• 沒有找到結果。

本研究共有六點研究假設,經過研究結果的考驗後,第一點假設「不 同座墊位置與不同阻力會有顯著的交互作用」不成立,本研究幾乎所有 參數皆沒有達交互作用顯著,除了水平衝量與回昇期脛前肌積分肌電。

第二點假設「阻力改變會使下肢關節角度、踏板衝量、肌肉活化量顯著 改變」成立。第三點假設「當阻力提高,膝關節屈曲程度減少,股直肌、

股二頭肌、脛前肌、腓腸肌活化增加」成立。第四點假設「座墊位置較 高時,膝關節屈曲程度減少,腓腸肌活化增加」成立。第五點假設「座 墊位置較前時,膝關節屈曲程度增加,股直肌活化增加」部分成立,膝 關節屈曲角度有增加趨勢,但是股直肌活化沒有明顯增加。第六點假設

「座墊位置在中間時,主觀感受最舒適」成立。

更細節的討論將從第一節 150 W 的騎乘情境開始論述,接續第二節 討論阻力提高至 250 W 後的踩踏狀況,第三節將從舒適度的觀點討論座 墊位置的調整,第四節以踩踏效率評估座墊位置的調整,以運動表現為 主、舒適感受與傷害防護為輔進行討論。

一、不同座墊位置對下肢踩踏的影響

本研究的座墊位置,由 3 個垂直高低位置、3 個水平前後位置交叉組 成(圖 2)。早期 80 年代的研究聚焦在座墊高低位置的改變,近年的研究 開始探討座墊前後位置的改變。

討論 57

(一)運動學

高低位置:本研究的下肢關節 ROM 參數趨勢,是座墊位置越低而

ROM 越少(表 5),這主要是因座墊越靠近五通,會限制肢段運動的活動 空間。本研究膝 ROM 的結果與 Nordeen-Snyder (1977) 以及陳昭慶(2010)

的結果雷同(67.6-75.9 度 vs. 69-82.9 度 vs. 69.7-77.7 度,ROM 數值改變 的範圍)。本研究踝 ROM 的結果與 Bini 等 (2010) 以及陳昭慶(2010)

的結果趨勢相同,座墊位置越低使踝 ROM 越小。然而 Bini 等人實驗發 現的膝 ROM 是隨座墊位置越低而 ROM 數值越多,與本研究、陳昭慶

(2010)、邱新然(2010)的趨勢相反。Bini 等人控制的節奏與邱新然的 研究同為 70 rpm,而陳昭慶則設定 80 rpm,節奏不一致可能是影響因素。

因本研究與邱新然的阻力設定較高,而 Bini 等與陳昭慶的阻力設定較低,

本研究推論阻力不同也是重要的影響因素。另一個解釋是關節間的用力 協調,這還須進一步以肌電圖結果來評估。

前後位置:在下死點膝關節角度的部分,本研究發現座墊位置越前、

膝關節屈曲角度越大的趨勢(表 5)。這項結果跟 Hayot, Decatoire, Bernard,

Monnet, 與 Lacouture (2012) 的結果有一致的趨勢,但是本研究的屈曲角 度較大,可能是標準座墊位置設定不同的原故, Hayot 等採用自選 (preferred) 座墊高度。關節 ROM 的部分,本研究得到了座墊位置較前而 ROM 較小的趨勢,但沒有明顯的統計差異(表 5)。這種結果趨勢與

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Hanaki-Martin 等 (2010) 以及陳昭慶(2010)的結果相同。從車體結構的 觀點解析,座墊位置較前面,代表座墊距離五通更近,會限制下肢關節 活動,而使得座墊位置較前呈現 ROM 較小的趨勢。

(二)動因學

高低位置:垂直衝量參數會隨座墊位置越低而作用量更大,但是沒 有統計上的顯著(表 6)。Ericson 與 Nisell (1988) 同樣發現座墊高低對業 餘騎乘者的踏板受力 (pedal force) 沒有明顯影響。而 Bini 等 (2011b) 以 競賽運動員為樣本,固定踩踏節奏 90 rpm,則發現到座墊位置較低會導 致踏板合受力 (resultant force) 較高,但力量有效性(force effectiveness,

