本研究在探討前十字韌帶重建運動員的功能性表現，以瞭解運動員的狀態。研究 假設為前十字韌帶重建運動員的患側與健側以及患側與控制組在肌力和跳躍表現的比 較會有差異，結果顯示重建組的患側與健側以及患側與控制組在肌力和跳躍表現的比 較並沒有差異 (垂直跳除外)，此結果意味著重建組已經恢復或接近正常的狀態。一般 來說，在前十字韌帶重建手術後︽患者會經歷 3-6 個月的復健，而在 6-12 個月或是下 肢肌力和敏捷的測試達到設定目標時 (LSI = 80%-90%)，即被允許重返運動場或訓練 (Barber-Westin & Noyes, 2011; Kvist, 2004)。由此可見，術後膝關節肌力的復原被視為 一項重要的指標。因此，在本研究肌力測試結果的部分︽無論是伸展力矩或屈曲力矩︽
重建組的 LSI 皆有接近或達到 90%以上︽雖然 LSI 有達到理想的範圍︽但還是存在雙 側肌力同時都退化的可能性︽因此︽為了避免這種情形發生︽本研究進一步招募性別︾
年齡︾身高︾體重和運動項目都一致的健康運動員來當作控制組︽結果顯示重建組與 控制組在肌力的比較並沒有差異︽然而︽在重建組的肌力卻有比控制組高的趨勢︽推 測這可能是因為重建過後的運動員︽會特別集中在訓練膝關節的肌群︽而造成結果有 比控制組高的趨勢︽而此結果也意味著這些選手的肌力都已經恢復到正常狀態︽且都 可以重返運動場或正常訓練〈
由於膝關節的伸展肌群 (股四頭肌) 和屈曲肌群 (腿後肌) 都交錯在膝關節的周圍，
因此，當肌力退化或不足時，會直接影響到膝關節的生物力學，最後可能導致關節的 退化 (joint degeneration) (Thomas, Villwock, Wojtys, & Palmieri-Smith, 2013)。更進一步 的說，膝關節伸展肌群的主要功能在於進行能量吸收 (energy absorption)，以減少負重 (weight bearing) 時所產生的動能或衝擊力。因此，當做著地的動作時，若是膝關節伸
展肌力不足，可能會無法有效地進行能量吸收，而導致膝關節的負荷增加。Radin,
Yang, Riegger, Kish, and O'Connor (1991) 進一步指出，膝關節伸展肌力不足可能會限制 能量吸收的能力，並促使關節軟骨的負荷增加 (
articular cartilage loading)，
最後可能 會導致關節的退化。除此之外，也同時會影響功能性的表現 (Eitzen et al., 2009; Keays et al., 2001) 和產生不正常的步態 (Lewek, Rudolph, Axe, & Snyder-Mackler, 2002)〈而膝 關節屈曲肌群的主要功能在於限制脛骨的向前位移 (anterior tibial translation)，以減少 前十字韌帶的拉扯。因此，當做急停或是下樓梯動作時，若是腿後肌的肌力不足，可 能會因無法有效地限制脛骨地向前位移，而增加脛骨的向前力量，最後導致前十字韌帶的受傷。DeMorat, Weinhold, Blackburn, Chudik, and Garrett (2004) 的研究指出，對於 重返運動場的運動員來說，因為膝關節屈曲肌力的不足，可能對選手造成危險，
Mattacola et al. (2002) 進一步提出，在前十字韌帶重建手術後，腿後肌肌群的訓練在於 幫助減少脛骨地向前位移。由此可見，無論是膝關節的伸展肌群或是屈曲肌群的肌力，
在手術後若是無法恢復，勢必會對運動員造成很大的影響。
此外，對於前十字韌帶受傷或重建的族群來說︽單腳的跳躍測試 (Single-leg hop test) 可以反映出身體對高強度動作的需求︽因此常被用來評估膝關節的肌肉功能 (Augustsson et al., 2004; Gustavsson et al., 2006; Itoh et al., 1998; Ross et al., 2002)〈因此︽
本研究採用垂直跳︾跳躍距離和側向跳來進行測試︽其中︽垂直跳和跳躍距離可以測 量最大的跳躍表現︽且其著地後身體分別需要抵抗垂直和向前方向的加速度﹀而側向 跳則是屬於耐力的測試︽其包括了連續切入 (cutting) 和扭轉 (twisting) 的動作，因此，
藉由這些測試能夠幫助瞭解前十字韌帶重建運動員跳躍表現能力︽進一步瞭解膝關節 的肌肉功能〈而在本研究跳躍表現測試結果的部分︽重建組的 LSI 皆接近或達到 90%
