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受試者簽署同意書
向受試者說明實驗內容 向實驗助理說明實驗內容
受試者依抽籤背負 0％、
12.5％及 20％背重率之背包
受試者於實驗場地開始實驗
蒐集每 2 分鐘（各 40 秒）
之實驗肌電數據
資料分析
數據統計分析 整備實驗器材
更換背重率
完成實驗 未完成實驗
第六節 資料蒐集與處理
一、肌電圖參數
收集得到之訊號，經 Myolab 分析軟體，進行 10～500 的濾波（band-pass）處理與
全波整流上翻及 10Hz 低通濾波平滑處理。找出每次量測時間內最大的肌電訊號數值後，
該數值所在的波幅內數值加總平均後，與 EMG 最大自主收縮值作比較。以 EMG 最大自
主收縮值的百分比（％MVC）來標準化積分肌電，使 EMG 成為％MVC 的形式，以得到
研究肌群之肌電參數資料。
本實驗針對研究肌群實施 2 次最大自主性收縮值，每次持續 5 秒，中間休息 45 秒，
將 2 次量測到的最大自主性收縮值加以平均後做為本實驗的 MVC 值。
第七節 資料分析統計方法
一、本研究各項資料處理，使用 SPSS12.0 for Windows 統計套裝軟體。以重複量數二因
子變異數分析（two-way ANOVA），考驗不同背重率與不同步行時間之交互作用情
形，若交互作用達顯著水準則進一步考驗單純主要效果（simple main effects），若
達顯著再運用 LSD 法（最小顯著差異法）進行事後比較；若交互作用不顯著則直
接進行不同背重率與不同步行時間的主要效果（main effects）考驗。
二、本研究各項資料使用 Microsoft Office Excel 2003 套裝軟體進行數據計算。
三、本研究採用 α= .05 之顯著水準。
第肆章 結果與討論
表 4-1-2 顯示出當背重率與時間的增加，腹外斜肌肌電訊號數值有增加的趨勢。0
％背重率時最大值出現在第 18 分鐘；12.5％及 20％背重率中，最大值皆出現在第 20
分鐘時。
表 4-1-2 不同背重率與不同持續步行時間腹外斜肌肌電訊號平均數 0％背重率 12.5％背重率 20％背重率
2nd 10.51 10.60 14.89
4th 10.76 11.81 14.90
6th 10.96 10.72 15.22
8th 11.12 11.62 15.57
10th 10.99 11.79 15.11
12th 11.00 11.30 15.37
14th 11.15 11.99 15.89
16th 11.40 12.15 16.21
18th 12.40 12.43 16.52
20th 12.30 12.90 16.66
單位：％MVC
從表 4-1-3 可看出，股直肌肌電訊號數值隨著背重率及步行持續時間的增加而有增加
的趨勢。所有背重率中，最大值皆出現在第 20 分鐘時。
表 4-1-3 不同背重率與不同持續步行時間股直肌肌電訊號平均數
從表 4-1-5 中可以看出，股二頭肌肌電訊號隨著背重率與時間的增加而有逐漸增加
的趨勢。不同的背重率當中，最大值皆出現在第 20 分鐘時。
表 4-1-5 不同背重率與不同持續步行時間股二頭肌肌電訊號平均數 0％背重率 12.5％背重率 20％背重率
2nd 25.74 25.37 41.35
4th 25.04 25.76 41.96
6th 26.42 26.06 43.21
8th 27.05 27.15 44.86
10th 28.69 28.60 46.26
12th 28.77 28.86 49.90
14th 31.77 31.81 50.35
16th 32.54 32.70 51.97
18th 32.73 33.06 51.37
20th 33.45 33.56 52.80
單位：％MVC
從表 4-1-6 中可以看出，隨著背重率與持續步行時間的增加，腓腸肌肌電訊號數值
有增加的趨勢。不同的背重率當中，最大值皆出現在第 20 分鐘時。
表 4-1-6 不同背重率與不同持續步行時間腓腸肌肌電訊號平均數
表 4-1-7 背重率與不同持續步行時間的二因子變異數分析摘要表
