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本研究招募 12 名男性受試者,平均年齡為 18 到 30 歲,所招募受試者 的小腿圍、大腿圍、臀圍,皆在本研究測試機能壓力褲尺寸 (小腿圍 37.5 公分,

大腿圍 54.5 公分,臀圍 96.0 公分) ± 3 公分範圍內,受試者基本資料如下表 3-1。

。12 名受試者在半年內無下肢肌肉骨骼及神經系統之傷害,日常生活情況皆正 常,同時告知受試者實驗目的、流程、以及實驗的優點和風險,並簽署受試者同 意書,如附錄二。

表 3-1 受試者基本資料

平均數 ± 標準差 身高 (cm) 175.15 ± 4.82

體重 (kg) 69.15 ± 6.75

年齡 (year) 23.69 ± 1.18 小腿圍 (cm) 37.34 ± 1.87 大腿圍 (cm) 52.73 ± 3.76 臀圍 (cm) 96 ± 3.21

股四頭肌 髕骨支撐 第二節 儀器設備

一、 機能壓力長褲 (一) 機能壓力褲:

本研究開發之機能壓力褲,希望使用者可以在日常活動中使用,並 提升下肢肌力和爆發力,且能有效降低肌肉晃動和增加關節的穩定。長 褲的壓力值是採用漸進式壓力進行製作,且針對日常運動較常見的動作 作文獻收集,包含:走跑、上下坡、上下樓梯、跳躍等七種動作所使用 的肌群進行分析,可歸結出主要使用肌肉為股四頭肌和腓腸肌、比目魚 肌。故針對此肌肉進行線條設計,同時在髕骨下緣設計彈性支撐帶,幫 助膝關節穩定,如下圖 3-1 (正面)、圖 3-2 (反面)。整體布料材質在黑 色彈性布區塊使用 73%聚酯纖維 (Polyester) 和 27%彈性紗 (Spandex),

並採用圓編織法;肌肉加強區塊使用 72%聚酯纖維和 28%彈性紗,並採 用經編織法;髕骨支撐帶使用 70%聚酯纖維和 30%彈性紗,並採用經編 織法。經編是採用縱向的編織方法,且使用的針數比起圓編多,所以能 產生比較好的彈性,使加強的區塊可以產生較好的張力,輔助肌肉的收 縮,而黑色彈性布和橘色加強區塊則是利用裁片方式剪接而成,製作出 不同彈性的區塊,機能壓力褲詳細資料如下表 3-2。

圖 3-1 機能壓力褲正面圖與加強區塊

腓腸肌 比目魚肌

圖 3-2 機能壓力褲反面圖與加強區塊

表 3-2 機能壓力褲布料成分與編織方式

布料成分 編織方式

黑色彈性布 Spandex70 (27% ) + Polyester (73%) 圓編 肌肉壓縮線條 Spandex 70 (28%) + Polyester (72%) 經編 髕骨支撐帶 Spandex 420 (30%) + Polyester (70%) 經編

(二) 市售 CW-X 長褲─stabilyx:

從目前市面較進階的專業機能壓力褲產品調查,包含:CW-X Stabilyx、

C3fit Performance、2XU Compression Tight、Skin A400,這些產品多半有均 壓或是漸進壓力的設計,但是對於肌肉的加強和關節的支撐穩定效果,則是 依品牌產品有所不同。從下表 3-3 所示,本次採用 CW-X Stabilyx 主要針對 腰、腿後與小腿肌群設計線條加強輔助,並且針對膝關節做 8 字形穩定線條 設計,和其他三款產品相比,相較之下功能最為齊全,並且在布料材質採用 80%聚酯纖維 (Polyester)以及 20%萊卡彈性紗 (Lycra Spandex),布料材質和 本次開發的機能壓力長褲相似,故本次選擇 CW-X Stabilyx 做為測驗的市售 組別。

表 3-3 不同品牌壓力褲之比較表 CW-X Stabilyx

C3fit Performance

2XU

Compression Tight

Skin A400

品牌國家 日本 日本 澳洲 澳洲

肌肉加強區塊 腰、腿後、小腿 無 無 阿肌里斯建保護

關節穩定 膝蓋穩定 無 無 膝關節穩定

壓力 漸進壓力 漸進壓力 均勻壓力 漸進壓力

(三) 寬鬆長褲

使用一般寬鬆的運動束褲,如下圖 3-3。

圖 3-3 寬鬆運動束褲

表 3-4 三款測驗機能壓力褲比較表

機能壓力褲 市售 CW-X 長褲 寬鬆長褲

布料組成 Spandex70 + Polyester Lycra Spandex + Polyester Spandex70 + Polyester 加強區塊 股四頭肌、腓腸肌、

