CN109646183A - 非线性梯度生物力学特征的运动贴布 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种非线性梯度生物力学特征的运动贴布。所述运动贴布由非线性、梯度性材料性能的基体，二维波浪状涂胶的胶层和普通的离型纸组成，贴布形状为纺锤状或三角形，如附图1～3所示。利用贴布非线性、梯度变化的材料性能可在运动过程中降低褶皱率、增强生物性透气效果的同时，实现一系列的力学防护，如提升肌肉离心收缩的发力，延长运动疲劳时间，降低运动冲击损伤等。另外，类肌肉的形状设计有效提高了对肌肉的牵拉效率，并且二维波纹状胶层对组织水肿有一定的缓解作用。

Description

非线性梯度生物力学特征的运动贴布

技术领域

本发明涉及一种贴布，是一种非线性梯度生物力学特征的运动贴布。

背景技术

当前，运动贴布已经普遍用于缓解肌肉疲劳、肌肉无力，改善关节运动性，降低肌肉损伤等方面。其主要原理是利用运动贴布基体的弹性以及胶层的黏性，结合生物力学以及肌动学的有关原理，对于贴层附近的肌肉进行运动强化或放松治疗。

现阶段的运动贴布大多为长条状的矩形贴片，其由基体、胶层、离型纸共3部分组成。现有的基体材料是具有一定弹性的均匀正泊松比材料，通常为矩形薄片状布；在基体欲粘着于皮肤的一侧涂有胶黏层；在胶黏层未贴于体表时，该胶层与离型纸贴合。考虑到不同部位的肌肉走向以及不同动作的主发力肌肉，当进行运动时，在不同部位采用有效的方法进行贴设，可以缓解患者的疼痛，提升运动效果。

通常，在运动贴布的基体上预设多条切槽，这在一定程度上能够提升运动过程中贴布的透气性并且减小褶皱的产生率。但是，这会使得贴布与皮肤的接触面积减少，降低牵拉提升肌肤、促进引流的功效，而且由于黏接面积减少，会使得贴布容易脱落，失去治疗效果。另外，当前的运动贴布都为矩形长条状，而人体肌肉的形状是多样的。由此看来，均匀弹性的矩形贴布不能很好的满足运动过程中的防护需求。

发明内容

本发明要实现的目的为生物力学防护，比如增大运动贴布的牵张效率，提高贴布与皮肤的贴合度，增强运动过程中贴布的生物透气性，提升运动效果，延长运动疲劳时间，降低运动冲击损伤；并对组织水肿进行一定的缓解作用度。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：本次非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其形状以人体肌肉的主要形状为参考，分为纺锤形、三角形这两种基本形状；考虑到人体肌肉运动时，不同位点上的形变程度不同，运动贴布的基体材料采用具有非线性、功能梯度性的材料；对于胶黏处采用二维波纹状的胶层进行黏接。

借由上述的运动贴布设计方案，本次非线性梯度生物力学特征的运动贴布至少具有如下优点：

(1)提高了牵张效率。纺锤形、三角形的贴布形状更符合人体表层肌肉的大致形态，如表层的背肌、胸肌等基本上都是类三角形的，而表层的臂肌、腿肌等大多为(半)纺锤形。采用符合人体肌肉形态的贴布，在运动过程中能够大范围地贴合运动肌肉，降低对当前非运动肌肉处皮肤的黏贴，有效地对关键肌肉进行强化或放松。

(2)显著增强了贴布在使用中的贴合度，降低了褶皱率。贴布基体采用具有非线性功能梯度性的材料。沿肌纤维方向，从起点到止点其变形能力是先增加后减少的，可采用抛物线形式的变化规律；在垂直于肌纤维方向，从桡侧到尺侧其变形能力也可采用上述非线性的变化规律。运动贴布非线性梯度变化的变形能力与肌肉运动时的变化大体上相符，这种类生物的设计能够增加在运动过程中与皮肤的贴合度，在提供运动防护的同时降低褶皱率。

(3)增强运动过程中贴布的生物透气性。在运动过程中肌肉充血变大，对于具有功能梯度性的基体材料，可摒弃传统的正泊松比材料，使其受拉载方向与垂直于该方向都会发生不同程度的膨胀，并且本发明的非线性、功能梯度性基体材料能够随肌肉的形变产生近乎同步的变化，这都使得在运动过程中贴布基体纤维之间的间隔尺寸能够呈现非线性梯度的增加，确保贴布不同位点处汗水都能及时排出，增强了运动透气性。

(4)提高了肌肉离心收缩时的发力效果。肌肉离心收缩时肌纤维变长，由于运动贴布黏接于皮肤表面，因而贴布基体会沿着肌纤维方向进行拉伸。基体也可采用如前述的非线性功能梯度性材料，因而在垂直于肌纤维的方向基体材料也会呈现非线性梯度性地伸长并对皮肤产生梯度性收缩的力，这在一定程度上使得肌纤维之间的间隔变小。由于肌肉力正比于单位体积内肌纤维数量，因而采用非线性梯度生物力学特征的运动贴布会一定程度提升离心收缩时的肌肉力。

(5)提升了运动贴布的疲劳耐久性。由于非线性功能梯度性材料的疲劳强度远高于传统材料，因而当运动员在高频做某一动作时，使用非线性梯度生物力学特征的运动贴布能够持续改善其运动能力。

(6)降低了运动过程中的冲击损伤。非线性功能梯度性材料具有良好的能量吸收性，因而在运动中遭受冲击时，较传统运动贴布，本次发明的运动贴布能够很好地减少冲击，从而达到保护胶贴部位的作用。

(7)促进淋巴及血液循环，减轻水肿。具有生物力学防护功能的非线性梯度运动贴布的胶层分布为二维纵横波纹状，这改变了贴布下面皮肤的走向，使得皮肤与肌肉之间的空隙增大，增大了筋膜的通透性，促进了淋巴与血液循环，进而提高了代谢，有利于协助减轻水肿。(可参见图4、图5)

附图说明

图1是本次发明的正视图(含有纺锤形和三角形运动贴布)

图2是本次发明的侧视图(仅以纺锤形贴布为例)

图3是本次发明的俯视图(仅以纺锤形贴布为例)

图4是本次发明中二维波纹状胶层分布图

图5是本次发明中二维波纹状胶层促进循环的原理图

具体实施方式

为能快速了解本发明所能达到的功效，请先查看图1至图4，非线性梯度生物力学特征的运动贴布由基体1、胶层2、离型纸3共三部分组成。其形状是类似于肌肉形态的纺锤形、三角形或是其它形状，其中，贴布的基体1是非线性、梯度功能性材料，其横向与纵向的变形能力呈非线性梯度性变化，并且都与所贴合肌肉相近，并非均匀的弹性，这使得本次发明的运动贴布具有极佳的生物力学防护功能，如提高运动发力与透气性、高度的贴合性、延长运动疲劳时间、降低运动冲击等优点，同时，二维波纹状胶层2有效促进了皮下液体循环。

下面介绍本发明的一个实施佳例。在使用非线性梯度生物力学特征的运动贴布时，首先要明确使用目的，放松肌肉抑或是加强肌肉发力效果。比如以加强肱二头肌发力并且在运动过程中提供生物力学防护为例。将离型纸掀开一点点，把露出的胶黏贴布贴在靠近肱二头肌的上侧始端，然后顺着肌肉束的方向往肱二头肌的下侧止端进行黏贴，在此过程中可适度拉伸该贴布，使得黏贴完毕后运动贴布中存在一定的预应力。同理，放松肱二头肌的贴法与前述相反。

非线性梯度生物力学特征的运动贴布除了在肱二头肌处使用外，也可以使用在臀部、大腿、小腿、脚掌、手掌等部位，用于肌肉放松与运动时的生物力学防护，也可以在水肿的部位来改善疼痛。

以上所述只是本发明的个别实施佳例，并非对于本发明应用范围的限制，熟悉本领域的专业技术人员可在前述列出的技术内容内做等同变化的实施应用。但是，不脱离本发明的技术本质，进行任何的等同变化与简单修饰，都属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：运动贴布的基体采用非线性、功能梯度化的材料，贴布的形状为类生物的纺锤形与三角形，贴布的胶层为二维波浪状分布。

2.根据权利要求1所述的非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：运动贴布基体材料为功能梯度性材料，即沿肌肉纤维方向和垂直于该方向的贴布变形能力呈现梯度性变化，并非传统的均匀弹性材料，以求符合肌肉收缩中的梯度化变形趋势。

3.根据权利要求1所述的非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：运动贴布基体材料的梯度性变化趋势是非线性的。在贴布横、纵方向的变形能力可为二次抛物线式的先增加后降低，以求符合肌肉收缩中的非线性变形趋势。

4.根据权利要求1所述的非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：对于材料性能呈非线性梯度变化的贴布基体，可适用于不同种材料(包括正负泊松比材料等)。

5.根据权利要求1所述的非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：运动贴布的形状是类肌肉形态的纺锤形与三角形，该形状设计可大幅提高牵张效率。

6.根据权利要求1所述的非线性梯度生物力学特征的运动贴布，其特征在于：运动贴布中的胶层采用二维波浪状分布，可提高对于皮下组织液体的牵引作用。