基于颈部血流变化的男装颈部压力舒适感分析

赵莉，陈东生

(1. 闽江学院 服装与艺术工程学院，福建 福州 350108；2.江西服装学院 校长办公室，江西 南昌 330201)

随着科学技术水平的快速发展及人们生活水平的提高，人们对服装的选择，不再以美观为唯一标准，舒适性成为人们选择服装的重要指标之一[1]。文中通过对服装产品压力舒适感的研究，以期优化服装舒适性指标，改善消费者的着装体验。目前，对服装颈部的研究大多围绕人体形态、领部结构，针对颈部压力的研究较少。吴志明等[2]基于BP神经网络评价方法得出人体颈部压力舒适阈值为1.046 kPa；王珊珊等[3]根据颈部的舒适感和压力范围，并结合李克特量表给出了颈部面料合理拉伸率范围。文中选取脂肪含量适中的青年男性为实验对象，通过逐渐减小领围的方式给其颈部施压，结合主客观评测的方式，得出静态下颈部舒适感、压力与皮下血流的相关性，以期指导消费者着装和企业产品规格设计。

1 实验方案

1.1 实验理论基础

产生服装压的3大要素分别是质量压、束缚压和面压。当束缚压和面压过大时，身体形态将会发生改变，如紧身衣、塑身内衣、紧身裤等[4]。当人体受到服装压时，除了皮肤发生形变，皮下压觉神经末梢受到压迫，使人感受到压迫感以外，还会因受压部位皮下血管受到挤压，造成血流的变化[5]。

1.2 实验对象及设备

1.2.1实验对象 实验对象选择年龄23～25周岁、平均年龄(24±1)岁、平均身高(170±2) cm、平均体质量(65±3) kg的健康青年男性，并利用脂肪测试仪等筛选出5名BMI 18～21 kg/m2、颈围36 cm的青年男性作为受试者。

为了探索颈部受压前后的血液变化情况，文中分别从颈根部、颈中部、颈上部挑选出前颈点、颈横静脉、侧颈点、头夹肌下、胸骨舌骨肌、颈动脉窦、下颌后静脉、头夹肌中、下颌下腺9个部位为实验待测点，具体如图1所示。

1.2.2实验服装 实验服装选择领圈部分面料成分为60%羊毛、35%腈纶、5%氨纶，织物组织结构为2×2罗纹的高领针织衫[6]。实验基础服装规格见表1。依据领口围与头部尺寸的相关性及面料弹性，通过大量的预实验，服装领上口围档差设定为2 cm，实验设计5个档次。由于服装其他部位对实验没有影响，为防止产生实验误差，毛衫其他部位尺寸保持不变。领口围的各档尺寸分别36，34，32，30，28 cm[7]。

图1 实验颈部测量部位点 Fig.1 Neck measurement points of the experiment

cm

1.2.3实验仪器 AMI3037S-5型激光组织血流量计，日本AMI公司制造。

1.2.4实验环境 由于人体血流变化受到心理、生理和环境等多方面因素的影响，为保证实验数据的有效性，实验时间固定在12:30至16:00，室内环境温度保持为(25±2) ℃。受试者进入实验室，适应环境20 min后开始进行测量。

1.3 实验方法

实验选取颈部9个部位作为服装受压预测点，选用相同款式不同领口围的针织高领毛衫对其加压，测得颈部待测点在领围收缩0，2，4，6，8，10 cm状态下的血流量、血液量、血流速度和皮肤温度的数据。首先对颈部预测点进行预实验，剔除了颈部加压过程中，受压变化不明显的实验点，然后对加压效果明显的待测点进行正式实验。通过不同领围的高领毛衫对人体进行均匀施压[8]，测得人体颈部在加压过程中的血液变化情况，最后采用SPSS软件进行数据处理和分析，进而得出人体颈部各点的血液变化情况与受服装压的关系。

通过预实验分析，人体颈部在受到服装压时，侧颈点、下颌下腺、颈横静脉和前颈点位于颈部的边缘区域，受到的加压效果不明显，所以在正式实验中剔除。通过相同款式不同领围的高领毛衫对人体颈部进行施压，测得下颌后静脉、胸骨舌骨肌、颈动脉窦、头夹肌中和头夹肌下5个点受压前后的皮下血液变化，并对实验测试得到的数据采用SPSS软件进行分析处理，从而得到颈部受压对血流变化影响的关联性。

2 实验数据与分析

2.1 实验数据预处理

实验数据采用服装接触压测量仪测得，数据通过电压的方式表达[9]，电压原始数据如图2所示。

图2 电压原始数据 Fig.2 Original data of the voltage

实验要求测试数据达到2 min，实验数据实际收集的过程中需要将测量时间延长至3 min，其间会产生约200个数据，将初始数据根据换算关系进行处理，把数据前后10%的部分减除，并剔除数据中存在的异常个案，得到满足数据分析需求的150个数据，再将150个数据通过求方差和平均值方式进行处理，体现实验结果的特征性[9]。

2.2 实验数据分析

2.2.1不同部位血液变化分析

1)下颌后静脉。通过原数据的预处理和样本数据的整理，得到：下颌后静脉受到加压后的血液变化数据，具体结果见表2。下颌后静脉受到加压后的血液变化曲线如图3所示。

表2 下颌下静脉受到加压血液变化数据

注：p为压力；F为血流量；Fmax为最大血流量；v为血流速度；T为皮肤温度。

图3 下颌后静脉受到加压血液变化曲线Fig.3 Pressure and flood data of the under jaw intravenous point

