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腹直肌疲勞對下肢跳躍表現與著地負荷的影響

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Academic year: 2021

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(1)國立臺灣師範大學運動競技學系 碩士學位論文. 腹直肌疲勞對下肢跳躍表現與著地負荷的 影響. 研 究 生:黃膺喆 指導教授:張家豪. 中華民國 102 年 1 月 中華民國臺北市.

(2) I.

(3) 腹直肌疲勞對下肢跳躍表現與著地負荷的影響 102 年 1 月 研 究 生:黃膺喆 指導老師:張家豪 排球選手在比賽中會有反覆的跳躍著地動作,使下肢承受相當大的負 荷。下肢關節疼痛是排球選手常抱怨的運動傷害。從以前的研究得知, 核心肌群的穩定在四肢快速移動前扮演極重要的角色。目的:腹直肌疲 勞對下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)的跳躍表現與著地負荷的影響。方法: 健康的優秀大專男子排球選手 12 名。使用三維動作分析系統、測力板與 表面肌電收集參與者下蹲跳和扣殺式跳躍時腹直肌與下肢肌群活動的關 連性。收集前測資料後,介入腹直肌訓練約 10 分鐘,並立即收取後測, 比較腹直肌疲勞前後的影響。統計使用成對樣本 t 檢定,顯著水準定為α =.05。結果:腹直肌疲勞後,質心最低位置提高,跳躍最大高度降低。起 跳腳踝關節力矩減少,制動腳負荷比率增加。結論:腹直肌疲勞後,選 手無法完全下蹲,導致跳躍表現變差;著地時的策略改變,造成制動腳 負荷變大。教練可針對選手的核心肌群加強訓練,以增加選手運動表現 的穩定度及降低下肢傷害的風險。. 關鍵詞:核心肌群、排球、肌電圖、關節力矩 I.

(4) The impact on lower extremity during jumping and landing after rectus abdominis fatigue January, 2013 Student: Ying-Che Huang Advisor: Jia-Hao Chang. Volleyball players have a large number of jumping and landing in a game. It may endure the huge load on the joints of lower extremity. The joint injuries of lower extremity occur most frequently in volleyball players. Based on previous studies, the core muscles was more stable, upper and lower extremity could activate faster. Purpose: To evaluate the changes on lower extremity during jumping and landing in counter-movement jump and spike jump after rectus abdominis fatigue. Methods: 12 male volleyball players in collegiate division I were recruited. 3D motion analysis system, force plates and surface EMG were used to collect the kinematics, kinetics, and muscles activation during jumping and landing in CMJ and SPJ. After CMJ and SPJ test, participants were asked to perform the rectus abdominis training until fatigue. The kinematics, kinetics, and muscles activation in CMJ and SPJ were collected again. The paired sample t-test was used to compare the data before and after training. The significant level was set α=.05. Result: After rectus abdominis fatigued, the COM was higher while squat, and the jumping height was lower. While landing, decrease was found in the ankle moment of jumping leg, and increase of the joint load of breaking leg was noted. Conclusion: The players could not fully squat after rectus abdominis fatigued. It caused the jumping height lower. The load ratio of jumping leg and II.

(5) breaking leg was changed during landing, and caused the load increase of breaking leg. Based on the results from this study, coaches could strengthen the core muscles training for volleyball players to increase stability of performance and reduce the risk of lower extremity injuries.. Keywords: core muscles, volleyball, electromyography, joint moment. III.

(6) 誌. 謝. 踏入研究所,進到運動生物力學領域,是我對自己的未來找到的一個 方向。在求學的過程中要感謝很多人的指導、支持與幫助,才有這本論 文的完成。 首先要感謝的是我的指導教授,張家豪老師,教會我作研究的態度及 方法。再來要感謝我的口詴委員,王興國老師與張恩崇老師,不僅僅在 論文,同時也在其他方面給予我相當多的指導與鼓勵。謝謝實驗室的尹 鑫學長、耀庭學長、育銘學長、耀毅學長,時常給我關於研究或待人處 事的建議與幫助。感謝我的同學,鈴雅、世哲、瑭勻、奕伶,還有落跑 的駿毅;學弟妹,雪安、文星、文杰、謝安,及臺師大男甲排全體隊員, 在我的實驗過程中給我很大的幫助。另外,感謝文瑜老師及林煥老師, 不時地給我鼓勵。 最後要感謝我的父母,在我的求學階段中做我最大的後盾,給予我完 全的信任與支持。也要謝謝姿吟的陪伴,讓我在做研究之餘,仍可以放 鬆、保持愉快的心情。 兩年半的時間,很高興沒有辜負眾多人的期望,順利將論文完成,也 希望此論文能對運動科學界與排球界有所貢獻,謝謝!. 膺喆 IV. 102 年 1 月.

(7) 目. 錄. 中文摘要 .................................................................................................. I 英文摘要 ................................................................................................. II 誌 謝 ....................................................................................................IV 目 錄 .....................................................................................................V 圖 次 .................................................................................................. VIII 表 次 .................................................................................................... XI 第壹章 緒論 ......................................................................................... 1 第一節 研究背景 ........................................................................... 1 第二節 研究問題 ........................................................................... 3 第三節 研究目的 ........................................................................... 4 第四節 研究假設 ........................................................................... 4 第五節 研究範圍與限制 ............................................................... 5 第六節 名詞解釋與操作性定義 ................................................... 6 第七節 研究的重要性 ................................................................. 10 第貳章 文獻探討 ............................................................................... 11 第一節 排球運動員的下肢傷害與風險 ...................................... 11 第二節 下肢傷害的預防與復健 ................................................. 12. V.

(8) 第三節 核心肌群的功能與運動表現的改善 .............................. 14 第四節 核心肌群與四肢的連結 ................................................. 16 第五節 肌肉疲勞的影響 ............................................................. 18 第六節 本章總結 ......................................................................... 19 第參章 研究方法 ............................................................................... 20 第一節 研究對象 ......................................................................... 20 第二節 實驗時間與地點 ............................................................. 20 第三節 實驗儀器與設備 ............................................................. 21 第四節 實驗場地與佈置 ............................................................. 22 第五節 實驗方法 ......................................................................... 23 第六節 實驗流程與步驟 ............................................................. 27 第七節 資料處理 ......................................................................... 28 第八節 統計分析 ......................................................................... 38 第肆章 結果 ....................................................................................... 40 第一節 訓練中疲勞反應 ............................................................. 40 第二節 質心位置與關節角度 ..................................................... 42 第三節 著地時關節力矩 ............................................................. 48 第四節 起跳與落地時肌肉活化程度 .......................................... 51 第伍章 討論 ....................................................................................... 59 VI.

(9) 第一節 訓練中疲勞反應 ............................................................. 59 第二節 起跳時運動表現 ............................................................. 60 第三節 著地時關節負荷 ............................................................. 62 第四節 綜合討論 ......................................................................... 64 第五節 結論................................................................................. 66 第六節 建議................................................................................. 66 引用文獻 ............................................................................................... 68 附錄一、實驗頇知與受詴者告知同意書 ............................................ 73 作者個人小傳 ....................................................................................... 74. VII.

(10) 圖. 次. 圖1. 改良後的腹部肌群訓練……………………………….. 6. 圖2. 下蹲跳………………………………………………….. 7. 圖3. 扣殺式跳躍…………………………………………….. 8. 圖4. 肌電振幅……………………………………………….. 9. 圖5. 實驗場地設置圖……………………………………….. 22. 圖6. 起跳與著地示意圖…………………………………….. 23. 圖7. 身體反光球黏貼位置示意圖………………………….. 24. 圖8. 電極片黏貼肌肉與位置……………………………….. 26. 圖9. 空間座標定義圖……………………………………….. 29. 圖 10. 骨盆座標定義圖……………………………………….. 31. 圖 11. 大腿座標定義圖……………………………………….. 31. 圖 12. 小腿座標定義圖……………………………………….. 32. 圖 13. 足掌座標定義圖……………………………………….. 33. 圖 14. 力板參數示意圖……………………………………….. 34. 圖 15. 質心計算示意圖……………………………………….. 34. 圖 16. 逆動力學運算流程…………………………………….. 35. 圖 17. 肌電訊號經快速傅立葉轉換所得的頻譜圖………….. 37. VIII.