比目魚肌、臏骨下緣

腰部、腿後肌、

腓腸肌、膝關節

壓力設計 漸進壓力 漸進壓力 無

二、 測力板 (9287, Kistler, SW)

使用 Kistler 測力板測量垂直跳起跳後離地到落地的騰空時間,計算跳躍的 高度,擷取頻率設定為 1500Hz。

三、 三軸加速規 (3D Accelerometer, Noraxon, US)

使用 Noraxon 3D accelerometer (Noraxon U.S.A. Inc, Arizona, US) 無線三軸 加速規 (2G/6G & 24G),如下圖 3-5。並搭配內建 MR -XP 1.08 Master Edition 軟體收集加速度資料。將 2 顆三軸加速規分別固定在股四頭肌、腓腸肌之肌腹上,

如下圖 3-4 與 3-5,擷取頻率設定為 1500Hz。此外,為了使訊號可以和測力板同 步,本研究利用一個外部驅動 5 V 方形波電壓訊號的上升點,做為同步訊號 (Synchronization signal)的起點。

圖 3-5 三軸加速規擺放於腓腸肌位置 四、 等速肌力測試儀 (Dynamometer system 4 Pro, Biodex, USA)

使用 Biodex 等速肌力測試儀測量膝關節屈曲和伸展在每秒 60 度與 300 度的 等速肌力,收集力矩以及功率值。

五、 GNRB 電子關節位移計 (GeNouRob, FR)

使用 GNRB 電子關節位移計測量膝關節位移量,並且先請受試者穿著待測 試的機能長褲後,在髕骨下緣先做標記,接著將儀器位置固定在髕骨下緣處,而 外力壓迫則放置在脛骨粗隆上方,膝關節位移量以毫米 (mm) 呈現 (Robert et al., 2009)。

第三節 實驗流程

本研究先讓受試者填寫同意書,並告知實驗流程及方法後,需要穿著三款機 能壓力長褲,包含機能壓力組、市售 CWX 組、寬鬆組,並完成三項實驗。在正 式實驗的前一天,會先讓受試者進行實驗動作的熟悉,確保受試者皆了解並能正 確實施本研究中所測驗的動作。開始正式實驗之前,受試者先進行 10 分鐘的動 態伸展,並以平衡次序法依序給予受試者穿著三款機能壓力長褲,排除適應或學 習造成的隨機誤差。

測驗共分為三項:爆發力測驗 (包含肌肉震動)、等速肌力測驗、關節穩定 度測驗。爆發力和等速肌力測驗主要是用來評估肌肉線條設計對於肌肉輔助收縮 的效果,並探討在慢速與快速動作中是否有差異;而肌肉震動和關節穩定測驗,

則是壓力的包覆以及髕骨支撐帶對於肌肉和關節穩定的效果。三項測驗詳細流程 分別敘述於下:

一、 爆發力測驗

受試者穿著欲測驗的機能長褲後,將 2 顆三軸加速規分別黏貼至右腳股四頭 肌和腓腸肌上 (Coza & Nigg, 2008),測量垂直跳測驗中落地時的肌肉震動情形。

接著在測力板上分別進行 3 次下蹲跳(Countermovement jump, CMJ) 和蹲踞跳 (Squat jump, SJ) (Rugg, & Sternlicht, 2013) 如下圖 3-6,每次跳躍之間休息 1 分 鐘。下蹲跳要求受試者先雙腳直立站在測力板上,並且將雙手放在髖關節,聽到 口令後,迅速下蹲至膝關節 90 度,並隨即盡最大努力向上跳躍;蹲踞跳測驗先 請受試者雙腳直立站在測力板上,並下蹲至膝關節呈 90 度,等待 3 秒後,施令 者會下口令,受試者聽到口令後隨即盡最大努力向上起跳 (Byrne, & Eston, 2002)。

圖 3-6 測力板上進行垂直跳測驗

二、 等速肌力測驗

受試者在 Biodex 等速肌力測試儀,分別進行慢速 (每秒 60 度)、快速 (每秒 300 度)的膝屈曲伸展動作 (Fu et al., 2012) 如下圖 3-7。每回合要求受試者盡全 力連續踢 5 下,每次活動範圍皆在膝關節 0 到 90 度之間,不同速度之間休息 2 分鐘。每回合結束後,確認 5 下的變異性是否低於 10%,若高於 10%則於 2 分 鐘後再重新測量。