在领围收缩范围低于2 cm时，服装压低于0.655 kPa，血流量开始上升；当领围尺寸收缩值为2～6 cm时，服装压力低于0.926 kPa，压力使皮肤产生形变，并且压迫到血管，从而导致血流速度和血流量降低；而当领围收缩值超过6 cm，服装压力高于0.926 kPa时，血流量开始上升，血流速度开始趋于平缓。

2)胸骨舌骨肌。通过原数据的预处理和样本数据的整理，得到：胸骨舌骨肌受到不同压力加压后的血液变化数据，具体结果见表3；胸骨舌骨肌受到加压后的血液变化曲线如图4所示。

表3 胸骨舌骨肌加压血液变化数据

图4 胸骨舌骨肌加压血液变化曲线 Fig.4 Pressure and flood data of the hyoid point

由图4可以看出，胸骨舌骨肌随着压力的增大，血流量先是增高然后是开始下降；而当领围收缩值在2～6 cm时，服装开始压迫到毛细血管，导致血流量和血流速度都缓慢下降，颈部组织皮下最大血流量上升，此时人体皮肤血管达到压力阈值；而当领围收缩值超过6 cm时，压力超过1.119 kPa，人体神经系统开始调节，从而导致血流速度上升，直至符合人体生理需求[10]。

3)颈动脉窦。通过原数据的预处理和样本数据的整理，得到：颈动脉窦受到不同压力加压后的血液变化情况，具体结果见表4；颈动脉窦受到加压后的血液变化情况如图5所示。

表4 颈动脉窦受到加压血液变化数据

图5 颈动脉窦受到加压血液变化曲线 Fig.5 Pressure and flood data of the carotid sinus

由图5可以看出，当领围收缩值在6 cm以下时，血流量有所升高，此时服装压低于0.847 kPa，没有引起反射调节；而当领围收缩值超过6 cm时，服装压大于0.847 kPa，血流量开始下降。

4)头夹肌。通过原数据的预处理和样本数据的整理，得到了头夹肌中、头夹肌下受到不同压力加压后的血液变化情况分别见表5和表6；头夹肌中、头夹肌下受到加压后的血液变化情况分别如图6和图7所示。

从图6、图7可以看出，当头夹肌受到服装压力时，人体血流量、最大血流量、血流速度所做出反应的趋势相同。当着装压低于0.539 kPa时，测得的血流量上升；当着装压力继续增大达到0.815 kPa时，较大的压力使得毛细血管压缩，导致血流量、血流速度和最大血流量降低，下降趋势较为明显；当压力增大到0.834 kPa时，血流量、最大血流量和血流速度继续下降，但下降幅度缓慢；当着装压力大于0.834 kPa时，人体毛细血管微循环开始参与血液的调节，从而加快了血流速度。

相对于颈部其他各点，头夹肌下部肌肉和脂肪较为厚实，无大动脉及静脉，主要为丰富的皮下毛细血管，压力增大后的血流量变化和血流速度较为平稳，能耐受较大压力。在颈部舒适评价阶段，遵循舒适度的压力数据取小不取大的原则，故此点数据剔除。

表5 头夹肌中受到加压血液变化数据

表6 头夹肌下受到加压血液变化数据

图6 头夹肌中受到加压血液变化曲线 Fig.6 Pressure and flood data of the middle head splenius point

图7 头夹肌下受到加压血液变化曲线Fig.7 Pressure and flood data of the lower head splenius point

2.2.2压力与颈部血流量相关性分析 将实验数据通过SPSS进行相关性分析，其中样本的相关性系数用R表示，描述的是两个变量间线性相关程度的强弱。系数相关性分为4个等级，分别为：0.8≤|R|<1.0 极强相关；0.6≤|R|<0.8 强相关；0.4≤|R|<0.6 中等程度相关；0.0≤|R|<0.4 弱相关或者无相关。对受试者的压力和血流量进行相关性分析，得出相关性系数统计见表7。

表7 压力与血流量的相关性分析

由表7得出，颈动脉窦点压力与血流量有很强的相关性，下颔后静脉与血流量的相关性一般，而胸骨舌骨肌点和头夹肌中点压力与血流量的相关性较小。

颈动脉窦下有颈静脉、颈动脉等丰富的血管，压力变化对其产生的影响比较明显，这与吴志明等[11]关于颈部服装压对人体颈动脉窦生理影响的研究结论相吻合。胸骨舌骨肌点、头夹肌处无主要动静脉血管，为大量毛细血管，受压力影响不明显。下颌后静脉处有颈内静脉及面静脉，其压力与血流量相关性不大，究其原因，一是该点处于领子上边缘，偏离施压范围；二是颈内静脉位置较深，不容易因面压而产生形变[12]。

3 结语

通过本次实验研究，发现男装颈部压力与血流影响存在一定的关系。当领围收缩值低于4 cm，压力低于0.815 kPa时，人体处于舒适性范围，血流量达到最大值；当领围收缩值在4～6 cm时，压力为0.815～1.119 kPa，人体处于一般舒适范围，此时的血流量为3.05～4.96 mL/min，与人体正常血流量相吻合，表明此时的压力值可以为舒适阈值；当领围收缩值超过6 cm时，压力大于1.119 kPa，人体处于不舒适状态，毛细血管受到压迫，血流速度降低，血流量减少，人体为维护机体供氧等机能，需进行反射调节，不能满足服装穿着舒适性。文中得出的相关结论对研究男装领型设计的合体性和舒适性有科学的理论支持。