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第一節 研究參與者

本研究招募 16 名健康男性 (20-30 歲) 為研究參與者,參與者在過去六個月內未 進行規律的阻力訓練,且下肢無重大肌肉、關節以及骨骼傷害。參與者在整個實驗的 執行過程中,不得參與或進行阻力運動或其他運動相關測驗,參與實驗前,參與者頇 先詳閱「參與者同意書」,並由研究者告知本研究之目的、實驗流程及整個實驗流程中 可能產生的風險,若參與者同意參與本實驗,將填寫「參與者同意書」、「健康情況與 運動習慣調查表」以篩選出合適的研究參與者。

第二節 實驗設計

參與者在熟悉期結束後進行膝屈肌群最大等長肌力測驗,並根據最大等長肌力的 表現將參與者配對分至兩個實驗組別,在等速肌力測量儀上進行第一回合不同速度之 最大等速離心運動,分別為 (1) 快速離心運動 210°/s (快速離心組) 與 (2) 慢速離心 運動 30°/s (慢速離心組)。完成第一回合最大等速離心運動並休息兩周後,兩組別在第 二回合皆進行快速離心運動 (210°/s);在第一回合與第二回合最大等速離心運動前後,

檢測肌肉酸痛與損傷指標 (肌酸激酶、最大等長肌力、關節活動度、酸痛指數),藉此 比較兩組別的肌肉損傷指標,以評估不同速度的等速離心運動對膝屈肌群損傷及重複 訓練效應的影響,實驗設計如圖 3-1 所示:

圖 3-1 實驗設計圖

第三節 實驗方法與步驟

所有的實驗參與者必頇接受四個階段的測驗,依序為 (1) 熟悉期、(2) 最大等長 肌力測驗、(3) 不同速度 (30°/s 或 210°/s) 的最大等速離心運動,以及 (4) 快速度最 大等速離心運動;因此本研究方法與步驟包括:(一)實驗前準備階段、(二)熟悉期 與實驗分組、(三)不同速度之等速離心運動測驗 (正式實驗測驗)。

(一)實驗前準備階段

本實驗所需儀器及器材準備如下:

1. 等速肌力測量儀 (Dynamometer system 4 Pro, Biodex, USA):進行不同速度之 最大離心運動測驗以及最大等長肌力測驗。在使用該儀器前會以機械上的水

平儀進行校正,當水平儀呈水平時的角度定義為膝關節 90°,之後進行測驗 時則以此角度做為參考。

圖 3-2 Biodex 等速肌力測量儀

2. 採集血液的器具:進行兩回合的正式實驗測驗時,將收集參與者之血液樣本,

相關耗材準備如下-採血針、紅頭採血管與離心管;將採血管藉由離心機分 離出的血清液 (serum) 分裝至離心管中,用以檢驗肌酸激酶的活性。

3. 相關測驗表格準備:「參與者同意書」、「健康情況與運動習慣調查表」、熟悉 期、最大等長肌力測驗,以及正式測驗紀錄所需表格的準備 (見附錄一、二、

三)。

(二)熟悉期與實驗分組

熟悉期目的是為避免參與者對測驗方式的不熟悉,而成為影響實驗結果的因素。

因此,參與者在進行正式測驗前,需熟悉本實驗所有測驗內容與流程,包含劃記肌肉 酸痛指數 (muscle soreness, SOR)、測量關節活動度 (range of motion, ROM)、最大等長 肌力 (maximum voluntary isometric contraction, MVIC) 與等速離心運動的測驗方式。

在最大等長肌力測驗方面,參與者需在等速肌力測量儀上完成標準化熱身後,以最大 自主收縮來熟悉最大等長肌力的測驗方式;熟悉最大等長肌力測驗後,實驗參與者也 需以主觀自覺的 50%最大自主收縮,分別進行快速 (210°/s) 與慢速 (30°/s) 之等速離 心運動各 10 次反覆。

在熟悉不同速度之等速離心運動與最大等長肌力的測驗方式並休息三天後,進行

膝屈肌群的最大等長肌力測驗。本研究將此階段的最大等長肌力測驗的結果,做為兩 種不同速度之等速離心運動介入的配對分組依據。完成此最大等長肌力測驗並充足休 息 (至少 48 小時) 後,開始進行正式實驗。

(三)不同速度之等速離心運動測驗 (正式實驗測驗)

實驗參與者在進行第一回合測驗時,依照所分派組別進行快速 (210°/s) 或慢速 (30°/s) 之等速離心運動;休息兩周後所有參與者皆進行快速 (210°/s) 離心運動,以做 為第二回合的測驗。在進行不同速度之離心運動測驗時,參與者以俯臥姿勢在等速肌 力測量儀上 (如圖 3-3),以左腳的膝屈肌群進行 6 組規定之速度下的最大等速離心收 縮,組間休息時間為 2 分鐘;在進行等速離心運動時,會以口頭上的正向語言鼓勵參 與者盡最大努力收縮其膝屈肌群,以確保每次的離心收縮皆為最大的力量 (林明儒等,

2013)。如圖 3-4 所示,為避免膝屈肌群在離心運動時過度伸展造成拉傷,本研究依參 與者自然全伸展 (full extension) 時的膝關節角度設定為關節活動終點,並將膝關節從 終點屈曲 100°的位置設定為起點,因此關節活動範圍為 100°。當離心運動達到終點時,

