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攔網著地矢狀面與額狀面下肢關節角度與活動範圍之影響

著地時下肢關節控制彎曲或伸展的動作,藉由關節的彎曲可以減少騰空時期所產生 向下的動力 (Devita et al.,1992)。著地的方式會影響動作的表現及受傷的風險,因此下肢 髖、膝、踝關節的活動顯得格外重要,故進一步分別進行矢狀面下肢髖、膝、踝關節之 討論。

男性與女性不同移位步法攔網著地之矢狀面下肢踝關節角度並沒有達到交互作用 上的顯著,結果發現在著地瞬間與關節活動範圍中,女性攔網著地相較於男性攔網著地 會呈現較大的踝關節角度與活動範圍,併步攔網著地相較於跨步攔網著地也呈現較大的 結果,且本研究結果也發現女性攔網及併步攔網皆有較長的PVGRF 前期,Marquez 等 (2009) 指出著地時較大的踝關節活動範圍能減少垂直地面反作用力,且能延長著地瞬間 到地面反作用力峰值的時間,因此能減少著地時的平均負荷率。在著地瞬間,女性選手 相較於男性選手呈現較僵直的著地姿勢,與過去許多研究結果相符合 (Huston et al., 2001;

Decker et al., 2003; Yu et al., 2006),但也有許多研究也發現在著地瞬間男性與女性下肢關 節角度沒有差異 (Ford et al., 2003; Kernozek et al., 2005; Pappas et al., 2007; Schmitz et al., 2007)。女性在著地時會呈現較大的踝關節活動範圍,女性往往會先利用踝關節來緩衝地 面的反作用力,利用踝關節蹠屈肌的功能進行著地的緩衝策略 (Decker et al., 2003;

Kernozek et al., 2005)。

Decker 等 (2003) 指出,女性在著地瞬間呈現較大的踝關節蹠屈角度,因此呈現較 僵直的姿勢,運用踝蹠曲肌的功能使著地產生的地面反作用力峰值與男性有相似的結果,

且女性在著地期間相較於男性,會利用較大的踝關節背曲角度來吸收能量和安全的完成 著地的動作,進而利用較大的踝關節活動範圍,用以減少地面反作用力。雖然本研究結 果沒有發現女性在著地期間會呈現較大的踝關節背曲角度,但會呈現較大的踝關節活動 範圍,Self 等 (2001) 也指出,在不同的踝關節的著地策略中,在著地瞬間利用較大的 踝蹠曲著地姿勢,可以吸收地面造成的衝擊和減少垂直地面反作用力的峰值,因此意謂 女性攔網著地與併步攔網著地需充分利用踝關節來緩衝地面的反作用力。

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男性與女性不同移位步法攔網著地之矢狀面下肢膝關節角度並沒有達到交互作用 上的顯著,本研究結果發現在PVGRF 著地瞬間,併步攔網著地相較於跨步攔網著地會 呈現較大的膝關節角度,由此得知跨步攔網在PVGRF 著地瞬間呈現較僵直的著地姿勢,

研究證實較僵直的著地姿勢會產生較大的地面反作用力峰值 (Devita et al., 1992; Zhang et al., 2000),從本研究的結果也發現跨步攔網相較於併步攔網會呈現較大的垂直、前後 地面反作用力,從生物力學的角度探究受傷可能的原因,發現膝關節在著地時會呈現較 大的伸展角度,因為膝關節著地時較僵直,而導致較大的地面反作用力,也會產生較大 的合力作用於髕骨韌帶和脛骨之間,並伴隨著較大的股四頭肌離心收縮,因此抑制膝關 節彎曲的動作,當這些因素發揮至極時,會增加脛骨相對於大腿骨向前的移動,致使前 十字韌帶的撕裂 (Salci et al., 2004; Kernozek et al., 2005)。由此可知,跨步攔網著地膝關 節呈現較僵直的著地姿勢可能提升下肢受傷的風險。

男性與女性不同移位步法攔網著地之矢狀面下肢髖關節活動範圍達到交互作用上 的顯著,進一步發現比較男性不同步法攔網著地之髖關節活動範圍,其跨步攔網會顯著 大於併步攔網。McNitt-Gray (1991) 指出,在著地期間人體是藉由增大髖關節屈曲的活 動範圍,可以降低隨著落地撞擊而增大所形成的負荷,其可減少強大衝擊力所造成的傷 害。由此可知,男性在執行跨步攔網時,需要利用更多髖關節矢狀面的活動範圍去減緩 地面產生的衝擊,進而減少著地時可能發生傷害的風險。

過去研究主要以著地期間下肢關節額狀面的運動學進行探討 (Ford et al., 2003; Kernozek et al., 2005; Pappas et al., 2007; Hughes et al., 2008; Hughes et al.,2010a; Hughes et al.,2010b;

Zahradnik et al.,2014a),主要分析著地動作對膝關節受傷風險的影響,藉以比較不同性別 著地動作的差異,用以了解可能受傷的原因。多數研究指出膝關節在額狀面過大或不正 常的活動,容易造成膝關節不穩定,而過度拉扯十字韌帶而增加膝關節受傷的機率 (Bendijaballah et al., 1997; Ford et al., 2003; Kernozek et al., 2005; Pappas et al., 2007;

Hughes et al., 2008; Hughes et al.,2010a, 2010b; Zahradnik et al.,2014a)。從本研究結果發現 在PVGRF 瞬間女性相較於男性會呈現較大的膝關節外翻角度,且在著地期間跨步攔網 相較於併步攔網也會呈現較大的最大膝關節外翻角度。在比賽或訓練中,女性比男性有

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較高的非接觸性前十字韌帶受傷機率 (Arendt & Dick, 1995; Ferretti et al., 1992),著地時 女性相較於男性會有較大的膝關節外翻角度,因此會減少膝關節動態的穩定性而增加前 十字韌帶受傷的風險 (Ford et al., 2003; Kernozek et al., 2005; Pappas et al., 2007; Hughes et al., 2008)。本研究著地期膝關節最大外翻角度男性為 2.4 ± 2.7°女性為 6 ± 3.5°,結 果相似過去Hughes 等 (2010) 研究的結果 (男性: 2.9 ± 7.9°, 女性: 10.4 ± 7.7°)。在攔 網著地瞬間男性和女性膝關節外翻角度沒有差異也相似於過去研究結果 (Kernozek et al., 2005; Hughes et al., 2008)。

從本研究結果發現,在著地瞬間及著地期最大關節角度中,跨步攔網相較於併步攔網會 呈現較大的髖關節外展角度及關節活動範圍,過去研究甚少針對髖關節的活動進行探討,

Ferber 等 (2003) 指出髖關節內收的動作也會造成較大的膝關節外翻角度,若增加髖關 節外展的活動可有效抑制膝關節的外翻。本研究結果雖然發現在著地期間跨步攔網呈現 較大的髖關節最大外展角度,但其並未有效抑制膝關節最大外翻角度,跨步攔網相較於 併步攔網仍呈現較大的最大膝關節外翻角度,由此可知,跨步攔網相較於併步攔網可能 隱藏著較大的受傷風險。

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