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軀幹內壓(intratrunkal pressure)有時也被稱為腹內壓。軀幹內壓是由軀幹肌 肉的共同收縮所造成,包括橫隔膜(diaphragm)、腹直肌(rectus abdominis,RA)、

腹外斜肌(oliquus internus,OE)、腹內斜肌(oliquus internus,OI)、腹橫肌 (transverses abdominis,TrA)以及背部的豎脊肌(erector spinae,ES) (Norris, 2000)(如圖十一)。

圖十一 軀幹內壓與軀幹肌肉的關係 (原圖取自台北市醫師公會會刊, 2004)

二、影響軀幹內壓相關研究

腹直肌為軀幹的屈肌(trunk flexors),研究中發現腹直肌可以引發軀幹內壓的 上升(Cresswell, & Thorstensson, 1989)。腹橫肌的前饋機制對軀幹內壓很重要 (Cresswell, 1994),研究發現當肢體速度越快,產生軀幹內壓的值就越大(Hodges,

& Richardson, 1999)。胸豎脊肌(thoracic erector spinae)和闊背肌會隨著軀幹 內壓的上升而增加(Cholewicki, 1999)。尤其當身體負重和前傾時,豎脊肌的激發 會使軀幹內壓升高(Essendrop, 2002)。

第四節 動態腹背動作與核心肌群穩定動作

肌肉的兩大作用是產生動作和抵抗外來的負荷,肌肉主動的物理特性可以控制 動作的方向和協調程度;被動的物理特性可以用來保護關節和維持姿勢。

一、核心肌群穩定動作的定義和相關研究

核心肌群穩定動作是指針對是人體軀幹部位的核心肌群,強調身體姿勢動作控 制及脊椎穩定度的功能性訓練(functional training) (Kavcic, 2004; Arokoski, 2001; Ekstrom, 2007)。核心肌群穩定動作可藉由腰椎周圍肌肉群的收縮,增強脊 椎穩定的控制能力,提供兩大益處,第一是使人在日常生活或特殊運動中,均可保 持適當穩固的腰椎姿勢,來發揮最大的動作效益。第二是為腰椎提供「動態控制

(dynamic control)」,避免對腰椎、關節及其周圍軟組織造成重覆性的傷害

(Borghuis, 2008)。

核心肌群穩定動作研究非常多,以器材設備分為穩定與不穩定的的研究

(Stevens, 2006; Marshall, 2005; Lehman, 2005),以軀幹直立姿勢大致可分為站 姿、坐姿和臥姿三種,以地板臥姿動作大致可分為俯臥或仰躺兩類型 (Kavcic, 2004; Arokoski, 2001; Ekstrom, 2007)。本實驗使用核心肌群穩定動作源自國內 物理治療學者訓練動作『C字型動作(C-Curve)』(邱俊傑, 2009)。

C字型核心肌群穩定動作要領:

1.雙足固定於地板,雙膝關節與肩同寬彎曲成60度,雙手胸前交叉,手掌放置 鎖骨處,兩肘輕觸兩膝蓋,身體放鬆坐穩。

2.軀幹後仰時雙邊肩膀平行,不可單邊用力,吐氣腰腹內收使腰椎維持在「正 中位置」,收下巴伸展後頸椎維持中心位置不動,使軀幹和地面維持45度。

3.維持軀幹和地面維持45度動作,持續10秒,然後放鬆回復初始動作。

二、動態腹背動作

仰臥起坐動作當成強化腹背肌群的研究和訓練,不論國內外時有所聞、不勝枚 舉,雖然國外仰臥起坐因腳步固定姿勢不同,名稱有curl up或sit up或curl-knee sit up等不同。研究範圍大多只針對腹背肌群上下半部或左右半部之活化能力效果 進行探討,多數研究發現仰臥起坐對於整體肌群(globe muscle)的肌肉激發確實有 顯著效果(Kavcic, 2004; Cholewicki, 2002; Escamilla, 2006)。

國內全民體適能將仰臥起坐列為腹背肌檢測項目許久,早已將全民腹背肌肌力 和肌耐力統計形成標準化常模,剛好可以讓本實驗所使用的仰臥起坐動作做比較對 照。

仰臥起坐動作要領:

