談到核心肌群時,需了解其解剖位置及核心肌群訓練的目的。進而探 討核心肌群相關研究,以及其在近幾年的重要價值。
一、核心肌群解剖位置
核心肌群,可分為淺層與深層的差別,範圍由呼吸系統的橫膈膜至骨 盆底肌之間,淺層肌群主要是去控制動作方向及抵抗外力衝擊;深層肌肉 是為了維持脊椎中立位置。
圖 2-1 核心肌群之重要肌肉。註:引自 Rohen, J. W., Yokochi, C., & Lutjen-Drecoll, E. (2002). Color atlas of anatomy : a photographic study of the human body (5th ed). Philadelphia : Lippincott Williams & Wilkins.
(一)淺層肌群:依解剖位置主要分為腹直肌、腹外斜肌、腹內斜肌、
豎脊肌群與腰方肌。此淺層肌群在脊椎活動時,皆會有共同收縮的效應亦 或互相拮抗。因此,任何一條肌肉肌力與肌耐力較差時,會影響人體姿勢 的維持與控制。
(二)深層肌群:此層之肌群,由於離脊椎位置較接近,在脊椎穩定 度的提供上,扮演重要角色(Panjabi, 1992)。共分為腹橫肌與多裂肌,腹 橫肌在動作控制上,會有預先收縮的效應,因此在支撐能力上相當重要。 功能存在(Cholewicki, Ivancic, & Radebold, 2002;黃奕銘、林晉利,2003)
(2)幫助呼吸系統進行換氣,影響其呼吸頻率與能力(3)產生前饋動作,
令脊椎提早準備面對不穩定狀態的功能(Hodges & Richardson, 1997)(4)
與脊椎拮抗肌群共同收縮作用,加強穩定性與動作準確性等。動作上,我 們則可以運用最早提倡核心訓練器材:抗力球(Physioball;Swiss Ball;Fitness
Ball 等)及近年來逐漸盛行的 Bosu 或者實施 Pilates 等,都能夠針對核心肌
的能力提升可能沒有實質效益。優秀選手是否在八周訓練上立即達成訓練
內學者王淑芬等(2009)所提出的結果。國外學者 Herrington 與 Davies (2005)
處理反射的聲波並顯像。電腦亦可檢查血流情形,以確認無血管阻塞的狀
二、超音波顯影與深層肌群收縮的相關研究:
McMeeken, Beith, Newham, Milligan 與 Critchley(2004)等學者以超音波 影像與侵入式 EMG 進行兩者對於腹橫肌的相關性時,兩者間所得數據,線 性迴歸中最大自主收縮 MVC 的 50%呈現相關性,Hodges(2005)則提出這樣 的解釋,因為超音波影像在靜態拍攝時,比較能夠辨識,於是便進行了等
超音波顯影需要透過判讀與分析,獲得之資料才準確,因此,每次量測位
一、動態平衡(Dynamic Position Stability Index, DPSI)測試之運用:
核心肌群提供了姿勢控制的穩定性,因此需要透過能檢視身體各部位 肌群共同活動下,是如何影響平衡能力。DPSI 動態平衡測試之運用,此項 研究方法主要是國外學者 Wikstrom 等(2005)所提出,針對單足站立與單足 跳躍穩定之改良方式,分析動態平衡之能力公式,針對測力板所得之三軸
BASS 棒上單足站立-長式;4、BASS 棒上單足立-交叉式;5、墊腳尖之 單足站立;6、測力板測試。(二)動態平衡能力之測量方法:1、走平衡木 之動態平衡測驗;2、修正之 BASS 動態平衡測驗;3、測力板測試。一般