等速肌力測量儀會自動地將參與者的膝關節角度歸位回到起點,歸位的期間要求參與 者放鬆休息,以準備進行下一次的反覆。

圖 3-3 以俯臥姿勢進行等速離心運動

圖 3-4 離心運動之關節活動範圍

因角速度與關節活動範圍的關係,慢速離心運動作功 (work) 時間較快速離心運 動長,所以為了避免肌肉疲勞因素影響實驗結果,在離心收縮的每次反覆會間隔一段 時間做為恢復,而間隔的時間則設定為肌肉作功時間的三倍,因此快速與慢速離心運 動的自動歸位角速度分別為:70°/s 以及 10°/s;除此之外,為固定不同速度的離心收 縮時間,本實驗將快速與慢速離運動介入之每組反覆次數分別設定為 35 次以及 5 次 (Chapman et al., 2006) ,每個速度皆進行 6 組的最大等速離心收縮,即快速離心運動 共進行 210 次收縮,慢速離心運動共進行 30 次收縮。在第一回合與第二回合的最大等 速離心運動前後,皆進行肌肉損傷相關指標測驗與血液採集,各指標的資料收集方法 將在下列依序說明;另外,依變項的資料收集時間點可參照表 3-1 所示。

表 3-1 各依變項資料收集時間點

ECC1 ECC2

Base IP 24hr 48hr 72hr Base IP 24hr 48hr 72hr

CK ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ

SOR ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ

ROM ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ

MVIC ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ

註:ECC1 第一回合離心運動;ECC2 第二回合離心運動; Base 基準值 (離心運動前);IP 離心運動後立即;CK 肌酸激酶;SOR 肌肉酸痛指數;ROM 關節活動度;MVIC 最大等 長肌力;ˇ進行資料收集。

1. 肌酸激酶活性 CK 大等長肌力的表現 (Matsuo, Suzuki, Iwata, Hatano, & Nosaka, 2015);實驗參與者在進 行最大等長肌力測驗時,會以口頭上的正向語言鼓勵參與者盡力收縮其膝屈肌群 (膝 節角度做為伸展角度(extension of knee joint angle, EANG)。FANG 與 EANG 皆各別測 量 3 次並計算平均值,最後將 FANG 與 EANG 的平均值相減即為 ROM 值 (Chapman et

al., 2006)。

4. 肌肉酸痛指數 (SOR)

在兩個回合的離心運動前、運動後 24 小時、48 小時以及 72 小時進行肌肉酸痛指 數測驗,以主觀性自覺量表 (Visual Analogue Scale, VAS) 進行測量 (圖 3-4),VAS 量 表為一條長度 100 毫米 (mm) 的水平直線,以最左端為零點,代表完全無酸痛感,最 右端則為所能想像中最嚴重的酸痛;參與者以俯臥姿勢進行測量,同時施測者會在其 進行離心運動的左腳膝屈肌群上做按壓,讓參與者依照主觀的肌肉酸痛感在 VAS 量表 上劃記進行評分 (Brockett, Morgan, & Proske, 2001)。

圖 3-5 VAS 主觀性自覺量表

第四節 實驗控制

參與者在研究過程中除了要維持正常的飲食習慣和生活作息之外,在進行第一回 合及第二回合的等速離心運動後 72 小時內,不可從事阻力運動或其他激烈的運動,也 不可以使用任何抗發炎或止痛藥物,以及任何能夠幫助緩解肌肉酸痛的行為 (例如冰 敷、按摩、熱療等);此外,測驗前 24 小時內,參與者需攝取足夠的水份與電解質 (維 持良好的水合狀態),並於測驗前 2.5 小時內禁食。由於肌力的表現會隨著一天早晚的 時間而變動,因此在進行二回合的離心運動測驗時,測驗時間皆必需安排在每天相同 的時段下進行,以避免不同的測驗時間影響到實驗的結果。

第五節 資料處理與統計分析

本實驗所獲得之各項數據,以 SPSS (statistical package for social science) for Windows 19.0 中文版統計套裝軟體進行資料處理與統計分析,顯著水準訂為 α = .05。

主要的統計分析方法如下:

一、以描述性統計 (平均數 ± 標準差) 呈現實驗所收集到之數據。

二、以混合設計二因子變異數分析檢定第一回合與第二回合離心運動時的各項肌肉酸 痛與損傷指標在不同組別與不同時間點下是否有顯著差異,當交互作用達顯著時,

以Tukey’s法進行事後比較。

三、以混合設計二因子變異數分析檢定離心運動後,同組別的各項肌肉酸痛與損傷指標 在不同回合離心運動與不同時間點下是否有顯著差異,當交互作用達顯著差異時,

以Tukey’s法進行事後比較。

四、以混合設計二因子變異數分析檢定離心運動後,第二回合的兩組與第一回合快速離 心組,各項肌肉酸痛與損傷指標在不同回合離心運動與不同時間點下是否有顯著差 異,當交互作用達顯著差異時,以Tukey’s法進行事後比較。

第肆章 結果

本研究檢測的肌肉損傷指標包括血清肌酸激酶活性、下肢最大等長肌力、關節活動 度以及肌肉酸痛指數;本研究參考肌肉損傷相關文獻,將收集到的下肢最大等長肌力與 關節活動度資料標準化後再進行統計分析。本章將分別呈現相關檢測結果: