路面對肌肉活動情形之實驗結果

十個受測者在踩踏期間四條下肢肌肉(股外側肌(VL)、股直肌 (RF)、脛骨前肌(TA)、外側腓腸肌(GL))與曲柄扭矩之資料分別依據不 同之路面條件(0%Asphalt、0%Cement)進行分析，由於路面條件只有 兩個變項，故直接使用 paired t-test，進行參數之配對分析其結果如圖 31～圖 34 所示。其中除外側腓腸肌的峰值與平均值在柏油路面分別 以 32%及 31%的比例顯著高於水泥路面外(P<0.05)，其他肌肉及扭矩 均無統計上之證據，顯示以固定踩踏率運動時，不同路面之間的差異。

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圖 31 十位受測者在不同路面下扭矩峰值之平均值與標準差(縱軸單 位為扭矩對體重進行正規化。)

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圖 32 十位受測者在不同路面下肌電訊號峰值之平均值與標準差(縱 軸為對柏油平路峰值進行正規化之肌電訊號。*：p<0.05，paired t-test)

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圖 33 十位受測者在不同路面下扭矩平均值之平均值與標準差(縱軸 單位為扭矩對體重進行正規化。)

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圖 34 十位受測者在不同路面下肌電訊號峰值之平均值與標準差(縱 軸為對柏油平路平均值進行正規化之肌電訊號。*：p<0.05，paired t-test)

3.2.3 討論

由上述統計資料顯示，固定踩踏率下，騎乘於不同坡度時，曲柄 之扭矩與坡度呈現正相關；而騎乘於不同路面時則沒有顯著的差異。

此外隨著坡度的改變股外側肌、脛骨前肌與外側腓腸肌都將隨著坡度 的上升而上升，且均有著統計上顯著的差異(P 值<0.05)，其中又以股 外側更為明顯(P 值<0.01)，代表股外側肌的活化情形與曲柄扭矩都將

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隨著坡度上升而上升。故本研究推論股外側肌為主要供給踩踏時所需 能量的肌肉。Ryan and Gregor 於 1992 年利用 18 位經驗豐富的自行 車選手於賽季結束後進行室內實驗，該研究指出單關節肌肉

(mono-articular muscles)為踩踏過程中主要提供能量的肌肉，而雙關節 肌肉（bi-articular muscles）在踩踏過程中則扮演著傳遞能量而非提供 能量的肌肉(Ryan and Gregor 1992)，而在本研究中所探討的四條肌 肉，股外側肌與脛骨前肌屬於單關節肌肉，股直肌與外側腓腸肌則為 雙關節肌肉；故本研究利用一般民眾於室外進行實驗的數據對股外側 肌所做出之推論，與 Ryan and Gregor 利用專業騎士進行室內實驗之 結果有著一致的結果。

然而進一步探討同樣是單關節肌肉之脛骨前肌在統計上之顯著 程度為何小於股外側肌之原因，本研究進行了脛骨前肌之肌電訊號圖 的比對，發現脛骨前肌之肌電訊號的圖形，於不同受測者之間沒有股 外側肌般的規律。此現象表示脛骨前肌在受測者之間的個體差異較 大，進而影響其顯著程度之統計分析。本研究認為這樣的現象表示脛 骨前肌的肌肉活化模式是沒有一般性的，其造成的原因可能為受測者 間有著不同的踩踏策略，如當踩踏循環經過下死點後，踝關節會隨著 下肢一同屈曲(flexion)，若受測者主動進行踝關節屈曲之動作，此受 測者之脛骨前肌的肌電訊號便會不同於被動進行踝關節屈曲之受測

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者。而本研究之發現也已在近期的文獻中被解釋：Dorel 利用室內訓 練台以及 11 位三鐵選手的下肢肌肉研究，該研究指出脛骨前肌和外 側腓腸肌這兩條肌肉於踩踏期間的個體(between subject)差異性很 大，導致在踩踏過程肌肉的活化模式有兩種完全不同型態，如圖 35 所示(Dorel, Couturier et al. 2008)。而本研究利用室外實驗所蒐集的數 據中也有著一致的結果，由肌電訊號的波形 (單峰或雙峰)便可看出 端倪，如圖 36 至圖 39 所示。

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圖 35 在踩踏時脛骨前肌的兩種不同活化模式，12位受測者中有8位 歸於圖A群組，另外四位則歸於圖B。其中實線表示平均值，虛線為 平均值加上一倍標準差(圖片來自於Dorel et al. (2007))。

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圖 36 受測者 S02 單一踩踏循環之脛骨前肌活化模式(雙峰)

圖 37 受測者 S07 單一踩踏循環之脛骨前肌活化模式(單峰)

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圖 38 受測者 S00 單一踩踏循環之外側腓腸肌活化模式(雙峰)

圖 39 受測者 S07 單一踩踏循環之外側腓腸肌活化模式(單峰)

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在股直肌部分，本研究由下肢肌肉與曲柄扭矩在不同坡度下之變 異數分析中的結果，指出無論是在峰值或平均值，股直肌皆無顯著差 異(P 值>0.05)。根據此現象，除了可用 Ryan and Gregor 所提及的雙 關節肌肉在踩踏過程中則扮演著傳遞能量而非提供能量的肌肉來解 釋外，另有許多文獻直接指出股直肌與踩踏率之間有著相當顯著之關 係(Marsh and Martin 1995; Neptune, Kautz et al. 1997; Baum and Li 2003; Sanderson, Martin et al. 2006)，主要的論點在於，提升踩踏率的 同時代表著膝關節屈曲／伸展(flexion/extension) 的速度必頇隨之增 加。本研究之踩踏率為定值，依據上述文獻之結果，在踩踏率固定的 情況下股直肌在各條件之間，確實無顯著之差異。

而上述的這些結果，都處在相同踩踏率的條件下。而一般自行車 實驗中，則是以最大有氧功率(maximal aerobic power , MAP)等騎士自 身的新陳代謝參數來固定踩踏之功率最為常見。因為利用各受測者自 身的生理條件正規化後進行實驗，可有效減少受測者個體間之差異，

並可以更為客觀的解釋肌肉活化程度。但有鑑於監控新陳代數參數之 儀器之體積與高昂之價格，現階段實是不便用於室外實驗之中，若無 法即時量測其參數之變化值，給予控制，便無法達成減少個體差異的 目的。

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