常用的測量方式為靜態平衡之閉眼或開眼單足站立,測量所獲得之參數為 變化(COP)偏移半徑有顯著進步。國外學者 Hall, Nichols, Aguilar, & Larkam 等(1999) 研究彼拉提斯運動訓練在老人族群的動靜態平衡的成效,結果顯 示靜態平衡基礎彼拉提斯運動組優於傳統肌力柔軟度組,顯見彼拉提斯運 動對於老人可增進動態及靜態平衡成效。而在 Sekendiza, Altuna, Korkusuza, 與 Akinb(2007)探討 8 週彼拉提斯運動訓練,發現可增進老年人平衡能力
積恢復正常功能,將老年的跌倒機率降低。動態平衡的測量,以運動員為
同專項運動選手與平衡能力的關係,結果顯示,不同專項因為訓練不同,
使得平衡能力上造成了差異,亦有可能為先天上的差異;不同等級的射箭 選手亦同樣達到平衡能力上的差異(林威秀、黃國堂、邱炳坤、黎俊彥,
2009)。同樣地,規律運動使得中樞神經受到刺激,人體面對外在環境的變 化,做出適當的調控機制,如從事舞蹈者與一般女性在動態平衡上,有能 力的差異存在(林育群,2005);高低衝擊運動提升大學生的平衡能力(李 文心、李建志、柯以馨、胡名霞,2008);體操選手在不穩定靜態或動態平
衡能力優於非體育科系知學生(江勁政、江勁彥、相子元,2004),因此,
這顯示訓練上是會造成如此差異存在,亦或規律參與運動會使得身體姿勢 穩定能力獲得提升。
第五節 文獻總結
在各項文獻探討了核心肌群能夠提供的是脊椎穩定功能,透過核心訓 練便可以提升其神經反應。平衡能力,需要透過視覺、本體感覺與前庭覺 的三大因素控制,進而提出有力證據,證實平衡之改善。核心訓練所提供 之神經肌肉控制能力,則是急欲解決之疑問,何以平衡能力與核心肌群之 控制可以確實達成目標。按照解剖位置,軀幹中圍繞的肌群是提供脊椎穩 定來源的肌肉之一,透過核心肌群之控制,按照理論應能夠控制與穩定腹、
背部肌群肌肉收縮,進而影響身體活動之動態平衡能力。此項關連性,究 竟有多強烈,需要透過超音波顯影技術去分辨,以確實了解收縮厚度的變 化,是否即代表核心肌群之收縮是有效控制來源。進而,核心訓練所獲得 之效益,得以量化做為往後訓練之用。
第參章 研究方法與步驟
第一節 研究對象
本研究透過超音波量測探討核心肌群對於相關目的的效益進行討論,
受試者將以二十名男性受試者,年齡範圍定為 21 歲至 25 歲,過去六個月 內,無任何生理狀況異常,分為有跆拳道選手組(國立台灣師範學甲組跆 拳道選手)與一般大學生組(國立台灣師範大學非體育相關科系之大學生)
之對象。排案條件,以脊椎或者腹部過去有手術經驗,兩年內患有下背痛 問題的發生,視覺上可觀察出之脊椎側彎,或者有任何神經肌肉疾病,不 納入受試者名單中。
第二節 研究時間與地點
本研究進行時間自中華民國九十九年二月開始至九十九年五月結束。
本研究於台灣師範大學運動生物力學實驗室進行。
第三節 實驗儀器 主要實驗儀器為:
(一)Ultrasound 超音波影像:主要是拍攝核心肌群-腹橫肌收縮厚度變化;
儀器型號為 Philips iU22 300。
(二)EMG 肌電分析系統:主要是擷取日常生活之動作評估與動態平衡的 肌肉電位訊號;使用儀器為 Biovision 肌電訊號系統,共十條肌電線。
圖 3-1 Biovision 肌電收集盒 圖 3-2 肌電擷取線
(三)VICON 動作分析系統:將以反光球點黏貼於受試者髖、膝及踝關 節,分析動態平衡時受試者之下落平衡時的關節角度,共十台及 35 顆反光球點。
圖 3-3 反光球黏貼位置
(四)測力板(Force Plate):主要包含 9281B 型力板(Force
Plate)、9865A 型放大器(Charge Amplifier)及電腦分析軟體(Bio Ware-Version 3.24 版)。瑞士廠牌 KISTLER 公司所製造。
圖 3-4 KISTLER 測力板
第四節 研究流程與步驟 一、研究對象篩選與實驗流程說明
