四、
不同踝關節型態運動員進行不同高度著地反跳時,支撐腳踝關節力矩會有差異五、
不同踝關節型態運動員進行不同高度著地反跳時,第二次著地足底壓力中心左右、前後擺盪範圍和擺盪面積會有差異。
第五節 研究範圍與限制
1. 本研究的受試者範圍是針對中華民國大專甲組代表隊的選手,其上肢無傷害紀錄 2. 受限於實驗室高度限制
3. 本實驗使用理學測試作為篩選組別依據,理學測試較為主觀可能會稍微影響到組 別篩選。
4. 未使用肌電圖觀察肌肉活化順序。
第六節 名詞操作型定義
一、 著地反跳(drop vertical jump)
在一高度垂至落下雙腳同時著地後立即執行一個反跳,碰觸標的物後以單腳平衡為 動作結束
圖 1-1 準備動作
二、 支撐腳(supporting leg)
在進行著地反跳動作時,實驗參與者會以慣用腳著地平衡,本實驗定義著地後慣用 腳為支撐腳
圖 1-2 支撐腳示意圖 三、 著地期
定義為垂直落下落地後,支撐腳接觸到測力板 (floor contact)到支撐腳離開測力板瞬 間定義為著地期,著地期又再區分為下蹲期和起跳期
四、下蹲期
定義為垂直落下後,支撐腳接觸到測力板到最大地面反作用力(GRF)出現這段期間 地應為下蹲期。
五、起跳期
定義為最大地面反作用力到支撐腳離開測力板瞬間定義為起跳期
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第貳章 文獻探討
第一節 踝關節不穩定相關研究
足踝部發生扭傷的風險相當高,過去的研究發現踝關節不穩定的患者,大約有 39%
踝部反覆傷害的現象 (Freeman, 1965),Bahr 與 Bahr (1997) 分析排球一球季中 272 位 球員運動傷害類型,腳踝傷害佔 54% 且其中 79% 是習慣性扭傷,而過去曾扭傷的腳 踝的再發生率,是未曾扭傷腳踝的 3.8 倍,扭傷後 6 個月 內又再度扭傷的機率也高達 42%,表示曾發生過扭傷的腳踝又再度扭傷的風險是相當大地。另外,Yeung, Chan, So, 與 Yuan (1994) 分析 380 位運動員,發現 其中 73% 發生過踝扭傷,而在扭傷之後有 59%的人感覺腳踝明顯有功能喪失 的問題,影響其運動表現。
功能性踝關節不穩定最早由 Freeman 於 1965 年所提出,他觀察踝關節外側 韌帶扭 傷的患者,其腳踝韌帶並沒有鬆弛或是斷裂的現象,但在運動或簡單的 動作時會有無 力感 (giving way) 及易重複扭傷的問題。運動中跳躍著地動作 時,踝部呈現蹠屈 (plantar flexion) 和旋後 (supination) 的動作,使踝部關節穩 定度下降並傾向於內翻姿 勢(王顯智,1998),此時若是限制內翻角度的腓骨肌 群無力或反應延遲,易造成踝部 外側前、後距腓韌帶與跟腓韌帶的受傷。Santello 與 McDonagh (1998) 研究指出,在動 作 開 始 之 前 , 肌 肉 的 預 先 反 應 (anticipatory responses) 是 一 種 肌 腱 肌 肉 複 合 體 (tendon-muscle complex) 的保護反應,用來穩 定關節受到突然的地面衝擊力並限制關節 轉動,當保護機制降低時會使得扭傷 的風險大幅提升,Santilli 等 (2005) 的研究同樣 認為,急性扭傷造成局部神經肌肉損傷是造成反覆扭傷的重要原因,當踝部力矩不穩定 時 (disestablishing torque),踝部周圍肌肉若無法有效且及時地做出正確反應,會造成功 能性踝關節 不穩定者更容易再度扭傷 (Caulfield & Garrett, 2004)。過去文獻中對於功能 性踝 關節不穩定的形成原因有許多不同看法,包括扭傷後感覺-運動控制能力下降 (Konradsen & Magnusson, 2000) 、 肌 肉 活 化 能 力 改 變 (Konradsen & Ravn, 1991;
Löfvenberg, Kärrholm, Sundelin, & Ahlgren, 1995) 與本體感覺缺失 (Willems, Witvrouw,
