第壹章 緒論
第一節 研究背景
運動傷害是競技選手及教練團最感到困擾的一個課題，許多選手因為受傷而無法在 比賽場上展現自我，甚至提前結束運動生涯。我國旅美好手王建民在 2005 年在美國大聯 盟嶄露頭角，在後續的兩年各拿下 19 勝的佳績，原本備受矚目的強投卻因跑壘過程中不 慎受傷而影響日後的表現。1992 年在追求『更高、更快、更遠』的巴塞隆納奧運田徑場 上，400 公尺項目熱門奪牌人選的英國選手 Derek Redmond，在半決賽 (semi-finals)鳴槍 起跑至 150 公尺處時，因大腿肌肉撕裂而停下腳步，在痛苦中不得不放棄角逐奧運獎牌 的夢想，此時心中的不捨隨著淚水瞬間宣洩出來，當時他拒絕了醫療團隊的擔架，扶著 疼痛的右腳以一跛一跛的姿態堅持完成他人生最後一次的奧運賽事，這個舉動除了感動 了現場六萬多名的觀眾，也讓許多人了解到運動傷害對競技選手殘酷的現象，因此如何 避免運動傷害的發生及傷害發生後有效的復健治療是相當重要的議題。
運動員為了突破自我達到最佳的表現，往往會投入許多的時間與精力在訓練過程中，
反覆性或週期性的訓練會使得肌肉、韌帶或骨骼產生微小受傷。長期的壓力及微小受傷 之下，身體尚未修復或意識到這些傷害時又不斷的訓練，結果導致疼痛與不適的現象，
而跑者即是此類型傷害的標準人物，Taunton (2002)根據醫學中心的資料統計發現，長期 跑步的運動習慣者產生膝關節的傷害約有 42.1%，其中有 46% 發生髕骨疼痛症候群 (patellofemoral pain syndrome, PFPS)的情形。
髕骨股骨疼痛症候群是相當常見的膝關節傷害，常被描述於膝蓋上方或髕骨周遭疼 痛的現象，尤其在長時間坐姿、蹲姿後起身的過程與上下階梯及跳躍的過程中最為明顯。
Fredericson 與 Yoon(2006)指出髕骨疼痛症候群佔運動所造成膝關節損傷的 25%，好發於 田徑、籃球及舞蹈選手身上，其中女性的病發率又高於男性，約為男性的 2.23 倍 (Boling et al., 2010; Munro, Herrington, & Comfort, 2012; Noon, Hoch, McNamara, & Schimke, 2010;
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Taunton et al., 2002)。跳躍、跑步及切入的動作型態會增加股骨與髕骨間受到較高壓迫力 量，長時間反覆訓練的衝擊之下，使得膝關節承受較高的負荷，久而久之容易產生髕骨 磨損或改變髕骨滑動軌跡的現象，造成髕骨疼痛情形，由於女性運動員骨盆先天結構上 較男性寬大，伴隨著會有較大的 Q angle，當膝關節伸展時，股四頭肌會將髕骨向外拉扯，
便容易造成髕骨磨損或滑動軌跡異常的現象。運動員一旦受到 PFPS 的困擾不僅會影響訓 練的進度甚至還可能會影響運動表現，因此如何在訓練過程中預防 PFPS 的發生或於 PFPS 症狀發生後的有效治療對運動員而言皆是一個重要的議題。
造成PFPS的現象大致上分為四個要素，其中包含：1.先天因素：扁平足、高足弓及 骨盆寬大的現象，前兩者屬於先天骨骼結構排列異常，後者是女性生理結構所帶來的差 異，扁平足、高足弓及骨盆寬大的現象會影響人體下肢骨骼排列的位置，形成X型腿與O 型腿的情形，使得膝關節在活動過程中受到異常的壓力分佈及負荷，長期下來便容易造 成膝關節的損傷。2.韌帶與肌肉緊繃：外側支撐帶、闊筋膜張肌、腿後肌、腓腸肌及股直 肌過度緊繃，使得髕骨受到肌肉及韌帶外側、斜向及向下的拉力，容易增加髕骨磨損及 髕骨滑動軌跡異常的現象。3.