1.雙足固定於地板,雙膝關節與肩同寬彎曲成60度,雙肩及頸椎輕鬆平放於地 板。

2.雙手放置胸前,軀幹前彎時雙邊肩膀平行,不可單邊用力。前彎動作雙手肘 碰觸膝關節或超過膝關節,使可回復平躺姿勢。

第五節 軀幹屈曲回復動作的腹、背肌群激發模式 節活動度),接下來的108度是由骨盆前傾來完成整個屈曲的角度 (Graves, 1994;

Pollock, 1989) 。

的姿勢,第三期是慢慢地從彎腰再回到直立的姿勢。發現健康人有豎脊肌屈曲放鬆 的現象,從開始的激發一直到屈曲最大角度前會放鬆;反之,在回復過程開始後才 再次激發。

Paquet(1994)在健康人的豎脊肌激發研究中,得到豎脊肌的激發是雙相位的呈 現。當軀幹屈曲在40%時,肌電訊號出現第一個高峰。當軀幹回復過程直到伸張角度 到達40%時,豎脊肌的肌電訊號出現第二個高峰,且振幅約是第一次高峰振幅的一 倍。

三、豎脊肌屈曲放鬆現象的探討 (一)定義和發生率:

豎脊肌屈曲放鬆(flexion relaxation)現象:主要決定於腰椎彎曲的角度,

在軀幹屈曲接近最終角度時,背部肌肉開始放鬆,此時由脊椎韌帶來維持姿勢

(Floyd, &Sliver, 1955;Sihvonen, 1991;Shirado, 1995;McGorry, 2001)。

在醫學上常被使用當作觀察診斷下背痛的現象(Mathieu, 2000;Lariviere, 2000)。

(二)豎脊肌屈曲放鬆時的角度:

Gupta(2001)研究25名的健康人在四種不同的姿勢:(1)自然地軀幹屈曲和伸 張動作。(2)背部平貼牆壁,限制骨盆後移的動作。(3)手提22磅的重量,軀幹屈曲 向前。(4)骨盆處給予22磅重量向後。結果發現第一個姿勢豎脊肌發生屈曲放鬆時,

約為腰椎屈曲角度的84﹪和髖關節屈曲角度的57﹪;豎脊肌的再收縮是在腰椎伸張 88﹪和髖關節伸張64﹪時。

(三)腰腹肌群的激發反應與上肢動作之關係

腹內斜肌、腹外斜肌、腹直肌與多裂肌的前饋反應時間會受擺臂方向的不同而 影響(Hodges, & Richardson, 1997a)。不同的上肢擺動速度會明顯影響腹橫肌 (TrA)、腹內斜肌(IO)與腹外斜肌(EO)前饋激發反應時間(Hodges, & Richardson, 1997b)。因此不同的動作速度,也是影響腰、腹肌群的激發因素。

第六節 總結

由以上文獻的探討,可知人體中心的軀幹功能十分複雜,動作過程牽涉很多組 織,就支撐組織分為兩個部分:第一部分為脊椎骨,第二部分為脊椎周遭肌肉組 織,構成軀幹所需的肌力和穩定性(Liemobn, 2002)。軀幹的穩定性由下面兩者提 供:一為脊椎(spine)週邊的韌帶功能;二為軀幹內壓(intra-abdominal pressure, IAP)及附著在脊椎上的核心肌群(trunk

muscle)所做的共同收縮(co-activation)(Cleland, Schulte, & Durall, 2002)。

動作訓練都期望腰椎在受力穩定的狀態下實施,使腰椎維持在「正中區域」

(neutral zone) (Panjabi, 1992a),這時腰椎處於最放鬆且韌帶不會拉緊的位置,

腰椎不會有過多的壓力及拉力產生。腰椎維持穩定主要由三個交互作用影響的系統 組成,分別是:被動支持、主動支持及神經控制等三系統(Panjabi, 1992a,b)。

主動支持系統(active subsystem)主要是由附著於腰椎周圍的收縮性肌肉組織 所提供;依據肌肉的功能與分布位置,分成兩大類:整體性肌肉(global muscles) 系統又稱為表淺層核心肌群,局部性肌肉(local muscles)系統又稱深層核心肌群。