踏板切線力與合力的比值)較低。由於踏板受力數據變化對訓練所形成 的踩踏技術較敏感 (Bini 等, 2011a),因此本研究的樣本為有運動習慣的 一般人,可能較難在不同座墊位置觀察出動因學的差異。

前後位置:本研究的動因學參數在座墊前後位置改變沒有明顯差距。

同樣探討前後位置的研究中,Vrints 等 (2011) 控制 0.6 公分的差距去比 較肌肉力矩量,並未發現明顯差異。Bini, Hume, Lanferdini, 與 Vaz (2012 印刷中) 的差距分別為 3 公分向後、6 公分向前,發現前後乘坐位置改變 不會影響膝關節骨頭與骨頭間的壓縮力 (compressive force)。Hayot 等 (2012) 則發現後位置的膝關節功率 (power) 相較前位置來得小,對膝關 節的負荷可能較小。

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綜觀上述研究結果,前後位置改變,踩踏出來的力量可能不會改變,

但是下肢關節內或關節間細部的力量作用可能會有差異,目前本研究的 動因學參數似乎較難量測出座墊位置改變的差異。由於踏板受力是由髖 關節、膝關節、踝關節、踏板四者連結產生的共同作用 (Bini 等, 2011a),

其中包含了肌肉因素與機械因素的影響 (Kautz & Hull, 1993),故後期研 究會進一步參照肌肉活化去評估座墊位置。

(三)肌電圖

股直肌、股二頭肌、脛前肌隨座墊位置改變的影響不明顯,而腓腸 肌、下肢肌電總量皆有隨座墊位置越低而活化量越低的趨勢,其中只有 腓腸肌、下肢肌電總量有顯著的統計結果(表 7)。大腿肌群(股直肌、

股二頭肌)似乎受到座墊位置的影響較少。

早期 Ericson 等 (1985) 以及 Jorge 與 Hull (1986) 的研究常被用於討 論不同座墊高度的下肢肌肉活化差異,因為 Ericson 等人提出股直肌活化 不受座墊位置改變所影響,但是 Jorge 與 Hull 指出低座墊位置會有較高 的股直肌活化。邱新然(2010)的研究支持 Jorge 與 Hull 所發現的結果,

然而本研究的結果與 Ericson 等人的結果相同。可進一步探討的原因有:

踩踏時之轉動慣性、鞋踏介面的差異、車體構造的不同。

由下頁表 22 來看,本研究之騎乘情境較快速,但因為有相對較高的 功率負荷,曲柄、踏板在快速旋轉時的轉動慣性影響,應是相對較小。

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Jorge 與 Hull (1986) 曾比較一般鞋 (soft sole shoe) 與定趾夾 (cleat),並 發現股直肌活化沒有明顯改變,不同鞋踏介面可能不影響股直肌活化。

此外在車體的部分,滾筒訓練台是允許車體在額狀面側向擺盪,Duc 等

(2008) 發現站姿騎乘時,側向擺盪的股直肌活化會比沒有側向擺盪來得 小,這種影響是否同樣會發生在坐姿騎乘?目前仍未有證據能解釋。

表 22 早期研究之控制變項比較

踩踏節奏 (rpm) 踩踏功率 (Watt) 鞋踏介面 車體

Ericson 等 (1985) 60 120 一般鞋 腳踏車測功計

Jorge 與 Hull (1986) 80 100 定趾夾 滾筒訓練台

邱新然 (2010) 70 漸增至 200 固定 未敘明 腳踏車測功計

本研究 (2012) 90 150, 250 一般鞋 固定式模擬台

本研究股二頭肌活化量的結果與 Ericson (1985) 一致,座墊降低沒有 影響股二頭肌活化量。然而這項結果跟 Jorge 與 Hull (1986) 的發現有出 入,股二頭肌在低座墊位置活化會較高。本研究認為方法學的差異仍是 結果不同的主要原因。

Jorge 與 Hull (1986) 以及 Gámez 等 (2008) 研究發現脛前肌的活化隨 著座墊越低而越高,本研究的趨勢與這兩篇研究相反。由於 Gámez 等人 實驗設計為一小時 100 W 的長途騎乘,但並未提及 rpm 的控制。另一個 因素可能是功率的不同 (100 W vs. 150 W)。