肌肉無力及肌肉延遲現象：股內斜肌 (vastus medialis oblique, VMO)活化的延遲現象，導致與股外側肌 (vastus lateralis, VL)產生不平衡，當髕骨較快受 到股外側肌的作用，造成髕骨向外側位移的情形，並提高髕骨磨損及滑動軌跡異常的風 險。肌肉無力方面，髖部肌群無力會使膝關節在活動過程中有外翻的現象，形成較高Q angle，當受到力量的衝擊下便會使膝關節產生較高的壓力負荷。4.姿勢不良：髖關節內 轉及內收、前腳尖與後腳跟的內翻與外翻、膝外翻、脛骨及股骨內翻的情形會影響下肢 結構的排列，會提高膝關節內側及髕骨外側的受力，增加髕骨與股骨間的壓力，因此錯 誤的運動姿勢亦容易造成身體的危害。 (Fredericson, & Yoon, 2006; Noehren, Sanchez, Cunningham, & McKeon, 2012; Taunton et al., 2002; 林聖豐、黃啟煌，2004)。由上述文獻 發現造成PFPS的因素相當廣泛，其中增加Q angle產生髕骨與股骨間的負荷及髕骨滑動軌 跡異常是主要造成髕骨疼痛發生之情形。
為了減少髕骨疼痛的發生，越來越多學者提出相關的策略，希望藉由此減少髕骨與 股骨間的壓力及髕骨異常滑動之情形，閉鎖式的下蹲、推蹬訓練及阻力訓練已經被廣泛
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應用在治療PFPS患者身上，透過訓練股四頭肌方式，增強股四頭肌肌群平衡，減少髕骨 關節壓力及VMO與VL活化時序及比值的差異 (Earl, Schmitz, & Arnold, 2001; Song et al., 2009)。除此之外，研究發現半蹲或推蹬動作加上髖關節內收的訓練，有助於增加VMO的 肌肉張力，增加收縮力提升VMO活化的情形，Choi等人(2011)透過膝部伸展搭配髖關節 內收訓練，在四周介入後發現，有助於提升VMO活化時序。亦有學者做出不同結果，Peng 等人(2013)探討推蹬加入髖關節內收訓練，結果發現在離心收縮與向心收縮過程中VMO 與VL活化比值及時序上沒有差異，但在推蹬角度間發現膝關節屈曲45度搭配髖關節內收 動作時，有助於提升VMO與VL比值。
Ng等人 (2011)透過球撞擊膝蓋的方式，探討反射性收縮及自主性收縮對VMO及VL 活化的情形，研究結果發現反射性收縮使VMO較早活化，然而自主性收縮使VL較早活化。
Hagbarth與Eklund (1966)指出外力產生震動波，使肌梭的感覺受器受到刺激，經由Ia感覺 神經纖維將神經衝動傳入中樞，招募更多運動單位 (motor units)進行反射性收縮，有益於 身體做出即時反應，此動作機制稱之為張力性震動反射 (tonic vibration reflex，TVR)。而 全身性震動訓練 (whole-body vibration) 也是屬於反射性刺激的機制，可藉由調整振頻及 振幅，影響人體神經肌肉系統的負荷程度，過去研究指出單次的震動訓練能有效提升選 手的肌力、爆發力、平衡感與柔軟度 (Gerodimos et al., 2010; Torvinen et al., 2002)。近幾 年來震動訓練被應用物理治療方面，其中包含中風患者及脊隨損傷患者，其結果皆能有 效提升患者之身體能力 (Miyara et al., 2013; Ness & Field-Fote, 2009)，然而震動訓練對於 髕骨股骨疼痛症候群的議題尚未有學者進行介入之探討，因此本研究希望藉由女性運動 員透過生物力學分析幫助我們了解屬於反射性刺激的震動訓練是否會改變下階梯及落地 垂直跳 (drop vertical jump)動作中下肢關節角度與關節力矩、股內斜肌及股外側肌的活化 時序與比值。
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