

[1]YuW.,etal.Innovation and technologyofwomen's intimateapparel.Cambridge,England:Woodhead publishing.2006.

[2]International,A.,A.S.f.Testing,and MaterialsAnnualbook ofASTM Standards.1979.437.

[3]Page K.A.and Steele J.R.Breastmotion and sportsbrassiere design-Implications for future research.SportsMedicine:1999.27(4):205-211.

[4]White J.,Scurr J.,and Hedger W.A comparison of three-dimensional breast displacement and breast com fort during overground and treadmill running.JournalofApplied Biomechanics:2011，27(1):47-53.

[5]Mason B.R.,Page K.A.,and Fallon K.An analysis ofmovementand discomfortof the female breastduring exercise and theeffectsofbreastsupport in three cases.Journalofscienceandmedicine in sport:1999，2(2):134-144.

[6]Zhou J.,Yu W.,and Ng S.P.Studies of three-dimensional trajectories of breastmovement for better bra design.Textile Research Journal:2012:242-254.

[7]Scurr J.C.,White J.L.and HedgerW.Breast displacement in three dimensions during thewalking and running gait cycles.Journalofapplied biomechanics:2009，25(4):322.

[8]Scurr J.C.,White J.L.,and HedgerW.Supported and unsupported breastdisplacement in three dimensionsacross treadmillactivity levels.Journalofsportssciences:2011，29(1):55-61.

[9]Kirtley C.Clinicalgaitanalysis:theory and practice.London:Churchill Livingstone,2006.

[10]White J.L.,Scurr J.C.,and Smith N.A.The effectofbreastsupporton kinetics during overground running performance.Ergonomics:2009，52(4):492-498.

[11]Scurr J.L.,etal.Verticalbreastextension during treadmill running.in ISBS-Conference Proceedings Archive.2011.

[12]Lorentzen D.and Lawson L.Selected sports bras:A biomechanical analysis of breastmotion while jogging.Physician and Sportsmedicine:1987，15(5):128-130,132-134,136,139.

[13]Jutel A.Stop the bob:breast support for active living.North Haven,South Australia:Advantage Publishing.1995:34-36.

[14]Zhou J.,Yu W.,and Ng S.P.Identifying effective design features of commercial sports bras.Textile Research Journal:2013,83(14):1500-1513.

[15]Krenzer G.,Starr C.,and Branson D.Developmentofa Sports Bra Prototype Patternworks International BestSolution to aPatternmaking Problem,2000.Clothingand TextilesResearch Journal:2005，23(2):131-134.

[16]Starr C.L.Biomechanicaland ThermalCom fortAnalysesof a Prototype Sports Bra.Stillwater:Oklahoma State University.2002.

[17]Starr C.,etal.Biomechanical analysisof a prototype sportsbra.Journal of Textile and Apparel,Technology and Management:2005，4(3):1-14.

[18]McGhee D.E.and Steele J.R.Breastelevation and compression decreaseexercise-induced breastdiscomfort.Medicine and Science in Sportsand Exercise:2010，42(7):1333-1338.

[19]Bowles K.A.and Steele J.R.Effects of strap cushions and strap orientation on com fort and sports bra performance.Medicineand science in sportsand exercise:2013，45(6):1113-1119.

[20]McGhee D.E.,Steele J.R.,and Power B.M.Doesdeep water running reduce exercise-induced breastdiscomfort?British JournalofSportsMedicine:2007，41(12):879-883.

[21]Bridgman C.,etal.Three-DimensionalKinematicsof the BreastDuringa Two-Step Star Jump.JournalofApplied Biomechanics:2010，26(4):465-472.