Verstuyft, Vaes, & De Clercq, 2002) 都被認為是可能造成功能性踝關節不穩定的因素。神 經肌肉功能和本體感覺的缺失所造生的功能性不穩定,是目前被認為有關慢性踝關節不 穩定 (chronic ankle instability) 症狀形成的主要探討方向。
第二節 不同踝關節型態構造相關研究
根據研究指出,透過儀器測量發現 CAI 患者會比 Copers 族群在關節活動度上會有較 大的踝關節前位移與內翻(Hubbard, 2008)。又有研究發現在踝關節鬆弛度的比較上,CAI 患者、Copers 患者族群與健康的對照組並無顯著差異(Gutierrez et al., 2012; Miller et al., 2012),這類關於 CAI 患者踝關節機轉的比較呈現出截然不同的結果,或許是因為測試 方法的不同導致。Wilkstrom et al., 2010 以功能性測試來比較 CAI 患者、copers 族群與 健康控制組在關節勁度(stiffness)上的差異,發現 CAI 患者與 Copers 族群在踝關節有較 大向前位移時,踝關節外側韌帶會比健康控制組有顯著較大勁度,但是 Gutierrez 等人 (2012)的類似研究卻無法找出三組受試者間在踝關節勁度上的差異。另外有些研究以超 音波成像的方式看三組在執行理學測試上的差異,發現 CAI 患者與 Copers 族群再進行 踝關節前拉測試(anterior draw test)或內翻測試(inversion test)都呈現出顯著較大的關節鬆 弛度(Croy et al., 2012)。類似結果也在骨科臨床檢驗中發現,CAI 患者與 Copers 族群再 向前與向內翻 的踝關節活動下比健康對照組鬆弛(Wright & Arnold, 2013)。然而在進行距 骨傾斜測試(talar tilt test)時,copers 族群與健康對照組在距骨與腓骨之間的位移卻都比 CAI 患者來的小(Wilkstrom et al., 2010, 2012)。綜合上述相關文獻,CAI 患者在踝關節的 鬆弛度與其他相關機轉上,的確與健康對照組有所不同,但是針對 Copers 族群而言,
其與健康對照組在踝關節鬆弛度與相關機轉上並沒有一個定論。在 Copers 族群傷害程 度認定對於預防踝關節扭傷是非常重要的一環,才不會因為只有踝關節扭傷病史 ,就被 認定為 Copers 族群。
第三節 不同踝關節型態步態與神經肌肉控制相關研究
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許多研究都指出,在功能性踝關節不穩定的患者局部神經肌肉功能問題, 像是姿勢 控制和反應能力的降低 (Beckman & Buchanan, 1995; Ebig, Lephart, Burdett, Miller, &
Pincivero, 1997; Santello & McDonagh, 1998; Suda 等, 2009); Hertel (2000) 回顧過去對 於功能性踝關節不穩定的研究,指出肌肉活化能力的受損是造成踝扭傷後再次受傷的一 個重要因素。在跑步的研究中發現,當足部與地面接觸時,Copers族群會比CAI患者呈 現較多後足旋前(rearfoot eversion),從足底壓力中軌跡可以發現,copers族群會比CAI患 者有較趨近於足部內側的軌跡,這種組底壓力軌跡模式是與健康對照組一樣的,且這種 軌跡模式也比較可以預防跑步時的踝內翻(Morrison et al., 2010)。然而,De Riddler 等人 (2013)的研究發現,Copers族群與CAI患者在跑步著地時會比健康對照組呈現更多的足部 外旋。但是在跑步或步態的中期,CAI患者與Copers族群在足跟著地時皆會有比健康對 照組更多的足部內旋(forefoot inversion)。從上述研究發現,CAI患者與copers族群無論是 跑步或步態皆十分相似,但卻與健康對照組有所不同,其原因可能在踝關節扭傷後,導 致構造上或神經肌肉控制上的感變,無法回到正常步態,但是也有可能copers族群在經 過一段時間復原後可回復正常步態,而CAI患者始終無法回復正常。