以上 (87%-98%)︽雖然 LSI 有達到或接近理想的範圍︽但與控制組比較時︽重建組的 患側在三種跳躍表現都有較低的趨勢〈由於本研究在測量最大跳躍表現時︽會要求受 試者在著地後要恢復穩定的站立動作︽此情形可能會增加重建組執行動作的難度︽而 使得重建組為了要完成此動作︽而造成跳躍表現結果的降低︽因此︽推測在前十字韌 帶重建手術後︽運動員仍然有單腳跳躍動作方面的缺陷〈此結果也意謂著重建組的膝 關節肌力雖然足夠︽但對單腳跳躍的動作還是有些微的影響︽可能是因為其神經肌肉 控制能力尚未完全����������������������������������恢復︽而影響到肌肉功能的表現︽最後造成跳躍表現的降低〈
Paterno et al. (2010) 的研究也指出，下肢神經肌肉控制的缺陷被視為前十字韌帶二次傷 害的主要原因，因此，透過神經肌肉控制的評估，能進一步瞭解運動員重返運動場後 的狀態。
第五節 結論
本研究藉由肌力和單腳跳躍動作來測試受試者的功能性表現︽其中︽重建組的健 側有高於患側的趨勢︽其 LSI 皆達到或接近 90%︽當與控制組比較時︽重建組患側的 肌力有較高的趨勢︽但是單腳跳躍表現則有較低的情形〈此結果意味著重建組的肌力 雖然已經恢復︽但對單腳跳躍的動作還是會有影響︽因此︽推測其神經肌肉控制能力 可能尚未完全����������������������������������恢復︽而造成肌肉功能的下降〈綜合以上所提到的︽過去在探討前十字 韌帶重建手術後的恢復情形︽主要以探討肌肉表現 (肌力和跳躍表現) 為最多︽對於運 動員來說︽若只評估其肌肉表現的恢復情形︽可能會忽略有關神經肌肉控制方面的問 題〈因此︽若藉由其它相關動作的評估或許可以發現運動員術後是否有神經肌肉控制 方面的問題〈
第參章 前十字韌帶重建運動員的功能性動作測試
摘要
目的：探討高強度運動對前十字韌帶重建運動員的影響。方法：招募 10 名前十字韌
帶重建運動員為重建組 (年齡：22.4±1.0 歲；身高：169.4±8.6 公分；體重：65.6±10.7 公斤；受傷至手術的時間：5.6±5.1 月；手術至實驗的時間：24.5±16.3 月) 以及 10 名性 別、年齡、身高、體重與運動項目必須配對的運動員為控制組 (年齡：21.5±1.8 歲；身 高：167.6±8.3 公分；體重：64.1±11.6 公斤)。所有的受試者皆須完成側向切入 (測量膝 關節運動學和關節協調表現) 與躍起著地 (測量動態姿勢穩定) 的測試；使用曼-惠特尼 U 檢定來比較重建組患側與控制組的差異。結果：（一）膝關節運動學：重建組在橫 切面 (內旋-外旋) 的活動範圍比控制組小 (p = .028)。（二）關節協調表現：重建組的連 續相對相角 (軀幹-髖) 會產生較高的均方根誤差 (21.9 度) 和較低的交叉相關係數 (r2 = 0.86)，且重建組的偏差相角值 (軀幹-髖、髖-膝、膝-踝) 皆比控制組高 (p < .05)。（三）
重建組比控制組需要較長的內/外側和整體的穩定時間才能達到姿勢的穩定 (p < .05)。
結論：在經過前十字韌帶重建手術後，運動員仍然有膝關節運動學、關節協調表現和 動態姿勢穩定的缺陷。因此，推測這些影響是因為手術後膝關節的本體感覺和感覺動 作控制系統的功能尚未完全恢復。雖然這些運動員都已經被允許重返運動場或正常練 習，但這些缺陷和不正常的動作可能會增加下肢肌肉骨骼系統負荷 (特別是膝關節)，
而造成前十字韌帶的二次傷害。
第一節 前言
過去研究已經證實在前十字韌帶重建手術後，膝關節的結構穩定 (mechanical stability) 可以有效恢復，並且提供運動員重返運動場的機會 (Andersson, Odensten, Good,
& Gillquist, 1989; Barrett, 1991; Johansson et al., 1991)。雖然大部份受傷的運動員在術後 復健都能回復至受傷前的運動 (競技) 層級，但在執行動作時，仍然無法達到最佳的復 原狀態，例如：走路、跑步、登階-跨越測試 (step up and over test)、向前弓箭步 (forward lunge) 等 (Biau, Tournoux, Katsahian, Schranz, & Nizard, 2007; Bush-Joseph et al., 2001; Kurz, Stergiou, Buzzi, & Georgoulis, 2005; Mattacola, Jacobs, Rund, & Johnson, 2004)。