(11) 圖 18. 中位頻率……………………………………………….. 37. 圖 19. 訓練時腹直肌中位頻率反應………………………….. 41. 圖 20. 訓練時股直肌中位頻率反應………………………….. 41. 圖 21. 訓練時腹直肌平均振幅反應………………………….. 41. 圖 22. 訓練時股直肌平均振幅反應………………………….. 41. 圖 23. 質心最低位置………………………………………….. 42. 圖 24. 跳躍最大高度………………………………………….. 43. 圖 25. 起跳角度……………………………………………….. 43. 圖 26. 制動腳踝關節起跳角度……………………………….. 44. 圖 27. 起跳腳踝關節起跳角度……………………………….. 44. 圖 28. 制動腳膝關節起跳角度……………………………….. 45. 圖 29. 起跳腳膝關節起跳角度……………………………….. 45. 圖 30. 制動腳髖關節起跳角度……………………………….. 45. 圖 31. 起跳腳髖關節起跳角度……………………………….. 45. 圖 32. 制動腳踝關節著地瞬間角度………………………….. 46. 圖 33. 起跳腳踝關節著地瞬間角度………………………….. 46. 圖 34. 制動腳膝關節著地瞬間角度………………………….. 47. 圖 35. 起跳腳膝關節著地瞬間角度………………………….. 47. 圖 36. 制動腳髖關節著地瞬間角度………………………….. 47. IX.

(12) 圖 37. 起跳腳髖關節著地瞬間角度………………………….. 47. 圖 38. 制動腳踝關節著地力矩……………………………….. 48. 圖 39. 起跳腳踝關節著地力矩……………………………….. 48. 圖 40. 制動腳膝關節著地力矩……………………………….. 49. 圖 41. 起跳腳膝關節著地力矩……………………………….. 49. 圖 42. 制動腳髖關節著地力矩……………………………….. 50. 圖 43. 起跳腳髖關節著地力矩……………………………….. 50. 圖 44. 腹直肌推蹬期活化程度……………………………….. 52. 圖 45. 豎脊肌推蹬期活化程度……………………………….. 52. 圖 46. 股直肌推蹬期活化程度……………………………….. 53. 圖 47. 股二頭肌推蹬期活化程度…………………………….. 54. 圖 48. 脛前肌推蹬期活化程度……………………………….. 54. 圖 49. 腓腸肌推蹬期活化程度……………………………….. 55. 圖 50. 腹直肌著地期活化程度……………………………….. 55. 圖 51. 豎脊肌著地期活化程度……………………………….. 56. 圖 52. 股直肌著地期活化程度……………………………….. 56. 圖 53. 股二頭肌著地期活化程度…………………………….. 57. 圖 54. 脛前肌著地期活化程度……………………………….. 57. 圖 55. 腓腸肌著地期活化程度……………………………….. 58. X.

(13) 表. 次. 表1. 核心肌群的類型……………………………………….. 15. 表2. 受詴者基本資料……………………………………….. 20. 表3. 反光球黏貼位置與代號……………………………….. 25. 表4. 著地時各腳貢獻度…………………………………….. 50. 表5. 著地時各關節貢獻度………………………………….. 51. 表6. 起跳時腹直肌與豎脊肌共同收縮比值……………….. 53. 表7. 著地時脛前肌與腓腸肌共同收縮比值……………….. 58. XI.

(14) 1. 第壹章. 緒論. 第一節 研究背景 排球自 1895 年由摩根(William J. Morgan)發明至今,已發展為世 界上十分熱門的一項競技運動。排球在練習與比賽的過程中,會有大 量的下肢動作,包括下蹲、移位、推蹬、跳躍及落地等。現今的排球 比賽追求高度、力量與爆發力,尤其是跳躍的高度,會在攻擊及攔網 時擁有相當大的優勢。因此,教練時常針對選手的下肢肌群做大量的 訓練;相對的,排球選手的下肢傷害比率也逐漸升高。膝關節疼痛是 排球選手經常抱怨的運動傷害之一,其中最常被診斷出來的徵狀是髕 腱炎 (patellar tendinopathy),即俗稱的跳躍膝 (jumper’s knee)。跳躍 膝的產生是因為做了過多的股四頭肌反覆收縮,造成髕腱壓力過大而 產生發炎的情形。 根據 Reeser (2006) 的研究指出,排球選手發生膝關節疼痛的風 險是可修正的,可以藉由核心肌群肌穩定度的訓練、跳躍和落地技巧 的改善、下肢肌力的增強和運動表面材質的特性來降低排球選手膝關 節疼痛的發生率。排球選手在比賽中有大量的跳躍動作,此時主要負 責膝伸直動作的股四頭肌需要快速和高爆發力的收縮 (Lian, 2005)。 為了預防排球選手膝關節傷害的發生,越來越多排球教練和學者提出.

(15) 2. 相關的策略。從訓練技巧來看,有學者建議從跳躍和落地瞬間的來改 善,希望能降低著地時髕腱的累加負荷(cumulative load);然而,實際 效果並不顯著。 近來許多研究指出核心肌群訓練與運動員運動表現的關係。有良 好的核心肌群穩定度可以有較佳的體態和維持身體姿勢,預防下背痛 的發生。從運動員的角度來看核心肌群和運動表現的關係,有研究指 出患有下背痛經驗的運動員之四肢與軀幹連結的表現較差(Nadler, 2002)。所以運動員在訓練時,應先建立足夠的脊椎穩定度,運動員 才有更佳的運動肢體力量、增加神經肌肉的效益,並且減少肢體過度 使用的傷害。 同樣的,核心肌群的不穩定可能使著地瞬間,脊椎的穩定度下降 導致下肢必頇支撐全部著地的力量,使得膝關節的負荷率增加。一般 平地行走時膝關節承受的力量為體重之 4 倍;爬昇時為體重之 7 倍; 跳躍時為實際體重之 15 倍。若核心無法運作,膝關節在跳躍時所承 受之力量更高,造成每次跳躍時,髕腱的負荷持續累積,膝關節的受 傷比率逐漸升高。 類似的情形也有可能發生在排球比賽中。一般大專或職業排球比 賽正式賽制為五局三勝制,比賽進行時間約 1.5 至 2.5 小時左右;整 場比賽的跳躍次數可能達到 200 次(葉煌典,1982)以上,一位選手.

(16) 3. 若持續待在場上,當進行到比賽後段,有可能已經累積了相當的疲勞, 尤其是提供脊椎穩定發力的核心肌群部份。 在肌肉疲勞過後,控制肌肉的能力便會下降(Buttelli 等人, 1996), 核心肌群疲勞使得脊椎的穩定度下降,導致扣殺式跳躍起跳期、騰空 期及著地期整體動作較難維持。而選手為能夠達到相同的運動水平, 上肢與下肢的肌群會使用更多力量來代償核心的不足,於是受傷的比 率又會增加。. 第二節. 研究問題. 排球選手的下肢肌群需要快速、高爆發力的收縮來達到比賽中的 優勢。因此,在訓練與比賽中反覆收縮起跳與著地緩衝,容易造成選 手膝關節傷害。除了加強腿部的肌力,核心肌群的訓練也是近年來較 常使用的方法之一。已有研究證實加強核心的腹部、背部肌群可以維 持動作平衡與脊椎穩定,並能夠提供下肢穩定發力,但以往的研究都 沒有直接證實其與跳躍之間的關聯。因此,本研究探討腹部肌群如果 因為疲勞而使其作用功能減少,對排球選手跳躍表現與著地負荷是否 會有顯著的影響。.

(17) 4. 第三節. 研究目的. 本研究主要針對大專優秀男子排球選手在腹直肌疲勞後,對下蹲 跳(counter-movement jump, CMJ)與扣殺式跳躍(spike jump, SPJ)起跳 期與著地期之動作型態及關節負荷之影響。藉由運動學、動力學及肌 電圖分析腹直肌疲勞後,在下蹲跳與扣殺式跳躍的起跳期與著地期時 的變化情形。. 第四節. 研究假設. 根據研究目的,本研究之假設為: 一、大專優秀男子排球選手下蹲跳與扣殺式跳躍時,腹直肌疲勞 後之髖關節、膝關節、踝關節矢狀面角度較疲勞前有差異;跳躍最大 高度較疲勞前小。 二、大專優秀男子排球選手下蹲跳與扣殺式跳躍著地期時,腹直 肌疲勞後之矢狀面關節力矩較疲勞前大。 三、大專優秀男子排球選手下蹲跳與扣殺式跳躍時,腹直肌疲勞 後,腹直肌活化程度下降,下肢肌群活化程度上升。.

(18) 5. 第五節. 研究範圍與限制. 一、研究範圍 本研究探討大專甲組男子優秀排球選手下蹲跳、扣殺式跳躍之運 動學、動力學、肌電圖參數,將所收集資料做為主要研究範圍。研究 過程中,為求實驗動作之一致性,於實驗中設定扣殺式跳躍之助跑步 法、方向及跳躍方向。 二、研究限制 (一)所有受詴者在大學球隊專長訓練時均接受一樣的訓練量,唯 過去在國高中動作學習之過程中,使各受詴者間扣殺式跳躍 之動作略有不同,僅能以下蹲跳為一基準,比較各人扣殺式 跳躍之前後差異。 (二)由於肌肉疲勞的情形會因時間而回復,若同時測驗腹部與背 部肌群,可能在實驗的過程中,其中一邊的肌肉疲勞即回復 到標準值,導致研究的結果失真;因此,核心肌群的背部部 份無法在本實驗中進行。.