圖 3-7 Biodex 等速肌力測試

三、 關節穩定度測驗

使用 GNRB 電子關節位移計,測量不同外力大小 (67N、89N、134N、150N、

200N、250N) 壓迫時,受試者右腳的膝關節垂直方向之位移量,如下圖 3-8。

右腳擺放位置是以臏骨下緣固定在膝關節固定殼的圓孔中,並將踝關節呈 90 度 角固定,接著將外力壓迫之儀器放在右腳脛骨粗隆上,並與右腳呈 90 度角位置。

接著使用電腦操作,GNRB 電子關節位移計便會開始用 6 種外力壓迫,並得到 不同外力壓迫時之膝關節位移量。

圖 3-8 GNRB 電子關節位移計

完整詳細實驗流程於下圖 3-9 所示。

圖 3-9 實驗流程圖 受試者報到:

說明實驗流程及填寫同意書

進行動態伸展 10 分鐘

分析機能壓力服飾功能表現參數 平衡次序法穿著三款服飾

垂直跳測驗:

CMJ & SJ

等速肌力測驗:

慢速(600 /s) 快速(3000/s)

關節位移量 黏貼三軸加速規於

股四頭肌和腓腸肌

第四節 資料處理

一、 垂直跳高度

垂直跳高度的計算,使用受試者在測力板上的騰空時間,並利用公式 =12∗ g ∗ t2,計算跳躍高度 (Byrne, & Eston, 2002) 資料取三次垂直跳的最大值進行比 較。

二、 加速規

將加速規資料進行 10Hz 的低通濾波 (Low pass filter) 處理,並利用三軸合 加速度公式 =

√x

2

+ y

2

+ z

2 (Odenwald & Krumm, 2014)

計算垂直跳落地時 的合加速度峰值,並採用三次垂直跳的最大跳躍高度的合加速度值,進行肌肉震 動的比較。

三、 等速肌力

膝關節屈曲和伸展動作的力矩值以及功率值,並取連續動作 5 下中的最大值 進行肌力的比較。

四、 關節位移量

6 個不同力量壓迫的關節位移量以毫米呈現,並呈現其斜率值。

第五節 統計分析

一、以描述性統計(descriptive statistics)呈現受試者基本資料,包含身高、體重、

年齡、大腿圍、小腿圍及臀圍。

二、本研究使用 SPSS19.0 套裝軟體,以重覆量數單因子變異數分析 (The repeated-measures one-way ANOVA) 比較三款不同機能壓力長褲 (機能壓力組、

市售 CW-X 組、寬鬆組) 對於下肢動力學參數 (等速肌力)、運動學參數 (爆發力 表現、肌肉震動、關節位移量) 的差異,若統計上達顯著水準時,再以 LSD 進

第肆章 結果

本研究開發出的機能壓力褲,利用特殊材質和線條做功能性設計,這些設計 主要是根據日常運動中的動作進行分析,透過功能性設計來增加日常運動的表現。

對於設計的功能將透過等速肌力測驗、爆發力測驗、肌肉震動、關節穩定度來進 行驗證,透過四種不同的測驗來驗證此款機能壓力褲的功效,並選擇市面上指標 性的產品做為對照,希望能有較好的表現結果。以下針對四項測驗,依序呈現出 三件測試長褲測驗之結果,分別是:等速肌力表現、爆發力表現、肌肉震動表現、

關節穩定度表現。

第一節 等速肌力表現

一、每秒 60 度等速肌力表現結果

不同機能壓力服飾在每秒 60 度之膝伸展和屈曲的等速肌力表現統計結果如 下表 4-2。不同機能壓力服飾,在膝伸展動作力矩值達顯著差異 (F = 13.382,p

= .01 ),由事後比較發現機能壓力組顯著大於寬鬆組 (p = .004),如下圖 4-1;在 膝屈曲動作力矩值達顯著差異 (F = 3.457,p = .049),由事後比較發現機能壓力 組顯著大於寬鬆組(p = .015);而市售 CWX 組顯著大於寬鬆組 (p = .028),如下 圖 4-2。

在不同機能壓力服飾,膝伸展動作功率值未達顯著差異 (F = 1.095,p

= .352),如下圖 4-3;在膝屈曲動作功率值達顯著差異 (F = 3.756,p = .04),由 事後比較發現機能壓力組顯著大於寬鬆組 (p = .015),如下圖 4-4。以上統計結 果之變異數分析摘要表列於附錄一,表 6-1。

圖 4-1 600/s 最大等速肌力力矩表現

4-3。

表 4-1 不同機能壓力服飾等速肌力表現平均數與標準差

表 4-1 不同機能壓力服飾等速肌力表現平均數與標準差

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