纱线压力对人体生理指标的影响

纱线压力对人体生理指标的影响

现代女性越来越注重穿错性服装。从重建人体形状和身体修养的角度来看，穿着这种衣服的身体是不可避免的。因此，在身体修复效果、客观压力和舒适度、生理系统影响方面寻求平衡，实现优化设计是解决调整性服装发展的原则。作为影响服装舒适性的重要因子,关于服装压力舒适性的研究已历时近50年。服装压力对人体生理因素的影响是其中一个热点问题,研究的手段和角度不断变化。HirataK等研究了压力范围为1330~5320Pa时,压力对血流速度,皮肤温度和压迫感觉的影响。NagayamaY采用心电图(ECG)研究了穿硬挺塑裤对心脏血管功能和心率的影响。MorookaH等研究了增高型胸衣的特征及其在乳下部位的服装压。NakahashiM等分析了腹带在不同面料、结构、号型和压力情况下,对主观感觉(压迫感,舒适度,廓形满意度)和生理反应(心率,皮肤血流,皮肤温度和口腔温度)的影响。一些学者专门就调整型内衣展开针对性研究,如文献研究了调整型服装的修身效果和压力感觉,文献研究了压力对于人体生理产生的消极影响,但是压力阈值和呼吸系统生理间并没有给出清楚的解释。本文就调整型内衣压力对呼吸系统的影响进行探讨。1实验部分1.1受害者的身体特征实验受试者为15名年龄在21~26岁之间的身体健康青年女性。首先在300名女研究生中筛选出42名体态微胖的学生,采用非接触三围激光扫描仪获取她们的身体特征,最终根据身体条件和穿着习惯选定15名女性作为本次着装实验的受试者,其身体基本数据及标准差见表1。1.2塑性塑造材料的设计实验所需样衣由北京爱慕内衣有限公司提供,每款调整型内衣有3个以上的号型,紧身衣(corset)的造型结构基本接近,但是塑裤(girdle)分别是高腰和长腿特征的2款设计,如图1所示。紧身衣主要由弹性面料、罩杯里料、弹力拉架、定型纱、胶骨(主要分布在纵向的6个位置处,如图1中的纵向线所示)构成。3款塑身衣的前中片均由弹性面料覆定型纱组成(灰色区域),为无弹性区域。根据每个受试者的身体尺寸选择合适的号型,表2列出了内衣的具体尺寸。1.3不穿及穿调整型睡衣的实验实验分2步进行。首先进行客观压力数据采集,然后进入人工气候室观察着装运动后的生理参数变化。第1步,在北京服装学院人体工学实验室,让受试者上身保持裸体状态,下身着合体但几乎不产生任何压力的纯棉内裤,然后选择与体型特征相匹配号型的内衣测量客观压力。第2步,着装实验在北京服装学院人工气候室中进行,室温为(23±2)℃,相对湿度(65±2)%。每位受试者提前30min进入实验室,使其身体及心理能够适应环境以减小客观压力和生理指标数据的实验误差。运动时外罩统一为宽松棉质运动服,先后作不穿及穿调整型内衣的对比实验。实验中受试者首先静坐在功率车上2min,心肺功能系统采集不加压力的基础生理数据,然后以40W功率持续骑功率车10min,恢复静止,系统持续采集数据1min。由于正常人的体内温度有明显的昼夜周期性变化,同时女性每月生理周期以及每日生理周期对各项生理指标也都会有影响,因此该实验在每位受试者生理周期的前期进行,并且保证每位受试者每天的测量时间基本相同。同时,同一件塑身衣的2个不同扣位在同一天按照外扣位、内扣位的顺序来进行实验,但不同的样衣之间则采取随机次序。受试者在实验前2h吃饭,实验期间禁止进食进水,以保证数据准确性。1.4压力、心率测量服装压力测量采用德国Novel公司的压力测量仪pliance-x,数据每0.1s测量1次,属电容性传感器动态压力测量系统。可以同时测量11个点的压力,具体测量点见表3。人体心率测量使用PolarVantageXL心率表,数据每隔5s测量1次。