(19) 6. 第六節. 名詞解釋與操作性定義. 一、 腹部肌群訓練 腹部肌群指的即是核心肌群中,前方腹部的部份,包刮腹橫肌 (transverse abdominis)、腹內斜肌(internal obliques)、腹外斜肌(external oblique)、腹直肌(rectus abdominis)等。腹部肌群訓練指的是針對人體 腹部的肌群,利用心理控制生理的技巧,搭配徒手或器械的訓練課程, 強調動作控制及身心靈平衡的一種功能性訓練(施昌政,2006)。 本實驗中是以屈膝仰臥起坐改良後的動作(如圖 1)來訓練腹部, 此動作僅會針對腹部肌群產生動作,下肢會處於放鬆狀態,目的是防 止腿部肌群在腹部訓練時產生疲勞。. 圖1. 改良後的腹部肌群訓練. 二、 肌肉疲勞 肌肉疲勞(muscle fatigue)是指神經肌肉系統產生力量的能力降低 (Bigland-Ritchie & Woods, 1984)。本研究中使用肌電訊號判定疲勞情 形,在相同強度反覆運動中,肌電訊號之中位頻率 (MDF) 下降,且.

(20) 7. 平均振幅 (MEA) 上升,視為疲勞(Kazumi 等人,1999)。 三、 下蹲跳 (counter-movement jump, CMJ) 下蹲跳為評估原地垂直跳較有效的方法之一,受詴者起始以原地 雙手插腰站直,動作開始時先下蹲後盡力向上跳(如圖 2)。以下為 動作分期: (一)下蹲期:從站立姿勢,質心變化量超過 5 個自然站立質心時 的標準差為開始,質心達到最低點結束。 (二)推蹬期:由質心在最低點開始,雙腳均離開地面結束。 (三)騰空期:由雙腳均離開地面開始,任一腳碰觸到地面結束。 (四)著地期:任一腳碰觸到地面開始,至質心變化量小於 5 個自 然站立質心時的標準差結束。. 下蹲期. 推蹬期. 騰空期 圖2. 著地期. 下蹲跳. 四、 扣殺式跳躍 (spike jump, SPJ) 扣殺式跳躍為排球運動中,跳躍扣球攻擊的專項動作(如圖 3),.

(21) 8. 本研究以此動作中腹部肌群的參與來探討核心肌群與排球運動的相 關性。以下為動作分期: (一)助走期:從站立姿勢,質心變化量超過 5 個自然站立質心時 的標準差為開始,制動腳踏到第一塊力板結束。 (二)下蹲期:由制動腳踏到第一塊力板開始,起跳腳踏到第二塊 力板,質心達到最低點結束。 (三)推蹬期:由質心在最低點開始,雙腳均離開地面結束。 (四)騰空期:由雙腳均離開地面開始,任一腳碰觸到地面結束。 (五)著地期:任一腳碰觸到地面開始,至質心變化量小於 5 個自 然站立質心時的標準差結束。. 助走期. 下蹲期 推蹬期 圖3. 騰空期. 著地期. 扣殺式跳躍. 五、 關節角度 以遠端肢段相對近端肢段旋轉座標系求出的角度,方向分為矢狀 面(X)、額狀面(Y)、水平面(Z)三個軸向。本研究中只探討矢狀面(X).

(22) 9. 的關節角度。 六、關節力矩 以遠端肢段相對近端肢段旋轉座標系,配合地面反作用力求出力 矩值,方向分為矢狀面(X)、額狀面(Y)、水平面(Z)三個軸向。本研究 中只探討矢狀面(X)的關節力矩。 六、 制動腳 ( Brake leg ) 兩步助跑的扣殺式跳躍中的第一步,作用是將水平速度轉為向上 的垂直速度(鄭芳梵,1991)。 七、 起跳腳 ( Jump leg ) 兩步助跑的扣殺式跳躍中的第二步,作用是提供垂直向上的起跳 力量(鄭芳梵,1991)。 八、肌電振幅 肌電訊號的大小,單位為 uV (Kamen&Gabriel, 2010)。. 圖 4 肌電振幅 九、肌電頻率 單位時間內肌電訊號收縮的次數,單位為 Hz,表面肌電的信號集.

(23) 10. 中在 10 ~ 500Hz (Kamen&Gabriel, 2010)。 十、最大自主等長收縮 (maximum voluntary isometric contraction, MVIC) 讓關節固定在一特定角度,進行 5 秒鐘的最大主動用力收縮,由 於每個人的能力不同,頇以個人的最大能力標準化。. 第七節 研究的重要性 本研究主要針對大專優秀男子排球選手扣殺式跳躍中,各期的動 作型態與著地時關節力矩在腹部肌群疲勞前後之差異,藉此來觀察核 心肌群的強弱,是否會直接影響到選手運動傷害的風險。研究結果可 提供給各級教練與選手作為訓練計畫的參考,能夠以較安全、風險較 低的方法來提升選手的肌力、技術與表現,並能夠保護選手的身體、 減少運動傷害,延長選手在此運動中的職業壽命。.

(24) 11. 第貳章. 文獻探討. 第一節 排球運動員的下肢傷害與風險 排球項目主要運動模式是以跳躍及左右移位為主,在冗長的比賽 過程中,排球選手必頇扣球攻擊、跳躍發球及攔網等不同戰術,一場 比賽結束,總跳躍次數在百次以上(蔡崇濱,1993)。排球選手的身 高與彈跳能力所能達到的高度優勢,是比賽中得分的重要關鍵(楊總 成、劉宗德,2001;Kioumourtzoglou 等人, 2000)。因此,排球選手 主要負責膝伸直動作的股四頭肌,需要快速和高爆發力的收縮來完成 跳躍(Lian, 2005)。 在空中動作完成後,受到地心引力的影響,身體的位能會轉變成 動能使人體下落,而在接觸地面時,人體必頇承受地面反作用力,力 量經由下肢的骨骼肌肉系統所作的功將能量吸收、消耗(張英智, 1994)。當著地前的高度愈高時,人體所承受的地面反作用力也就愈 大;若是力量大於人體所能承受的範圍時,就會對人體內部組織造成 傷害(Dufek 等人, 1991)。 膝關節的動作是屬於三度空間的運動型態,它扮演著力量傳遞的 重要角色,不但將身體的力量傳至地面產生動作,同時也承受地面所 傳回的反作用力(董金龍、相子元,1999) ,所以在跳躍落地的瞬間,.

(25) 12. 所受的衝擊力量最容易造成膝關節的不穩定性(Hewett, 1996)。 Gerberich 等人(1987)調查排球運動參與者的傷害情況,約有 90%是下 肢傷害,而受傷部位以膝關節和踝關節為主,主要原因是排球比賽中 連續的跳躍、著地與撞擊地面後,扭轉的機轉不當而受傷。另有研究 指出,排球選手著地時常採用單腳著地的方式;與雙腳著地相比,又 增加傷害的風險(顏政通,2007)。. 第二節 下肢傷害的預防與復健 膝關節疼痛是排球選手經常抱怨的運動傷害之一,其中最常被診 斷出來的徵狀是髕腱炎(patellar tendinopathy),即俗稱的跳躍膝 (jumper’s knee)。優秀的男子排球選手跳躍膝發生率 40%~50%(Lian, 2003; Lian, 2005),為一種過度使用的運動傷害。所謂髕腱炎是指發 生在膝蓋肌腱(patellar tendon)及其附著在膝蓋骨上、下緣的疼痛,以 下緣的疼痛較常見。最常出現於需要頻繁跳躍的運動員身上,因此被 稱為「跳躍者的膝痛」 。這種毛病不僅只是出現在跳躍項目的運動員, 舉凡踢球、跑步及其他用力使用膝蓋伸展機轉(extensor mechanism) 的運動人員,因常用力收縮股四頭肌,使膝蓋肌腱承受過大的張力, 都可能發生這種疼痛。 有研究指出,肌力在任何運動中皆扮演著非常重要的角色,而其.

(26) 13. 平衡狀態更是預防及評估肌肉與關節傷害的重要參考指標,訓練時必 頇注意屈肌與離心肌力之加強,以提高肌力比值的發展,預防傷害發 生並保證關節的穩定(陳天文等人,2008)。因此,可以藉由增強大 腿前後側的肌群,來加強對膝關節的穩定性與保護。許太彥、游竣宇 (2011)的研究指出,穿戴髕腱加壓帶能有效減低著地期膝關節小腿處 朝前的剪力值,使股四頭肌不會過度收縮,減少髕骨肌腱的負擔。過 去的研究多是以膝關節本身為預防重點。 而針對膝關節已經受傷的選手,膝伸直肌群的離心訓練已被證實 是有效的(Young, 2005; Jonsson, 2005),特別的著地平面傾斜向下的下 蹲訓練(decline squats);但 Visnes (2005) 的研究結果顯示,這個訓練 方法對於正處於訓練期的排球選手並沒有顯著改善膝關節傷害問 題。 下肢常用的運動能力表現評估方法為垂直跳的測詴(vertical jump test),跳躍高度對排球運動而言更具有重要的意義,此外,垂直跳測 詴也是用來評估肌肉爆發力的方法之一(Caruso, 2009),與力量產生速 率也有正相關(Bojsen-Moller, 2005),它甚至能用來預測整體運動表現 之好壞及對運動傷害危險因子之預測有所幫助。許多研究針對跳躍能 力表現的評估方法,會選擇下蹲跳來做為評估工具(林正常等人,1999; 徐煒杰,2010;侯堂盛,2010)。.