因此，推測可能是感覺動作系統 (sensorimotor system) 或本體感覺的功能尚未完全恢復 (Barrett, 1991; Beard et al., 2001; Jerosch & Prymka, 1996; Johansson et al., 1991; Lephart, Pincivero, Giraldo, & Fu, 1997; Shiraishi et al., 1996)，而影響到傳出神經系統 (afferent neural system) (Nyland, Brosky, Currier, Nitz, & Caborn, 1994) 以及神經肌肉的控制，進 而影響到動作的執行。至今，在前十字韌帶重建手術後，對於感覺功能的恢復情形仍 然充滿爭議性 (Barrack, Lund, Munn, Wink, & Happel, 1997; Howells et al., 2012)。
Johansson et al. (1991) 更進一步指出，前十字韌帶無論是受傷或是經手術植入移植物，
感覺系統的問題 (sensory deficits) 仍然會存在。這樣的問題可能是因為在前十字韌帶重 建後，膝關節的機械感受器和中樞神經系統 (central nervous system) 間的傳導能力仍未 復原 (Bonfim et al., 2003; Johansson et al., 1991; Shiraishi et al., 1996)，而使得知覺訊息 的傳送產生問題。以下就其可能的影響分四部分來討論，分別為肌電圖、膝關節運動 學、關節協調表現和動態姿勢穩定能力。
一、肌電圖 (對神經肌肉控制的影響)
無論在日常生活中或是運動中︽當要執行動作時︽需要靠精密的神經肌肉控 制和足夠的肌力共同協調才能夠完成 (Risberg, Holm, Myklebust, & Engebretsen, 2007) 〈而神經肌肉的功能非常複雜︽其中又與中樞神經系統的傳入神經和傳出神 經有很大的關係〈對於膝關節來說︽周邊肌肉活動 (muscle activity) 的功能在於保 護膝關節︽通常會透過兩種途徑「(1) 藉由肌肉收縮來改變關節動作︽以減緩韌帶 的拉扯 (Goldfuss, Morehouse, & LeVeau, 1973; Markolf, Graff-Radford, & Amstutz, 1978; Wang & Walker, 1974)︽(2) 透過肌肉收縮來吸收能量 (例如「著地動作)︽以 減少膝關節的負荷 (Farley & Gonzalez, 1996; Winter, 1983)〈因此︽當神經肌肉的
控制能力下降時︽即可能會增加前十字韌帶的拉扯和負荷〈一般來說︽當前十字 韌帶受傷時︽對下肢的神經肌肉控制能力和肌力都會產生負面的影響︽而使得後 續的復健幾乎都會針對這兩者進行 (Chmielewski, Rudolph, & Snyder-Mackler, 2002;
Lewek et al., 2002; Risberg, Lewek, & Snyder-Mackler, 2004)〈如同初次前十字韌帶 損傷︽前十字韌帶重建後的二次損傷主要也是發生在非接觸性的動作中︽其罪魁 禍首往往是由於前十字韌帶重建後的神經肌肉控制能力退化︽因而造成二次損傷 的機率比初次受傷高出數倍 (Hewett et al., 2005; Paterno et al., 2010; Williams, Snyder-Mackler, Barrance, Axe, & Buchanan, 2005)〈
而在過去的研究指出︽股四頭肌和腿後肌肌群在維持膝關穩定上扮演者很重 要的角色 (Besier, Lloyd, & Ackland, 2003; Palmieri-Smith, McLean, Ashton-Miller, &
Wojtys, 2009)〈Urbach, Nebelung, Becker, and Awiszus (2001) 的研究指出︽在前十 字韌帶受傷後︽兩側膝關節的肌肉活化程度皆會顯著地下降︽雖然在十字韌帶重 建後︽兩側膝關節肌肉活化程度會有改善︽但與健康運動員相比仍有不足︽此種
Wojtys, 2009)〈Urbach, Nebelung, Becker, and Awiszus (2001) 的研究指出︽在前十 字韌帶受傷後︽兩側膝關節的肌肉活化程度皆會顯著地下降︽雖然在十字韌帶重 建後︽兩側膝關節肌肉活化程度會有改善︽但與健康運動員相比仍有不足︽此種