踩踏力量的主要來源為髖關節和膝關節，主要由臀大肌和股外側肌收縮產生力量，
並且透過踝關節將力量傳遞至踏板產生運作 (Rouffet, & Hautier, 2008)，負重運動必須 承受身體重量，從實驗結果也可以看到，下肢肌肉活化程度皆高於非負重運動，臀大 肌差異更加顯著。雖然在疲勞產生後，兩種踩踏模式的臀大肌活化皆顯著高於疲勞前，
但是臀大肌活化程度在負重運動仍舊顯著大於非負重運動，當一個關節需要有較好的 控制和穩定時，肌肉活化程度也會跟著提升 (Kellis, E., & Liassou, C., 2009)，表示疲勞 現象對負重運動的髖關節穩定性影響較大，也因此在疲勞產生後臀大肌需要有更多的 活化來維持髖關節穩定，同時臀大肌訓練效果也比較好。
脛前肌活化程度在非負重運動疲勞前顯著大於負重運動，表示踝關節動作在非負 重運動中傳遞力量的重要性，雖然兩種運動型態皆為閉鎖鏈運動，但是脛前肌活化程 度在疲勞後便沒有顯著差異，在進行非負重運動時，踏板在矢狀面上可以產生前傾和 後傾的動作，使得腳踝能夠主動產生較多背屈和蹠屈的動作。疲勞產生後，踝關節背 屈角度上升引起腓腸肌產生伸張-縮短循環機制 (stretch shorten cycle)，達到維持穩定 功率輸出的效果 (Sayers et al., 2012)，由於重複產生較多的踝關節背屈動作，使得脛 前肌產生疲勞，進而導致肌肉活化程度下降。進行負重運動時，踝關節主動動作以蹠 屈為主，一般正常步態在擺動期時，踝關節會做出背屈動作，避免腳趾觸碰地面 (Damiano et al., 2011)，雖然橢圓機和一般步態兩種負重運動在運動學參數極為類似 (Burnfield et al., 2007)，但是，進行橢圓機負重運動時，雙腳皆固定於踏板上，於是當 踩踏周期進入類似步態擺動期的時候，踝關節不需要做出過多的背屈動作避免腳趾觸 碰地面，同時踝關節在此階段也會受到踏板帶動，被動產生背屈，從結果可以看到，
負重運動的脛前肌活化程度在疲勞前、後沒有達到顯著差異，也因此得知脛前肌在非 負重運動扮演重要的角色，針對自行車手可以加強訓練踝關節背屈肌力，以應付長時
間騎乘造成下肢肌肉疲勞現象，達到較穩定的功率輸出以及力量傳遞的效率。
第三節 下肢運動學參數
負重運動和非負重運動皆屬於閉鎖鏈運動模式 (closed-kinetic chain)，因此只要其 中一個關節產生變化，便會連帶影響其他關節的動作表現。疲勞產生後，負重運動膝 關節屈曲角度顯著上升，過去研究顯示，膝關節屈曲力矩受疲勞影響有顯著上升的現 象 (Sanderson et al., 2003)，股二頭肌的活化也會顯著上升 (Dorel, Drouet, Couturier, Champous, & Hug, 2009) ， 膝 關 節 屈 曲 也 能 夠 增 加 踩 踏 時 的 緩 衝 效 果 (Gefen, Megido-Ravid, & Itzchak, 2001)，當踏板進入恢復期，膝關節會主動做出屈曲的動作，
減少對側踩踏期的負荷，也有可能是當踏板進入恢復期，膝關節受到疲勞影響無法維 持和支撐身體重量，導致踏板在回到上死點的過程中將膝關節被動帶到更屈曲的角度，
膝關節屈曲角度上升會使髖關節屈曲角度和踝關節背屈角度跟著上升，雖然本次實驗 股二頭肌活化程度、髖關節屈曲和踝關節背屈夾角在統計上並沒有顯著差異，但是仍 舊可以看到這樣的現象。髖、膝、踝關節在非負重運動中皆受到疲勞影響，膝關節最 小夾角與負重運動有相同趨勢，此外，髖關節和踝關節活動度分別顯著上升和下降，
關節活動度定義為一個踩踏週期中最大和最小夾角的差值，髖關節最大夾角在疲勞後 有上升的現象，最小夾角則有下降的現象，雖然最大屈曲和伸直夾角的變化幅度在統 計上未達顯著，但是這樣些微的變化反映到關節活動度便產生顯著差異，而踝關節的 變化也與髖關節雷同，疲勞產生後，踝關節最大背屈夾角有下降的現象，最大蹠屈夾 角則上升，雖然統計上也沒有顯著差異，但是反映在踝關節活動度便達到顯著下降的 結果，表示疲勞影響踝關節周邊肌肉對於踝關節穩定控制的能力，從脛前肌活化程度 下降的結果便能夠看到反映在踝關節動作變化上的差異，而近端和遠端關節一加一減 的變化相互抵銷，也可能是導致膝關節活動度在疲勞後沒有顯著改變的原因之一，便 能夠得知為了在疲勞後維持相同頻率的穩定踩踏，在非負重運動中以髖關節和踝關節 動作進行代償，達到膝關節穩定踩踏的目的。
但是，過去研究結果發現髖關節活動度在疲勞後顯著下降 (Bini et al., 2010b)，與 (Damiano et al., 2011; Prosser et al., 2011)。非負重運動的踝關節動作則是處在較蹠屈的 範圍進行踩踏，如同先前所述，非負重運動的踏板在矢狀面上多了前傾和後傾的動作，
從夾角發生時間點可以發現，負重運動在髖關節和膝關節動作發生時間點皆晚於 非負重運動，僅有踝關節的最小夾角早於負重運動，若以關節最小夾角至最大夾角的 區段視為踩踏動作的踩踏期，負重運動的踩踏期和恢復期比例在各關節約為 6：4，但 是非負重運動的比例約為 5：5，表示負重運動施力時間較長，而 6：4 的比例與一般 正常步態的站立期和擺動期比例相似 (Liu et al., 2013)，因此，橢圓機負重運動不論在 運動學參數或是施力比例上，皆與一般行走步態相似。此外，髖關節活動度、踝關節 活動度以及踝關節最大蹠屈夾角在疲勞產生後出現有趣的現象，疲勞產生前，這三個 運動學參數在兩種負重運動型態有顯著差異，一旦疲勞產生，便沒有顯著差異，表示 不論負重運動程度多寡，在疲勞產生後，關節活動範圍會因為動作代償等因素，使得 關節活動度處在一個特定的範圍進行穩定且規律的踩踏。