(27) 14. 近來有學者提出核心肌群的訓練對需要擁有大量下肢動作的運 動項目之運動員很重要,也有學者推測核心肌群的不穩定可能是造成 前膝疼的原因之一(Sommer, 1988)。. 第三節. 核心肌群的功能與運動表現的改善. 在脊椎穩定的主動收縮系統中,邱俊傑(2004)指出,核心肌群 依據它們在控制脊椎動作中所扮演的角色,可分為兩大類(如表 1): 第一群為深層核心肌群,又稱為局部性穩定肌群(local stability muscle)。 是指軀幹身層的小肌肉群,多裂肌與每一節腰椎直接連接,腹橫肌與 多裂肌有共同收縮的機制,此系統收縮時呈肚臍內吸的動作,其主要 功能自於提供各脊椎椎體間的穩定能力,並可使脊椎維持在正中區域 的範圍內。第二群為表淺核心肌群,又稱整體性穩定肌群(global stability muscle)。是指軀幹表層的大肌肉群,其收縮時主要功能在於 控制脊椎的動作方向,並可以產生較大的動作力矩,因此可以對抗平 衡衝擊於脊椎的外力。綜合以上兩點,核心肌群的主要功能是保護脊 椎、維持軀幹的穩定,四肢因而有強健穩固的附著之處,才能發揮快 速活動的功能。.

(28) 15. 表1. 核心肌群的類型 名稱. 整體性穩定肌群. 局部性穩定肌群. 1.腹直肌 2.腹外斜肌 3.腹內斜肌 4.豎脊肌群 5.大腿及臀部肌群 1.多裂肌 2.腹橫肌 3.腰大肌 4.腰方肌 5.橫突間肌. 功能 主要是用來控制脊椎動 作的方向,未附著脊椎 上,但利用產生較大的 力矩,來平衡外力所造 成的衝擊。 深層的肌群,做較靜態 的局部性穩定,附著脊 椎上,微調脊椎,穩定 脊柱,但不負責身體移 動的動作。. 6.脊間肌和骨盆底肌等. 有研究指出軀幹肌群的肌力檢測可用來預測基本運動能力,即核 心肌群肌力的好壞會影響到基本運動能力的表現(李漢祺,2005)。 核心訓練能改善神經肌肉的控制及協調,促進運動能力的進步。 Sewright 等人(2004)的研究結果也顯示,皮拉提斯運動能增進網球發 球速度與肌耐力的提昇。 同樣的結果在不同年齡層的族群也有類似結果:施昌政(2006) 對國中男生的研究顯示,青少年接收核心訓練後,無論在軀幹肌適能 或基本的運動能力皆可獲得提升。孫敏欲(2008)對國小男、女學童 進行的研究也顯示,核心訓練對肌力、肌耐力、柔軟度、平衡性及協 調性都能有所提升。Myer 等人(2005)表示核心肌力等訓練將有助於下 肢肌群的穩定性及運動表現,也能降低垂直跳時膝蓋的機械壓力 (mechanical stress),其在單腳跳、垂直跳、速度,都達顯著的進步,.

(29) 16. 膝內翻的力矩亦變小。 以往的核心訓練研究都顯示:核心肌群肌力的好壞,會影響到基 本運動能力的表現;接受核心肌群訓練能增進核心肌群控制能力與軀 幹肌適能;核心肌群訓練能增進肌力、肌耐力、柔軟度及平衡性的表 現。而過去的研究都針對核心部份的肌力表現、基本運動能力來做分 析,往往會得到「兩者都有正向增加」的結果,但是否訓練的本身就 能夠讓運動能力增強,而不是因為核心增強的關係?能不能夠將核心 肌群的強弱與上、下肢動作表現做一個連結呢?. 第四節. 核心肌群與四肢的連結. 人體的活動為一連續的鏈狀過程,我們稱之為動力鏈,而腰椎與 腰薦為人體上下區段的轉折點,承受人體活動時的壓力並轉換肢段而 產生力量(蘇金鵬等人,2008)。有良好的核心肌群穩定度可以有較 佳的體態和維持身體姿勢,預防下背痛的發生。 Cresswell(1993)研究在側躺體位做出軀幹屈曲與伸直的最大用力 等長收縮時,腹直肌、腹內斜肌、腹外斜肌、腹橫肌與背直肌的表現, 結果發現腹橫肌在軀幹各種動作方相下都會持續收縮,且腹內壓也都 隨腹橫肌之收縮而增加,其他肌肉的收縮則和動作方向有關,並由此 推論腹橫肌的收縮可以構成腰椎的穩定性,且與腹內壓的增加有一定.

(30) 17. 程度的關係。 Hodges 和 Richardson(1997)研究腹部肌群收縮與下肢運動的關係 時發現,腹橫肌及多裂肌會在下肢運動前先行反應,而且腹橫肌與多 裂肌會協助下肢在做各種方向的運動時產生力量。中樞神經在傳導下 肢做動作產生力量之前先行收縮腹橫肌與多裂肌,有助於脊椎的穩定 性。Hodges 和 Richardson(1999)隨後也提出,執行參與快速肢體動作 前的準備時,腹橫肌是所有腹部肌肉群中最先被徵召的。當肢體動作 速度越快,產生腹內壓的值就越大;但在下背痛的患者身上卻沒有發 現這樣的特性。 Liemobn 與 Pariser(2002)研究認為軀幹的穩定力量取決於健全的 靜態和動態部分。靜態指的是脊椎、韌帶、筋膜與椎間盤;動態部份 則指腹內壓(intra-abdominal pressure, IAP)及附著在脊椎上的拮抗肌 群所造成的共同收縮(co-contraction)(Cleland 等, 2002)。 有研究指出患有下背痛經驗的運動員之四肢與軀幹連結的表現 較差(Nadler, 2002)。另有研究指出當自行車選手核心肌群疲勞時,軀 幹與下肢的力學效率變差,膝關節的受力增加,導致膝關節疼痛的發 生率增加(Abt, 2007)。 過去的學者認為,在上肢或下肢肌群收縮之前,腹橫肌都最先發 生收縮,具有穩定脊柱的實質作用;多裂肌也在腹橫肌收縮的同時,.

(31) 18. 從背部發揮穩定脊柱的作用,進而產生提供給上肢或下肢快速活動的 力量。而當運動員在比賽與訓練中處於疲勞的狀態,核心肌群是否還 能穩定地提供力量呢?. 第五節. 肌肉疲勞的影響. 人體在肌肉疲勞過後,控制肌肉的能力便會下降,尤其以最大肌 力、爆發力和動作速度的影響最大(Buttelli, 1996),在為了維持力量 的表現,動作速度會改變以因應疲勞的產生。Jaric 等人(1997)以肘關 節屈肌和伸肌為疲勞實驗的模型,發現主動作用肌在疲勞時,造成肢 體的移動速度和加速度下降,尤其以加速度的峰值下降最為明顯。 大多數的研究利用肌肉整合性的外在表現來定義肌肉疲勞的發 生,例如:一般研究皆以肌力的輸出降低到最大肌力的 50%作為疲勞 發生的依據(Beltman 等人, 2003; Bilodeau 等人, 2003)。Johnston 等人 (1998)以降低肌力至原先的 50%,進行肌肉疲勞前後對動作控制的差 異,結果發現肌肉疲勞後能力明顯降低。Beltman 等人(2003)則提出 當最大自主收縮下降至 50%後,EMG 訊號有顯著下降 15.7%,肌肉 活化之能力與肌纖維徵召能力明顯下降。Kazumi 等人(1999)表示在同 強度反覆動作中,肌肉收縮的頻率下降且徵召肌肉的比率會上升。 因此,肌肉的最大自主收縮肌力的力量值常被使用為評估肌肉疲.

(32) 19. 勞的依據,而定義疲勞以下降至 50% MVC 為基準;在肌肉力量下降 同時,肌電訊號也會同步下降,可以快速傅立葉轉換進行頻譜分析中 位頻率求得。. 第六節 本章總結 已有許多文獻能證實核心肌群的訓練可以有效增進上肢與下肢 的肌力、肌耐力表現及整體動作的爆發力與協調性,此一結果對各年 齡層的一般大眾、有運動習慣者甚至是優秀運動員,都有相當高的一 致性;但並無文獻直接指出核心的運作與跳躍及落地時的相關性。 本研究所探討問題即是當核心處於疲勞狀態,肌肉的力量與作用 速度下降時,下肢肌群的快速運動能力與對抗衝擊能力是否因此受到 影響。.