受試者在實驗前,將進行受試者超音波影像攝影,便於比較受試者腹 橫肌收縮的差異性。本項實驗對象首先進行超音波攝影,比較收縮能力之 差異性。實驗進行時,所有受試者皆了解實驗目的及流程,並簽署受試者 同意書。
對挑選符合研究的 20 名受試者,告知實驗流程、內容與潛在危險性後,
由實驗者發放受試者同意書與個人基本資料,進行填寫。分組前的超音波 測量,先告知受試者將進行的動作為何,以及為了方便之後,統計資料配 對組法之研究,將受試者身高、體重、年齡以及各肢段長度(肱骨近端至 遠端之長度、肩膀寬度、腰圍寬度、股骨近端至遠端之長度)列為統計項 目內。此外,由於腹橫肌收縮過程中,會給予口語指導,盡量得到最佳化 的收縮程度。提醒受試者受測當天,須穿著寬鬆服裝,以不限制活動與不
干擾資料收取為主。 做為比較依據。Draw-in 的標準,則是遵照 Hides(2006)的實驗 為依據,指示受試者深呼吸,保持吐氣完的狀態並且將腹部 下緣內收,以保持脊椎之中立位置,判定為標準姿勢。
圖 3-5:超音波偵測的部分將利用使用 5.8MHz 至 7.6MHz 的線性探頭,利用 B 模式來擷取超音波影像,做為收取資料 的頻率,腹內斜肌(Internal Oblique Muscle;IO),腹外斜 肌(External Oblique Muscle;EO),腹橫肌(Transversus Abdominis;TrA)。超音波拍攝腹橫肌收縮厚度將比較受試 者於腹部 Draw-in 動作時,休息時腹橫肌厚度(Thr)與用力 收縮時腹橫肌厚度(Thm)之收縮比(contraction ratio)。
(二)最大自主收縮肌電訊號擷取:
1.首先在腹背部進行電極片之黏貼,主要分析之肌肉為腹 直肌、腹內斜肌、腹外斜肌、腹橫肌以及豎脊肌。黏貼電極
片之前,先將受試者之毛髮刮除與利用酒精進行油脂消除,
將表面電阻減少。主要黏貼位置,軀幹為右腹直肌、右腹外 斜肌、右豎脊肌(胸椎段)、左腹直肌、左腹外斜肌、左豎脊 肌(胸椎段);下肢為右股直肌、右脛前肌、右股二頭肌、右 腓腸肌(內側)。
圖 3-6 正面肌電電極片黏貼位置。引用自 Konrad, P. (2005). A Practical Introduction to Kinesiological Electromyography. USA: Noraxon INC.
左、右腹直肌
左、右腹外斜肌 右側股直肌
右側脛前肌
圖 3-7 背面肌電電極黏貼位置。引用自 Konrad, P. (2005). A Practical Introduction to Kinesiological Electromyography. USA: Noraxon INC.
2.為了評估肌肉收縮徵召能力差異,將對受試者進行最大自主等長收縮
(Maximal Voluntary Isometric Contraction, MVIC),方法根據 Cram &
Kasman (1998)所撰寫之最大自主等長收縮收集做為規範。腹背部肌群之最 大自主等長收縮,在固定足部的情形下,要求受試者先以仰躺方式進行腹 部肌群 MVIC 測試,要求受試者雙足屈曲與肩同寬,用皮帶固定其髖關節
左、右豎脊肌
(胸椎段)
右側股二頭肌
右側腓腸肌(內側)
避免移動,受試者兩手掌輕觸肩膀,施測者則以兩手使受試者上身呈屈曲
(Anterior Superior Iliac Spines, ASIS)與腸骨後上棘(Posterior Superior Iliac Spines, PSIS),大腿之股骨大轉子與內、外側髁,
(Anterior Superior Iliac Spines, ASIS)與腸骨後上棘(Posterior Superior Iliac Spines, PSIS),大腿之股骨大轉子與內、外側髁,