本節將敘述支撐腳運動學與動力學的參數變化,內容為全身重心運動、關節角度、
地面反作用力與關節力矩。
一、全身重心運動情形
全身重心位移方面,從踢球腳足尖離地瞬間到踢球瞬間,慣用腳的水平位移平均為 0.59±0.36 m,垂直位移的最大值平均為 0.06±0.03 m;而非慣用腳的水平方向為 0.54±0.07 m,垂直位移最大值平均為 0.05±0.02 m。經考驗後(表 4-10),結果在水平位移與垂直 距離最大值,未達顯著差異。
全身重心速度方面,慣用腳在踢球腳離地瞬間的重心速度為 2.88±0.16 m/s,踢球瞬 間的重心速度為2.05±0.28 m/s;非慣用腳在踢球腳離間瞬間的重心速度為 2.83±0.22 m/s,
在踢球瞬間的速度為 2.1±0.43 m/s。從足尖離地到踢球瞬間,透過支撐腳的緩衝後,到 踢球瞬間重心速度改變的情形,慣用腳(-0.83±0.16 m/s)與非慣用腳(-0.73±0.24m/s)
經考驗後,未達顯著水準。
從全身重心軌跡圖(圖4-10),可觀察從踢球腳足尖離地後,身體重心在騰空期時,
重心位置為最高點或達最高點後,會在支撐腳著地後,重心位置會下降至最低點,而在 踢球瞬間,重心位置仍持續保持,重心上升的幅度很小或沒有上升。慣用腳與非慣用腳 的重心軌跡模式相似,路徑趨近於直線。
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表 4-10 全身重心運動參數之摘要表
慣用腳 非慣用腳
變項 平均數 標準差 平均數 標準差 P 值
重心水平位移(m) 0.59 0.06 0.54 0.07 .093 重心垂直位移(m) 0.06 0.03 0.05 0.02 .107 最低點到踢球瞬間(m) 0.01 0.01 0.00 0.01 .213 踢球瞬間-重心速度(m/s) 2.05 0.28 2.10 0.43 .674 足尖離地至踢球瞬間重心
速度差(m/s) -0.83 0.16 -0.73 0.24 .161
*p<.05
圖4-10 全身重心移動軌跡曲線圖 註:TO 為腳尖離地,BI 為踢球瞬間。
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二、支撐腳關節角度
支撐腳從著地瞬間到踢球瞬間,將就著地瞬間、踢球瞬間與支撐期的活動範圍進行 考驗,結果如表 4-11。在支撐腳著地瞬間,在矢狀面的髖關節的角度達顯著差異(z=
-2.24,p<.05),左腳的平均角度為 46.25±6.76 度,右腳的平均角度為 42.74±7.74 度,左 腳的屈曲角度顯著大於右腳。在踢球瞬間,支撐腳的關節角度皆未達顯著水準。
在支撐期關節在各軸面的活動範圍(表 4-12)進行考驗,結果顯示矢狀面髖關節的關 節角度活動範圍達顯著差異(z=-2.24,p<.05)。左腳的髖關節平均角度為46.25±6.76 度,
右腳的平均角度為42.74±7.74 度。左腳的屈曲角度顯著大於右腳。
表 4-11 支撐腳著地瞬間與踢球瞬間之關節角度摘要表
動作分期 左腳 右腳
(rad/s) 關節 動作(+/-) 平均數 標準差 平均數 標準差 P 值 著地瞬間 髖關節 屈曲/伸展 46.25 6.76 42.74 7.74 .025*
內收/外展 -14.10 4.06 -16.26 5.08 .327 內轉/外轉 -12.60 8.50 -11.75 8.41 .889 膝關節 伸展/屈曲 -27.01 3.92 -25.22 7.83 .327 踝關節 蹠屈/背屈 -5.89 5.10 -8.74 7.08 .050 踢球瞬間 髖關節 屈曲/伸展 15.81 7.03 20.97 7.30 .069 內收/外展 2.83 4.71 0.68 5.73 .401 內轉/外轉 -19.90 9.03 -23.36 5.48 .575 膝關節 伸展/屈曲 -51.80 5.93 -52.82 5.77 .327 踝關節 蹠屈/背屈 1.45 9.38 -3.25 5.12 .263
*p<.05
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圖 4-11 支撐腳地面反作用力最大值直方圖
四、支撐腳之角速度與關節力矩
在圖 4-12 中,支撐腳膝關節的運動情形。在著地後,膝關節的屈曲角速度會出現 最小值;關節力矩則在著地後,力矩的曲線變化會上升,在踢球前產生最大力矩值。經 考驗後(表 4-14),結果顯示,慣用腳與非慣用腳的膝關節角速度未達顯著差異。在膝 關節最大伸展的關節力矩,結果顯示,左腳的平均質為 162.75±35.25 Nm,右腳的平均 值為142.5±44.74Nm,左腳膝關節最大伸展力矩大於右腳(z=-2.1,p<.05)。
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表 4-14 支撐腳膝關節角速度與關節力矩摘要表
左腳 右腳
變項 平均數 標準差 平均數 標準差 P值
最大屈曲角速度(deg/s) -559.87 49.56 -594.47 65.73 .484 最大關節力矩(Nm) 162.75 35.25 142.50 44.74 .036*
*p<.05
(a)
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(b)
圖4-12 支撐腳膝關節角度與關節力矩曲線變化
註:(a)為慣用腳的支撐腳 (b)為非慣用腳的支撐腳
結語:
歸納以上結果,彙整考驗後達顯著水準之參數值(表 4-15)。從表中可發現,本研 究發現,慣用腳踢球腳在運動特徵上,從球速、線速度、動作時間、髖關節的關節活動 度、膝關節伸展角速度…等因素的差異,使得慣用腳能優於非慣用腳的球速。
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表 4-15 慣用腳與非慣用腳運動生物力學參數顯著結果之摘要表
變項 慣用腳 非慣用腳
平均數 標準差 平均數 標準差 P 值 球速(m/s) 19.46 0.99 17.95 0.82 .012*
膝關節水平線速度(m/s) 7.27 0.34 6.56 0.53 .012*
踝關節水平線速度(m/s) 11.54 0.86 10.53 0.69 .012*
後擺期動作時間(秒) 0.085 0.042 0.064 0.038 0.012*
動作總時間(秒) 0.224 0.035 0.209 0.031 0.049*
後擺期時間百分率(%) 36.31 14.22 28.60 15.06 .012*
屈腿期時間百分率(%) 37.43 12.26 43.3 13.02 .036*
矢狀面髖關節關節角度最大值(度) -22.74 5.69 -17.36 3.35 .017*
矢狀面膝關節關節活動度(度) 42.26 7.53 37.42 12.70 .036*
膝關節最大屈曲角速度(rad/s) 22.00 3.03 18.58 2.51 .017*
踝關節最大蹠屈角速度(rad/s) 2.72 1.80 6.73 2.57 .017*
膝關節踢球瞬間最大伸展角速度(rad/s) 21.77 3.20 18.36 2.42 0.025*
矢狀面髖關節關節力矩最大值(Nm) 148.12 18.97 133.40 23.74 .036*
矢狀面膝關節關節力矩踢球瞬間(Nm) -70.64 6.30 -56.17 12.70 .017*
*p<.05
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