(33) 20. 第參章. 第一節. 研究方法. 研究對象. 本研究以國立臺灣師範大學男子甲組排球隊隊員 12 名為受詴對 象,受詴者經過教練與本人同意後才正式成為本研究的受詴者。所有 受詴者經評估後確定無腹部或背部疾病,並在半年內沒有下肢的重大 傷害。. 表2. 受詴者基本資料(平均±標準差). 受詴者. 年齡. 球齡. 男子排球. 19 yr. 9.75 yr 183cm 75.5kg 316.75 cm. 選手 12 名. ±0.8. ±1.7. 第二節. 身高. ±6.0. 體重. ±8.4. 助跑跳摸高. ±11.6. 慣用手 右8人 左4人. 實驗時間與地點. 一、. 實驗時間:101 年 10 月. 二、. 實驗地點:國立臺灣師範大學公館校區體育館一樓。.

(34) 21. 第三節. 實驗儀器與設備. 一、 資料收集: (一). Vicon 三維動作分析系統 8 台紅外線高速攝影機(T20S, VICON,UK),擷取頻率為 300 Hz,收集黏貼於身體肢段 的反光球在座標系統中的軌跡。. (二). 三軸測力板 90×60 cm2 兩塊 (9287,Kistler,CH;5507, AMTI,MA),60×40 cm2 (9281,Kistler,CH) 兩塊,擷取 頻率為 1500 Hz,及四台放大器。. (三). 桌上型電腦。. (四). 反光球。. (五). Noraxon 無線肌電圖系統 (2400T-G2,Noraxon,UK),擷 取頻率為 1500 Hz。. (六). 筆記型電腦。. 二、 其他: (一) MIKASA 懸吊式訓練球 (V5ATTR,JP)。 (二) 腳架。 (三) 延長線。 (四) 丈量尺。 (五) 透氣膞帶。.

(35) 22. 第四節. 實驗場地與佈置. 本研究的實驗場地佈置,分為以下部份(如圖 5) : 一、 測力板的裝置與校正,設定擷取頻率為 1500 Hz。 二、 個人電腦、Vicon 三維動作分析系統主機及 Noraxon 無線肌電 圖系統主機的架設。 三、 架設、調整 8 台 Vicon 紅外線高速攝影機的位置,拍攝頻率設 定為 300 Hz。 四、 架設 Noraxon 無線肌電圖系統,擷取頻率定為 1500 Hz。 五、 架設 MIKASA 懸吊式訓練球一顆。. Vicon. Vicon. 攝影機. 測 力 板. Vico n. 3 2. 球. Vicon. Vicon、 力板主機. 4. Vicon 1 SPJ 助走方向. Noraxon 主機. Vicon. Vicon 圖5. 實驗場地設置圖. Vicon.

(36) 23. 第五節 實驗方法 一、動作要求: (一) 下蹲跳:請受詴者自然放鬆站直,雙手叉腰。動作開始後,膝 關節可先彎曲至受詴者自然高度再盡力起跳至最大高度;落地 時膝關節可彎曲用力,穩定身體,最後回到自然站直姿勢;起 跳與落地雙腳分別在 1、4 號力板的範圍中,為一次成功跳躍。 (二) 扣殺式跳躍:請受詴者自起始線進行兩步助跑的扣球,第二步 的雙腳需分別踩在 1、4 號力板中,同時手向後擺動至最大角度 準備起跳;手向前擺動垂直起跳,騰空後做弓身扣球的動作; 落地時雙腳同時著地在 2、3 號力板上,膝關節需彎曲緩衝,然 後回復到自然站立姿勢,為一次成功跳躍。. 1. 4. 2. 3. 圖6. 1. 4. 3. 2. 起跳與著地示意圖. (三) 腹部肌群訓練:請受詴者平躺於地面,將其大腿舉起至與軀幹 呈 90 度固定,小腿部份自然放鬆即可。動作開始時,受詴者需 腹部用力將肩部舉起至約 10 公分高,以 45 rpm 的速率一上一.

(37) 24. 下,50 下為 1 組,共 3 組,組間休息 90 秒。 二、運動學資料之收集: 本實驗利用 8 台 Vicon 紅外線高速攝影機(拍攝頻率 300 Hz), 進行三維空間的影像收集,身體標誌點總共黏貼 51 顆反光球,43 顆 反光球定義解剖位置,8 顆為四肢參考點(tracking markers),用來追蹤 關節位置(如圖 7 及表 3)。. 圖7. 身體反光球黏貼位置示意圖.

(38) 25. 表3. 反光球黏貼位置與代號. 肢段 編號 代號. 黏貼位置. 肢段 編號 代號. 黏貼位置. 頭部. 右腳. 軀幹. 右手 臂. 左手 臂. 骨盆. 1. RFHD. 右前額. 30. RTRO. 右大腿大轉子. 2. LFHD. 左前額. 31. RTHI. 右大腿參考點. 3. RBHD. 右後額. 32. RKNE. 右外側膝關節. 4. LBHD. 左後額. 33. mRKNE. 右內側膝關節. 5. C7. 第七頸椎位置. 34. RTIB. 右小腿參考點. 6. T10. 第十胸椎位置. 35. RANK. 右外側踝關節. 7. CLAV. 鎖骨中點. 36. mRANK 右內側踝關節. 8. STRN. 胸骨劍突. 37. RMT1. 右腳第一蹠趾關節. 9. RBAK. 右肩胛骨. 38. RTOE. 右腳二三蹠趾關節中點. 10. RSHO. 右肩峰. 39. RHEE. 右腳足跟. 11. RUPA. 右上臂. 40. RMT5. 右腳第五蹠趾關節. 12. RELB. 右外側肘關節. 41. LTRO. 左大腿大轉子. 13. mRELB 右內側肘關節. 42. LTHI. 左大腿參考點. 14. RFRA. 右前臂. 43. LKNE. 左外側膝關節. 15. RWRA. 右外側腕關節. 44. mLKNE. 左內側膝關節. 16. RWRB. 右內側腕關節. 45. LTIB. 左小腿參考點. 17. RFIN. 右中指掌指關節. 46. LANK. 左外側踝關節. 18. LSHO. 左肩峰. 47. mLANK 左內側踝關節. 19. LUPA. 左上臂. 48. LMT1. 左腳第一蹠趾關節. 20. LELB. 左外側肘關節. 49. LTOE. 左腳二三蹠趾關節中點. 21. mLELB 左內側肘關節. 50. LHEE. 左腳足跟. 22. LFRA. 左前臂. 51. LMT5. 左腳第五蹠趾關節. 23. LWRA. 左外側腕關節. 24. LWRB. 左內側腕關節. 25. LFIN. 左中指掌指關節. 26. RASI. 右腸骨前上脊. 27. LASI. 左腸骨前上脊. 28. RPSI. 右腸骨後上脊. 29. LPSI. 左腸骨後上脊. 左腳. 三、動力學資料之收集: 本實驗利用四塊三維測力板(Kistler9287、AMTI 5507、Kistler9281) 收集地面反作用力的資料,擷取頻率為 1500 Hz。。.

(39) 26. 四、以 Vicon Nexus 軟體進行運動學與動力學實驗資料的收集。 五、以 Visual3D 軟體進行運動學與動力學資料的分析。 六、肌電訊號資料之收集: 本實驗使用 Noraxon 無線肌電圖系統進行肌肉電極訊號的收集 與處理。擷取頻率為 1500 Hz。將軀幹兩側腹直肌、豎脊肌,大腿兩 側股直肌、股二頭肌、脛前肌及腓腸肌,共十二條肌肉之體毛括除, 並黏貼電極片如圖 9。. 腹直肌. 股二頭肌 圖8. 豎脊肌. 脛前肌. 股直肌. 腓腸肌. 電極片黏貼肌肉與位置 (Konrad, 2005).

(40) 27. 第六節. 實驗流程與步驟. 一、 實驗流程: 實驗進行步驟如下: (一) 場地佈置、儀器架設與校正:校正測力板,並在實驗場地中 揮動 T-Wand 校正棒進行攝影機動態校正,並使用 L-Fram 校 正架進行攝影機靜態校正,以建立實驗室座標系統 ( global coordination system)。 (二) 告知受詴者實驗流程、目的與注意事項,確認受詴者了解之 後,請受詴者簽署實驗同意書。 (三) 量測並記錄受詴者的基本資料。 (四) 請受詴者著緊身褲並熱身 10 分鐘。 (五) 刮除兩側腹直肌、豎脊肌、股直肌、股二頭肌、脛前肌及腓 腸肌共十二條肌肉之體毛,黏貼電極片。並收取所有肌肉最大 自主等長收縮 (MVIC) 肌電訊號。 (六) 進行身體反光球的黏貼,全身共黏 51 顆反光球。 (七) 請受詴者以 static 姿勢站立於測力板上,收取關節角度的起始 參考位置。 (八) 請受詴者盡全力做下蹲跳動作,收取成功的資料 3 筆。 (九) 請受詴者盡全力做排球扣殺式跳躍動作並扣球,收取成功的.