核心肌群穩定動作在近年來無論是在物理治療方面或在運動訓練上已受到多方

Gribble, 2008),有很多研究支持藉由核心訓練提昇軀幹穩定性使上肢和下肢發揮 最佳的力量(Boyle, 2004; Mccurdy, 2005)。

目前國內動態腹背動作也是體適能檢測推崇的仰臥起坐項目,被社會大眾認為 是軀幹肌群動作訓練的標竿。任何從事健身動作訓練都會加入,可是多數人的觀念 只會強調腹背肌群的肌力與肌耐力量的增加,往往忽略深層肌肉對人體軀幹的穩定 性,從事訓練後卻是力量和身體的疼痛跟著增加,最後導致慢性的運動傷害,甚至 運動表現沒有進步卻帶來傷害(Akuthota, 2004)。

雖多數研究發現仰臥起坐對於整體肌群(globe muscle)的肌肉激發確實有顯著 效果(Kavcic, 2004; Cholewicki, 2002; Escamilla, 2006),但是跟相似動作的核 心肌群穩定動作做比較的文獻卻很少,因此如果能夠藉由研究比較兩者中的差異,

或許在訓練實務跟保健上更可以提供較有效率的運動效果。

筆者認為彎腰抬舉重物是日常生活中常見及使用的動作,從身體彎腰到抬舉回 復的動作過程中,大多數作用的肌群屬於身體軀幹肌群,經由先前學者對不同的上 肢擺動速度會影響肌肉前饋激發反應時間。加上先前研究者對軀幹屈曲再回復的關 節角度變化的探討,和關節角度與肌肉激發模式研究中,都提供科學研究的基礎。

量化豎脊肌屈曲放鬆現象與角度的探討以成為目前醫學診斷下背痛方式

(Mathieu, 2000;Lariviere, 2000),筆者想藉由彎腰與回復動作來探究動態仰 臥起坐動作與核心肌群穩定動作,並利用軀幹肌群中神經肌肉收縮及控制模式的影 響,找出其差異性並提供數據比較,提供給運動教練甚至大眾作為動作訓練之參考 依據。

第參章 研究方法與步驟

第一節 研究對象

本實驗受試者收取14位身體健康的男性參與者,年齡條件在20~23歲,身高限制 170~185公分,受試者的收案條件為:

(1)腹部皮下脂肪少於2公分。

(2)無下背痛病史或其他相關脊椎方面的問題。

(3) 歐氏背痛功能性問卷分數低於10分以下。

受試者排案因素:

一、實驗前半年內曾經發生下背痛、肌肉張力異常者。

二、頸部、軀幹曾動過手術者,或是周圍組織拉傷。

三、患有神經傳導疼痛、感覺異常、反射消失或加強、背根神經壓迫。

四、骨骼和肌肉的病變者,具有明顯結構上的異常。例如:骨折、脊柱側彎、椎間 盤突出、腰椎之骨性關節炎等等,有任何會導致骨骼和肌肉的病變者,與其他 任何不符合本研究條件者。

五、癲癇、氣喘、心臟病、肺氣腫等先天性疾病者。

第二節 研究時間地點 實驗時間:九十八年十月至十一月

實驗地點:台中市中興醫院運動醫學實驗室。

第三節 研究工具及測試方法 一、歐氏背痛功能性問卷修正版:

評估受試者的失能狀況。主要功能為評估日常生活的狀態,每個項目依照下背 痛限制程度給分,總分越多表示功能損傷越嚴重。總分為50分然後再乘以2,以滿分 100分呈現,分數越多表示功能損傷越嚴重。本研究中歐氏背痛功能性問卷分數需低 於10分以下。

二、電子節拍器:

使用在於確認動作頻率的準確性,以減少誤差。受試者訓練動作和七秒內完成 軀幹屈曲再回復的動作量測時,皆設定頻率為1聲/秒(如圖十二)。

圖十二、電子節拍器

三、皮下脂肪計:

使用在於確認受試者的皮下脂肪厚度不致影響肌電訊號的擷取。測量肚臍右方2 公分處之皮下脂肪厚 (Neumann, 2002)(如圖十三)。

圖十三、皮脂計 四、木箱:

使用重量不造成脊椎壓力過重,且能誘發肌肉收縮為目的。木箱規格:長40公 分、寬30公分、高25公分,淨重3公斤。

使用重量不造成脊椎壓力過重,且能誘發肌肉收縮為目的。木箱規格:長40公 分、寬30公分、高25公分,淨重3公斤。