其他6项生理变量(实验主要观察7个代表性生理参数,包括心率、通气量、摄氧量、相对摄氧量、呼吸率、呼吸交换率、代谢当量等)使用德国产CORTEX-Metalyzer3B心肺功能遥测系统进行测量。2内部压力对生理指标的影响2.1压力服装公民的呼吸交换率变化表4列出着调整型内衣前后各生理指标的变化,当受试者在实验前静止2min(状态①)到运动10min(状态②)时,心率、呼吸率、摄氧量、代谢当量和每分钟通气量5项指标呈现增长趋势,在运动结束后,这些生理指标的物理值又出现下降现象。这反映了在运动过程中能量代谢有增加,但呼吸交换率在运动过程中稍有下降。穿着调整型内衣后,前5项生理指标在实验前静止2min、运动10min、运动后静止1min(状态③)3种状态时均呈现上升趋势,这也反映了穿着压力服装时人体能量代谢有所增加。呼吸交换率在穿着紧身衣后稍有下降,运动后静止状态时又反弹增加。相对摄氧量在实验中的变化不太明显,与运动量较小有关。2.2扣位对服装保障的影响紧身衣的内外扣位相距2.6cm,扣位之间是无弹性的涤纶面料。实验结果表明,由于扣位不同造成的服装宽裕量不同,即紧身衣造成的压力变化对部分生理指标有明显影响,当扣位由外向内,即压力增大时,心律、呼吸率和呼吸交换率有所降低,其他指标变化不明显。2.3运动情况下呼吸率的变化图2示出人体各生理指标在不同款式塑裤压力下的变化。穿着塑裤后,在运动前、运动中和运动后3种状态下,心率、每分钟通气量、呼吸交换率、摄氧量和代谢当量等指标都有轻微下降,但是呼吸率在有压力状态下增加。此外,高腰塑裤对生理指标造成的影响要高于长腿塑裤,由此结果可以推断,附加在腹部的压力比附加在腿部的压力对人体造成的影响更大。3人体受影响点与生理指标之间的相关性3.1呼吸和心率因子的关系错误的数据,保留有效数据。计算每个受压点的平均压力及每项生理指标变化。输入所有的压力数据以及生理数据,利用KMO及Bartlett′s检验,通过主成分分析法获得因子矩阵,从7个生理参数中抽取2个因子来评价整体生理变化,其累计百分比为83.43%。通过对因子载荷矩阵施行旋转,使因子载荷的平方按列向0和1两极转化,达到简化结构,并使生理指标之间的关系更为清晰的目的。结果如表5所示。2个因子被从中提取。因子1主要由通气量、摄氧量、相对摄氧量、代谢当量、呼吸率、呼吸交换率所决定,称为静止呼吸指标因子,因子2主要由心率决定,称为静止心率因子。得到2个主因子之后,把11个测试点压力与这2个因子进行相关性分析,得到表6所示结果。由结果可知:静止呼吸因子与塑身衣上的点4、点5、点6、点9存在明显相关关系。静止心率因子与各压力点间基本不相关。即静止呼吸因子与腰部以上及胸部的压力点存在关系,而心率与因压力产生的影响不相关。3.2呼吸和心率相关性分析结果数据整理方法同3.1,从7个生理参数中抽取2个因子。其中因子1由相对摄氧量、摄氧量、代谢当量、通气量、呼吸率决定,称为运动10min呼吸指标因子;因子2由呼吸交换率与心率决定,称为运动10min呼吸交换率与心率因子。再把11个压力测试点所受到的压力与这2个因子进行相关性分析,得到表7所示结果。可以得出:运动10min呼吸因子与塑身衣上的点6、点7存在相关;运动10min和心率呼吸交换率因子与点1、点3存在相关。由此可知。运动呼吸指标与胸部的压力关联度较大,运动心率与前腰部压力值存在相关。4压力对高腰塑睡衣装呼吸和下睡衣的影响1)服装压对生理指标变化的影响,是衡量压迫舒适性的一个重要研究手段,可以和主观压迫感调查和客观压力测量联合起来共同分析。2)服装压会影响生理指标的变化,通气量、相对摄氧量、2min代谢当量、呼吸率、摄氧量、心率等都会受到消极压力的影响,通过不同面料和号型样衣着装实验比较发现,内扣位比外扣位的影响更大,高腰塑裤比长腿塑裤对呼吸系统的影响更大。由