(41) 28. 資料 3 筆。 (十) 收取腹部、背部與慣用腳股直肌、脛前肌最大自主等長收縮 肌電訊號。 (十一) 請受詴者平躺於地面,將其大腿舉起至與軀幹呈 90 度固 定,小腿部份自然放鬆即可。腹部肌群訓練課程約 10 分鐘。 並同時以肌電訊號觀測腹部疲勞情形。 (十二) 步驟 11 完成後不休息,馬上重覆進行步驟 10,收取疲勞 後最大自主等長收縮肌電訊號後測值。 (十三) 步驟 12 完成後不休息,馬上進行下蹲跳與扣殺式跳躍的 後測,收取成功的資料各 3 筆。 (十四) 接續步驟 13 不休息,重覆進行步驟十,收取最大自主等 長收縮肌電訊號後測值,確認疲勞。 備註:根據黃膺喆(2012)的研究指出,疲勞恢復時間大約在 30-60 分鐘可回到標準值,故步驟 12 ~ 14 需在 30 分鐘內完成。 第七節 資料處理 本研究利用 Visual 3D (C-Motion, Rockville, MD, USA) 建立 3D 人體模型,透過 51 顆反光球決定 15 個人體肢段,並將每個肢段視為 質量均勻的剛體,各肢段間是由沒有摩擦的鉸鏈結構所連接。15 個 肢段分別是頭、軀幹、骨盆、右上臂、右前臂、右手掌、右大腿、右.

(42) 29. 小腿、右足掌、左上臂、左前臂、左手掌、左大腿、左小腿、左足掌。 反光球軌跡以 Butterworth 4 階零相濾波公式進行資料修勻,以 10 Hz 低通濾波(low-pass filter) 去除雜訊。利用 Visual 3D 處理反光球在空 間中的軌跡,各關節角度參數依照 Carden angle 旋轉順序 XYZ 求得, 並透過測力板收集下蹲跳與扣殺式跳躍起跳與落地之原始資料,進行 運動學與動力學分析;以及 Noraxon 無線肌電圖系統收集腹部、背部 與下肢肌電訊號進行分析。 一、人體各肢段的定義與建立: (一)空間座標定義: 本實驗空間座標方位定義,以 X 軸為左右方向、Y 軸為前 後方向、Z 軸為垂直方向。. Z 測力板 X. SPJ 助走方向 圖9. 空間座標定義圖. Y.

(43) 30. (二)身體肢段定義: 骨盆(Pelvis)以 R/LASI 與 R/LPSI 四點定義出;大腿(Thigh) 以 R/LTRO、R/LKNE 及 mR/LKNE 定義出;小腿(Shank)以 R/LKNE、mR/LKNE 及 R/LANK 定義出;足掌(Foot)以 R/LANK、 mR/LANK、R/LMT1、R/LMT5 及 R/LTOE 定義出。 (三)骨盆(Pelvis)座標定義(圖 10): RASI 與 LASI 的中點為骨盆的座標原點,中點到 RASI 定義 出 X 軸(屈曲為正,伸展為負) 。RPSI 與 LPSI 的中點與原點的 連線定義出 Y 軸(外展為正,內收為負) 。並以垂直於 XY 平面 來定義出 Z 軸(內旋為正,外旋為負) 。若以 ASIS 與 PSIS 四點 定義出骨盆,則 Visual 3D 計算出髖關節的公式為: RHJC = (0.36 × ASIS_Distance - 0.19 × ASIS_Distance - 0.3× ASIS_Distance) LHJC = (-0.36 × ASIS_Distance - 0.19 × ASIS_Distance - 0.3 × ASIS_Distance).

(44) 31. 圖 10. 骨盆座標定義圖. (四)大腿(Thigh)座標定義(圖 11): 以右腳為例,右大腿是以 RTPO、mRKNE、RKNE、RTAP、 RTAD、RTPP、RTPD 七點定義而成。以計算出之髖關節中心 為原點,mRKNE 與 RKNE 的中點為膝關節中心,膝關節中心 往原點連線為 Z 軸,原點往大轉子連線為 X 軸,再由 X 軸與 Z 軸外積得到 Y 軸。. 圖 11. 大腿座標定義圖. (五)小腿(Shank)座標定義(圖 12): 以右腳為例,右小腿是以 mRKNE、RKNE、mRANK、RANK、.

(45) 32. RSAP、RSAD、RSPP、RSPD 八點定義而成。mRKNE 與 RKNE 的中點為膝關節原點,原點往 RKNE 的連線定義出 X 軸, mRANK 與 RANK 的中點向原點的連線垂直方向定義出 Z 軸, 再由 X 軸與 Z 軸外積得到 Y 軸。. 圖 12. 小腿座標定義圖. (六)足掌 (Foot) 座標定義(圖 13): 以右腳為例,右足掌是以 mRANK、RANK、RMT1、RMT5、 RHEE、RTOE 六點定義而成。mRANK 與 RANK 的中點為踝關 節原點,RMT1 與 RMT5 的中點往踝關節原點連線定義出 Y 軸, 踝關節原點往 RANK 連線定義出 X 軸,再由 X 軸與 Y 軸外積 得到 Z 軸。.

(46) 33. 圖 13. 足掌座標定義圖. 二、運動學分析 以 Vicon 高速攝影機收集反光球資料,拍攝頻率為 200 Hz,實驗 所得之影像資料以 Vicon Nexus 軟體進行 3D 影像重建及標誌點的命 名與補點之後,再以 Visual 3D (C-Motion, Rockville, MD, USA)處理反 光球在三維空間中的軌跡,反光球軌跡以 Butterworth 4 階零相濾波公 式進行資料修勻,以 10 Hz 低通濾波 (low-pass filter) 去除雜訊,下 肢各關節角度參數依照 Carden angle 旋轉順序 XYZ 求得。 下肢各關節角度的定義,以站立時定義為 0 度。矢狀面:髖關節 伸展角度定義為負值,屈曲角度定義為正值;膝關節伸展角度定義為 正值,屈曲角度定義為負值;踝關節背屈角度定義為正值,蹠屈角度 定義為負值。藉此求得各關節起跳角度、著地瞬間角度。. 三、動力學分析 透過 Visual 3D (C-Motion, Rockville, MD, USA) 軟體處理分析, 測力板所測得的地面反作用力資料,用來判斷下蹲跳與扣殺式跳躍的.

(47) 34. 各分期之動作時間、跳躍最大高度、質心最低位置。 人體質心 ( Center of Mass ) 計算公式為: COM = ((RASI + LASI)/2 + (RPSI + LPSI)/2)/2. 負荷率(斜率). 起跳期. 騰空期 圖 14. 質心最大位移. 著地期. 力板參數示意圖. 質心最大高度. 質心最低位置. 圖 15. 質心計算示意圖.

(48) 35. 因各個體之間體重的差異,以體重對原始資料進行標準化,將標 準化後之地面反作用力以逆動力學公式推算踝、膝、髖關節力矩。以 兩塊力板之地面反作用力除以總地面反作用力計算制動腳、起跳腳之 貢獻度;以著地關節力矩除以關節力矩總和計算各關節貢獻度。逆動 力學運算流程如圖 17。. 圖 16. 逆動力學運算流程.

(49) 36. 四、肌電圖分析 使用 Noraxon 無線肌電圖系統收集兩側腹直肌、豎脊肌、股直肌、 股二頭肌、脛前肌及腓腸肌共十二條肌肉的肌電訊號,使用 Noraxon MyoResearch 擷取肌電訊號,擷取頻率定為 1500 Hz,以 10 – 500 Hz 帶通濾波 (band-pass filter) 後,使用 RMS 將訊號平滑化,並用 MVC 之平均振幅標準化,觀察起跳推蹬期及著地期的肌肉活化程度;並以 作用肌除以拮抗肌之比值觀察共同收縮情形。疲勞分析部份,利用快 速傅立葉轉換進行頻譜分析,觀察中位頻率(median frequency)及平均 振幅(mean amplitude)的趨勢。 RMS 計算公式如下:. 頻譜分析需將原本肌電訊號經由快速傅立葉轉換後始能進行。傅 立葉轉換公式如下:. N-1 mk B(m) = Σ A(k) ω k=0 A(k) =. 1 N-1 -km Σ B(m) ω N. m=0. ,m = 0~N-1. ,k = 0~N-1.

(50) 37. 圖 17. 肌電訊號經快速傅立葉轉換所得的頻譜圖. 轉換後分析中位頻率 ( median frequency ),會隨著疲勞的發生而 逐漸下降。. Median Frequency. 圖 18. 中位頻率.