腓 腸 肌 的 結 果 與 過 去 研 究 (Ericson 等 , 1985; Gámez 等 , 2008;

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Sanderson & Amoroso, 2009) 一致,座墊越低活化量越低。主要因為低座 墊位置的肢段活動範圍小,較少運用到踝關節的作功 (Bini 等, 2010),使 得負責足蹠屈的腓腸肌活化較少。

觀看到下肢肌電總量參數,當座墊越低活化量也越低,這項結果跟 陳元鴻與黃紹仁(2010)、陳昭慶(2010)的結果一致,但是跟 Jorge 與

Hull (1986)、Gámez 等 (2008) 的結果不一致。早期的論點「座墊越低活 化量越高、會較費力」,仍須重新檢驗。由於陳昭慶的實驗車體採用飛輪 健身車,會有明顯飛輪轉動慣性牽動曲柄轉動的影響,因此其認為高座 墊位置下肢 ROM 較大、下肢肌肉收縮較多,是為了代償飛輪慣性對下肢 造成的不穩定感。而低座墊位置則因為大腿前後側肌肉的拉長,較不利 於收縮反應,導致活化量較低(陳昭慶,2010)。

此外本研究認為踩踏節奏也是重要的影響因素。經過 Neptune 與

Herzog (1999) 等等之相關研究,90 rpm 是現今普遍認定最有效率的踩踏 節奏。座墊降低後,本研究的肌電圖數據較其他相關研究來得小或是遞 減趨勢,有可能是來自 90 rpm 的影響。另外,本研究下肢肌肉活化貢獻 度最高的是腓腸肌(表 20),這是否是初入門的騎乘者族群才有的現象?

也是未來研究可以進一步探討的方向。

整體而言,座墊高低調整的肌電圖變化,先前研究之間仍有許多結 果不一致的地方。探討座墊前後移動的文獻目前也是少量,巴西學者

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Diefenthaeler 等 (2008) 以 3 名受試者進行座墊前後位置之前導性研究,

並未發現明顯的差異結果。陳昭慶(2010)以飛輪健身車進行踩踏,則 發現座墊前後位置改變,對下肢肌電總活化量沒有影響。本研究結果也 沒有發現前後位置對下肢肌電總量有明顯影響。然而,黃英豪(2010)

以無阻力、無飛輪慣性的騎乘情況,提出座墊水平向前調整,下肢肌肉 整體徵召量較低的結論。

由於本研究的前後位置改變,對下肢總 ROM 的影響較小,肌肉收縮 的動作範圍沒有明顯改變,這可能是沒有差異的主要原因。另外,黃英 豪實驗設定之無阻力騎乘,對照本研究負荷較大的阻力騎乘,這種阻力 從無到有(負荷由少到大)的改變,可能使得座墊前後位置的下肢肌肉 活化差異,從明顯差異變成沒有差異。MacIntosh 等 (2000) 曾探討節奏 與功率的交互影響,指出不同阻力交叉不同節奏對肌電圖的影響,阻力 因素所造成的變化將會在下一節繼續探討。

二、阻力提高對下肢踩踏的影響

本研究選用 150 W 與 250 W 兩種功率,其一是參考 Sanderson (1991) 研究,指出功率由 100 W 提高至 235 W,曲柄角衝量會明顯增加。其二 是參考 Ryan 與 Gregor (1992) 所提出,250 W 可能是肌肉活化的門檻,

進而採用 250 W。

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(一)運動學

當阻力提高,膝 ROM、踝 ROM、下肢總 ROM 整體有增加趨勢,尤 其在中-低座墊位置(13-18 號)有顯著增加(表 5)。Bini 等 (2010) 以關 節作功的概念解釋下肢關節 ROM 的變化,主要發現座墊位置降低時,膝

ROM 的增加伴隨踝 ROM 的減少,但是未探討功率較高的踩踏狀況。另

ROM 的增加伴隨踝 ROM 的減少,但是未探討功率較高的踩踏狀況。另

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