表 4-2-2 為不同背重率對腹直肌的 LSD 法事後比較摘要表。由表中可看出與無背重
表 4-2-4 為不同背重率對脛骨前肌的 LSD 法事後比較摘要表。由表中可看出與無背
表 4-2-6 為不同背重率對腓腸肌的 LSD 法事後比較摘要表。由表中可看出與無背重
表 4-3-2 為腹外斜肌於不同持續步行時間的 LSD 事後比較摘要表。表中可以看出與第
表 4-3-3 不同持續步行時間股直肌 LSD 事後比較摘要表
表 4-3-5 為股二頭肌於不同持續步行時間的 LSD 事後比較摘要表。表中可以看出與
第四節 探討合宜的背重率與背重步行時間
本章節依相關研究與本研究的結果，探討合宜的背重率與步行時間。在大部分的研
究中，多以 10％~12.5％為合宜的背重率上限，於相關的研究中，與無背重時相比，當
背重達 10％時，踝關節淨肌肉力矩增加（黃詩帆，2006）；而本研究中當背重率達 12.5
％時，脛骨前肌與腓腸肌有顯著差異。脛骨前肌和腓腸肌其中一端是連接於腳踝，也會
受踝關節力矩所影響，因此踝關節肌肉力矩增加時，脛骨前肌和腓腸肌的肌電訊號亦有
可能增加，故與學者黃詩帆的研究有相關性。亦有研究顯示，當背重率達 12.5％以上時，
身體軀幹傾斜角度達顯著差異（陳佑，2007），軀幹前傾、腰椎曲度亦有顯著差異（穆
映岑，2011）。當背重增加時，身體為了保持平衡，軀幹前端的肌群會用力產生拮抗，
故有可能造成身體軀幹以及腰椎的角度產生差異；本研究中當背重率達 12.5％時，腹外
斜肌達顯著差異，結果類似。因此，當身體背重時，有可能會影響軀幹傾斜角度。在本
研究中，雖採用三種不同的背重率做比較，但僅利用 EMG 對身體 6 條肌肉做評估，建
議背重率時仍須謹慎評估。雖已有學者證實 12.5％為合宜的背重率，但是以分析軀幹前
傾角度所得到的結果，若以本研究中的實驗結果，與無背重時相比，背重達 12.5％時，
量測的 6 條肌群中有 3 條肌群無顯著差異，或可以輔證 12.5％為合宜的背重率，但仍需
要有更多的肌群納入考量才行。
本研究中隨著持續步行時間的增加，所偵測到肌群的數據也增加，並達顯著水準。
Hong 和 Cheung(2003)的實驗中也有相同發現，實驗中學童以 0％、10％、15％和 20％
的背重率於籃球場進行步行實驗，距離為 1978 公尺，將距離分為 4 個搜集點，隨著步
表 4-4-2 背重率（0％、20％）與不同持續步行時間成對樣本 T 檢定摘要表
背重率 時段 平均數 標準誤 t
0％ 20％
2nd -.068 .020 -3.464*
4th -.072 .021 -3.498*
6th -.074 .020 -3.659*
8th -.072 .024 -3.051*
10th -.070 .022 -3.142*
12th -.078 .028 -2.778*
14th -.076 .023 -3.317*
16th -.070 .026 -2.742*
18th -.059 .027 -2.206 20th -.072 .026 -2.743*
*p＜ .05, ** p＜ .01
第伍章 結論與建議 第一節 結論
本研究之結論如下：
一、合宜的背重率（12.5％BW）中，與無背重相比，第 14 分鐘後才出現差異並達顯著
水準，因此持續步行時間 14 分鐘內可視為合理的背重時間。
二、過重的背重率（20％BW）中，與無背重相比，因大部分時間皆出現差異並達顯著
水準，因此不建議背重率達 20％行走。
三、背重率與持續步行時間無交互作用，背重率與持續步行時間皆為肌群肌電訊號數值
呈現差異的主要效果。
四、背重率與持續步行時間的相關實驗中，可能因量測方式與量測時間等因素的不同而
有不同結果。
第二節 建議
本研究的建議如下：
一、老師及家長可以觀察學童書包是否太重、背書包走路上學的時間過長，給予適當調
整。
二、建議後續研究可針對不同群體進行研究，例如：性別、年齡、BMI 過輕或過重的學
童進行研究。
三、建議可加入測力板或是 VICON 等儀器進行研究，如此可加入更多的數據探討，結
果會更加精確。
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