(51) 38. 第八節 統計分析 本研究以 SPSS 20.0 版之套裝軟體進行各項統計分析。利用成對 樣本 t 檢定來比較受詴者前後測之各項參數之差異,顯著水準定為 α= .05。 本研究分析參數如下: 一、運動學參數 (一) 質心最低位置 (二) 踝關節矢狀面起跳角度 (三) 踝關節矢狀面著地角度 (四) 膝關節矢狀面起跳角度 (五) 膝關節矢狀面著地角度 (六) 髖關節矢狀面起跳角度 (七) 髖關節矢狀面著地角度. 二、動力學參數 (一) 跳躍最大高度 (二) 踝關節矢狀面力矩 (三) 膝關節矢狀面力矩 (四) 髖關節矢狀面力矩.

(52) 39. 三、肌電訊號 (一) 平均振幅 ( mean amplitude ) (二) 中位頻率 ( median frequency ).

(53) 40. 第肆章. 結果. 結果資料的呈現,首先第一節呈現腹部疲勞訓練時的肌肉疲勞情 形。第二節呈現質心與關節角度在下蹲跳與扣殺式跳躍中,推蹬期與 著地期的結果,第三節呈現關節力矩與關節貢獻度在下蹲跳與扣殺式 跳躍時,著地瞬間的關節受力結果。第四節呈現標準化後的肌電訊號 在下蹲跳與扣殺式跳躍中,推蹬期與著地期的活化程度結果。. 第一節 訓練中疲勞反應 疲勞介入是使用腹直肌向心─離心收縮訓練,跟隨節拍器之節奏, 反覆施作到完成固定次數,每一下收縮的強度相仿,因此,當中位頻 率下降且同時平均振幅上升時,代表此肌肉之疲勞反應(Kazumi 等人, 1999),由圖 19 中可明顯看到腹直肌之中位頻率下降,而圖 20 股直 肌之中位頻率則無明顯趨勢;圖 21 中可看到腹直肌之平均振幅明顯 上升,而圖 22 股直肌之平均振幅幾乎無活化,代表訓練中股直肌並 沒有參與。其他肌群之趨勢皆與股直肌類似,中位頻率略為下降,但 平均振幅幾乎沒有活化。.

(54) 41. 圖 19 訓練時腹直肌中位頻率反應. 圖 21. 訓練時腹直肌平均振幅反應. 圖 20. 訓練時股直肌中位頻率反應. 圖 22. 訓練時股直肌平均振幅反應. 而由此種訓練介入之疲勞,在 30-60 分鐘內即可回到基準值(黃 膺喆,2012),本實驗所有受詴者,均在 30 分鐘內完成 CMJ 與 SPJ 之後測(表 6)。 表6. 下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)後測施行總時間. 受詴者編號. 完成時間(min). 受詴者編號. 完成時間(min). 1 2 3. 23.78 14.14 13.72. 7 8 9. 9.91 20.32 19.20. 4 5 6. 11.23 11.50 12.61 平均數±標準差. 10 11 12. 15.23 10.41 13.20 14.60±4.32.

(55) 42. 第二節. 質心位置與關節角度. 一、質心最低位置 質心在下蹲期結束、推蹬期開始時有一質心最低的位置(圖 23)。 在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)兩種動作中疲勞後的質心位置均 顯著高於疲勞前(CMJ 疲勞前 0.68±0.08m,疲勞後 0.7±0.06m;SPJ 疲勞前 0.84±0.04m,疲勞後 0.86±0.05m;p<.05)。. *. 1. *. (m). 0.8 0.6. 疲勞前. 0.4. 疲勞後. 0.2 0 cmj. 圖 23. spj. 質心最低位置 *p<.05。. 二、跳躍最大高度 跳躍最大高度是以質心達到的最高點,減掉該受詴者在自然站立 時的質心高度(圖 24)。在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)兩種動作 中,疲勞後的跳躍高度顯著低於疲勞前(CMJ 疲勞前 53.78±3.85cm, 疲勞後 52.17±3.02cm;SPJ 疲勞前 72.37±2.69cm,疲勞後 70.87±3.02cm, p<.05)。.

(56) 43. *. 80. * (cm). 60 疲勞前. 40. 疲勞後 20 0 cmj. spj. 圖 24 跳躍最大高度 *p<.05。. 三、起跳時關節角度 起跳時關節角度為推蹬期中,膝關節達到最大角度瞬間,各關節 的角度,以下就踝(A)、膝(K)、髖(H)關節分別呈現。以扣殺式跳躍 之特殊性將兩隻腳區分為制動腳(B)與起跳腳(J)(如圖 25)。 起跳方向. 起跳腳 制動腳 圖 25. 起跳角度. (一)踝關節 制動腳踝關節(BA)在下蹲跳(CMJ)時疲勞前後沒有差異, 而在扣殺式跳躍(SPJ)時,疲勞後背曲角度較大(疲勞前 35.11± 4.74,疲勞後 35.92±4.91,p<.05;圖 26) 。起跳腳(JA)則在兩種.

(57) 44. 動作中的角度均無差異(圖 27)。. BA 50. JA 40. *. 30. 30. 疲勞前. 20. 疲勞後. (degree). (degree). 40. 疲勞前. 20. 疲勞後 10. 10. 0. 0 cmj. cmj. spj. 圖 26 制動腳踝關節起跳角度 *p<.05。. 圖 27. spj. 起跳腳踝關節起跳角度. (二)膝關節 制動腳膝關節(BK)在下蹲跳(CMJ)時疲勞後屈曲角度減少 (疲勞前 107.64±4.79,疲勞後 103.13±4.35,p<.05) ,在扣殺式 跳躍(SPJ)時無差異(圖 28)。起跳腳(JK) 在下蹲跳(CMJ)時疲 勞後屈曲角度減少(疲勞前 107.76±5.46,疲勞後 103.22±5.99, p<.05),扣殺式跳躍(SPJ)時無差異(圖 29)。.

(58) 45. BK 140. *. 120. 120. 100. 100. 80. 疲勞前. 60. 疲勞後. 40. (degree). (degree). 140. JK *. 80. 疲勞前. 60. 疲勞後. 40. 20. 20. 0. 0 cmj. spj. cmj. 圖 28 制動腳膝關節起跳角度 *p<.05。. spj. 圖 29 起跳腳膝關節起跳角度 *p<.05。. (三)髖關節 制動腳臗關節(BH)在下蹲跳(CMJ)時疲勞前後之差異未達 顯著,而在扣殺式跳躍(SPJ)時,疲勞前屈曲角度為 72.33±7.05, 疲勞後屈曲角度為 70.16±8.81,p<.05,較疲勞前小(圖 30) 。 起跳腳(JH)則在兩種動作中的角度均無差異(圖 31) 。. BH. JH. 120. 120 100. *. 80 60. 疲勞前. 40. 疲勞後. (degree). (degree). 100. 80 60. 疲勞前. 40. 疲勞後. 20. 20. 0. 0 cmj. spj. 圖 30 制動腳髖關節起跳角度 *p<.05。. cmj. 圖 31. spj. 起跳腳髖關節起跳角度.

(59) 46. 四、著地瞬間關節角度 著地瞬間關節角度為騰空期結束,有任一腳接觸到地面,進入著 地期時的瞬間,所得到的各個關節角度。以下就踝(A)、膝(K)、髖(H) 分別呈現。同樣就 SPJ 中的特殊性分為制動腳(B)與起跳腳(J)。 (一)踝關節 制動腳踝關節(BA)在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)中, 著地瞬間為蹠曲,疲勞後不顯著(圖 32)。起跳腳踝關節(JA) 在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)時,著地瞬間為蹠曲,疲勞 後無差異(圖 33)。. JA. 30. 30. 25. 25. 20. 20. 15. 疲勞前. 10. 疲勞後. 15. 疲勞前. 10. 疲勞後. 5. 5. 0. 0 cmj. 圖 32. (degree). (degree). BA. cmj. spj. 制動腳踝關節著地瞬間角度. 圖 33. spj. 起跳腳踝關節著地瞬間角度. (二)膝關節 制動腳膝關節(BK)在下蹲跳(CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)時, 著地瞬間為屈曲,疲勞後沒有差異(圖 34) 。起跳腳膝關節(JK) 在下蹲跳(CMJ)中與扣殺式跳躍(SPJ)中,著地瞬間為屈曲,疲.

(60) 47. 勞後無差異(圖 35) 。. JK. 30. 30. 25. 25. 20. 20. 15. 疲勞前. 10. 疲勞後. (degree). (degree). BK. 疲勞前. 10. 疲勞後. 5. 5. 0. 0 cmj. 圖 34. 15. cmj. spj. 制動腳膝關節著地瞬間角度. 圖 35. spj. 起跳腳膝關節著地瞬間角度. (三)髖關節 制動腳髖關節(BH)在下蹲跳(CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)時, 著地瞬間為屈曲,疲勞後無差異(圖 36)。起跳腳膝關節(JK) 在下蹲跳(CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)中,著地瞬間為屈曲,疲勞 後沒有差異(圖 37) 。. BH. JH. 35. 40. 30 30. 20. 疲勞前. 15. 疲勞後. 10. (degree). (degree). 25. 疲勞前. 20. 疲勞後 10. 5 0. 0 cmj. 圖 36. spj. 制動腳髖關節著地瞬間角度. cmj. 圖 37. spj. 起跳腳髖關節著地瞬間角度.