在跳躍落地相關研究發現,CAI患者會比Copers族群在躍起落地的瞬間其踝關節會呈 現較多的踝關節蹠屈(ankle plantar flexion)、較多的矢狀面關節活動度、較少的額狀面關 節活動度。這結果代表Copers族群的外側踝關節韌帶仍然保持有較好的功能,因此其落 地動作也會比較好(Brown et al., 2008)。Brown 等人 (2011)的研究發現在急停起跳的落 地瞬間,CAI患者會採用比copers族群更大的髖關節屈曲角度、更多的使奘面關節活動 角度以及更多髖外旋來代償踝關節的功能不佳所導致的地面反作用力。所以Copers族群 似乎在不同的運動型態中,整合出較佳的三個下肢關節活動,又或許是因為Copers族群 在受傷後,其神經肌肉控制能力並未完全破獲或已經復原,才可讓其比CAI患者有較佳 的下肢功能。然而Copers族群與健康對照組在躍起落地動作時的神經肌肉探討比較尚未 被探討。
在肌電訊號的研究上,學者發現 CAI 患者在落地時,會有腓骨長肌預縮反應,而在 Copers 族群則是有脛骨前肌的預前收縮,在落地後 Copers 族群的腓骨肌群普遍有較小
的活化現象,值得一提的是 Copers 族群採用的踝關節脛骨前肌來避免外側踝關節扭傷。
在姿勢控制的相關研究中,三個族群在不同實驗室及不同的測試方法 下 很 難 找 到 一 至性的結果。傳統的單腳靜態平衡研究,分析其足底壓力中心(center of pressure)移動範 圍發現,只有少數研究可以證明CAI患者的確比Copers族群與健康對照組有較大移動範 圍,代表其在姿勢控制上比較有挑戰性,其他研究皆找不出三者間差異(Shield et al., 2013;
Wilkstrom, Fournier & McKeon, 2010)。而其他有關單腳靜態平衡姿勢控制的測試方法,
包括質心活動量與動態姿勢穩定指數(Dynamic posture stability index, DPSI),也只有少數 幾個可以研究可以看出三個族群的差異 (Shield et al., 2013; Wilkstrom, Fournier &
McKeon, 2010; Wilkstrom et al., 2012)。在動態姿勢穩定平衡研究中,採用不同方向躍起 著地做測試,以DPSI作為測量參數 ,然而卻無法有效的區分出三族群在動態穩定平衡上 的差異(Liu et al., 2013)。有些研究發現Copers族群無論在靜態穩定平衡或動態穩定平衡 皆比CAI患者佳,或許是因為Copers族群衍生出一套有效的動態平衡測試,來讓Copers 族群與健康對照組的關節控制類似,但CAI患者的動態關節感覺控制似乎有較大的誤差,
所以目前無法確認感覺控制是否為判斷踝關節不穩定的重要因素(Willems et al., 2002)。
第四節 不同踝關節型態 在臨床及功能性檢測相關研究
當進行臨床及功能性測試時,研究發現 Copers 族群的測試結果常常剛好介於健康對 照組與 CAI 患者之間,在表現能力上有許多重疊之處,所以往往看不出差異性在哪。在 進行負重弓箭步測試、無負重的主動踝關節背屈、蹠屈、內旋與外旋時,copers 族群與 CAI 患者之間並無顯著的差異(Brown, 2011; Plante;Wilkstrom, 2013; Wright;Arnold, 2013)。在踝關節背屈肌群肌力測試發現,Copers 族群與 CAI 患者並沒有差異,但都顯 著小於健康對照組,而踝關節蹠屈的肌力則三組都一樣(Plante & Wilkstrom, 2013)。
Wilkstrom 等人 (2009)藉由臨床檢查上常用的反覆跳(hop test)來評估三個族群間的踝關 節功能差異,但其結果發現這個測試信度不高,很難界定出差異存在。另一個臨床常用 的測試 Star excursion balance test (SEBT),研究發現 SEBT可以看出 CAI 患者在踝關節
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功能有所限制,但是仍無法區分出 copers 族群與健康對照組之間的差異(Plante &
功能有所限制,但是仍無法區分出 copers 族群與健康對照組之間的差異(Plante &