(61) 48. 第三節. 著地時關節力矩. 著地時關節力矩是進入著地期,雙腳都進入力板後,地面反作用 力達到第一個峰值時,利用 Visual 3D 以逆動力學計算所得到的各個 關節瞬時力矩,再以體重標準化,單位為 Nm/kgw。以下就踝(A)、膝 (K)、髖(H)分別呈現。同樣就扣殺式跳躍中的特殊性分為制動腳(B) 與起跳腳(J)。並計算制動腳與起跳腳貢獻度,及各關節分別貢獻度。 一、著地關節力矩 (一)踝關節 制動腳踝關節(BA)在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)著地 時,疲勞後沒有差異(圖 38)。起跳腳踝關節(JA)在 CMJ 著地 時,疲勞後沒有差異;SPJ 著地時,疲勞後之力矩有下降,p<.05 (圖 39)。. BA. JA. 0.4. 0.5 疲勞前. 0.2. 疲勞後 0.1. (Nm/kgw). (Nm/kgw). 0.3. 0.4 0.3. 疲勞前. 0.2. 疲勞後. 0.1. 0. 0 cmj. 圖 38. *. 0.6. spj. 制動腳踝關節著地力矩. cmj. 圖 39 *p<.05. spj. 起跳腳踝關節著地力矩.

(62) 49. (二)膝關節 制動腳膝關節(BK)在下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)著地 時,疲勞後沒有差異(圖 40) 。起跳腳膝關節(JK)在下蹲跳(CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)著地時,疲勞後沒有差異(圖 41) 。. JK. 0.6. 0.5. 0.5. 0.4. 0.4 疲勞前. 0.3. 疲勞後. 0.2. (Nm/kgw). (Nm/kgw). BK. 0.3. 疲勞後. 0.1. 0.1 0. 0 cmj. 圖 40. 疲勞前. 0.2. spj. 制動腳膝關節著地力矩. cmj. 圖 41. spj. 起跳腳膝關節著地力矩. (三)髖關節 制動腳髖關節(BH)在下蹲跳(CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)著 地時,疲勞後沒有差異(圖 42)。起跳腳髖關節(JH)在下蹲跳 (CMJ) 與扣殺式跳躍(SPJ)著地時,疲勞後沒有差異(圖 43)。.

(63) 50. BH. LH. 1. 0.8 0.6. 0.6. (Nm/kgw). (Nm/kgw). 0.8 疲勞前. 0.4. 疲勞後. 疲勞前. 0.4. 疲勞後 0.2. 0.2 0. 0 cmj. spj. cmj. 圖 42 制動腳髖關節著地力矩. spj. 圖 43 起跳腳髖關節著地力矩. 二、著地關節貢獻度 貢獻度是指在著地期時,制動腳(B)與起跳腳(J)所承受的地面反作 用力佔總地面反作用力的比例。 (一)制動腳與起跳腳貢獻度 在下蹲跳(CMJ)時,疲勞前制動腳(B)與起跳腳(J)所佔比例 相去不遠,疲勞後則是制動腳(B)所佔比例較大。扣殺式跳躍 (SPJ)時,疲勞前制動腳(B)之貢獻度遠小於起跳腳(J),而疲勞後 則是制動腳(B)所佔比例較大。 表4. 著地時各腳貢獻度(%) CMJ. SPJ. B. J. B. J. 疲勞前. 49.1. 50.9. 30.2. 69.8. 疲勞後. 56.1. 43.9. 55.9. 44.1. 註:CMJ:下蹲跳,SPJ:扣殺式跳躍,B:制動,J:起跳。.

(64) 51. (二)踝(A)、膝(K)、髖(H)關節分別貢獻度 關節分別貢獻度是以單一腳的各個關節力矩,與單腳所承 受之地面反作用力之比值(McNitt-Gray 等人,1994),在下蹲跳 (CMJ)著地時,疲勞前後沒有明顯改變,以髖關節(H)為主要緩 衝關節,踝關節(A)為次要緩衝關節。而在扣殺式跳躍(SPJ)時, 疲勞前後均是以髖關節(H)為主要緩衝關節,但疲勞前以膝關節 (K)為次要緩衝關節,疲勞後變為以踝關節(A)為次要緩衝關 節。 表5. 著地時各關節貢獻度(%) CMJ B. 疲勞前. SPJ J. B. J. A. K. H. A. K. H. A. K. H. A. K. H. 31. 25. 43. 30. 30. 40. 20. 37. 43. 39. 23. 39. 疲勞後. 33 25 42 32 26 42 23 29 48 39 27 35 註:CMJ:下蹲跳,SPJ:扣殺式跳躍,B: 制動,J:起跳,A:踝,K:膝,H:髖。. 第四節. 起跳與落地時肌肉活化程度. 肌電訊號以最大自主收縮(MVC)標準化後,截取推蹬期與著地期 時的活化程度百分比及共同收縮比值。以下就軀幹(Trunk)、大腿 (Thigh)、小腿(Shank)各部位肌肉在推蹬期與著地期的結果分別呈 現。.

(65) 52. 一、推蹬期 (一)軀幹 (Trunk) 軀幹主要是前側腹直肌(RA)與後側豎脊肌(TR)的作用,在 下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)起跳時,制動側(B)與起跳側(J) 的腹直肌活化程度均減少,p<.05(圖 44),而豎脊肌活化程度 都未有顯著差異(圖 45)。共同收縮的部份,疲勞後腹直肌與 豎脊肌之比值小於疲勞前(表 6)。. RA 150. *. *. *. *. (%). 100 疲勞前. 50. 疲勞後 0 B. J. B. CMJ. 圖 44. J. SPJ. 腹直肌推蹬期活化程度. *p<.05。. TR 150. (%). 100 疲勞前. 50. 疲勞後 0 B. J CMJ. 圖 45. B. J. SPJ. 豎脊肌推蹬期活化程度.

(66) 53. 表6. 起跳時腹直肌與豎脊肌共同收縮比值. CMJ. RA/TR. SPJ. B*. J*. B*. J*. 疲勞前. 1.23±0.68. 0.89±0.68. 1.28±0.43. 1.28±0.72. 疲勞後. 0.41±0.32. 0.38±0.29. 0.84±0.69. 0.57±0.39. 註:RA:腹直肌,TR:豎脊肌,CMJ:下蹲跳,SPJ:扣殺式跳躍,B:制動,J:起跳, *p<.05。. (二)大腿 (Thigh) 大腿主要是前側股直肌(RF)及後側股二頭肌(BF)作用,在 下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)起跳時,制動側(B)與起跳側(J) 的股直肌(RF)與股二頭肌(BF)的活化程度在疲勞前後無差異, 代表疲勞前後沒有動作差異(圖 46、圖 47)。共同收縮部份沒 有差異。. RF 250. (%). 200 150 100. 疲勞前. 50. 疲勞後. 0 B. J CMJ. 圖 46. B. J. SPJ. 股直肌推蹬期活化程度.

(67) 54. BF 200. (%). 150 100. 疲勞前. 50. 疲勞後. 0 B. J. B. J. SPJ. CMJ. 圖 47 股二頭肌推蹬期活化程度. (三)小腿 (Shank) 小腿主要是受脛前肌(TA)與腓腸肌(RG)控制,在下蹲跳 (CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)起跳時,制動側(B)與起跳側(J)的脛前 肌(TA)與腓腸肌(RG)的活化程度在疲勞前後均無差異,且無明 顯規律(圖 48、圖 49)。共同收縮部份沒有差異。. TA 80. (%). 60 40. 疲勞前. 20. 疲勞後. 0 B. J CMJ. 圖 48. B. J. SPJ. 脛前肌推蹬期活化程度.

(68) 55. (%). RG 600 500 400 300 200 100 0. 疲勞前 疲勞後 B. J. B. CMJ. J. SPJ. 圖 49 腓腸肌推蹬期活化程度. 二、著地期 (一)軀幹 (Trunk) 軀幹主要是前側腹直肌(RA)與後側豎脊肌(TR)的作用,在 下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ)著地時,制動側(B)與起跳側(J) 的腹直肌(RA)與豎脊肌(TR)活化程度均沒有差異(圖 50、圖 51) 。 共同收縮部份沒有差異。. RA 150. (%). 100 疲勞前. 50. 疲勞後 0 B. J CMJ. 圖 50. B. J. SPJ. 腹直肌著地期活化程度.

(69) 56. (%). TR 120 100 80 60 40 20 0. 疲勞前 疲勞後 B. J. B. CMJ. J. SPJ. 圖 51 豎脊肌著地期活化程度. (二)大腿 (Thigh) 大腿主要是前側股直肌(RF)及後側股二頭肌(BF)作用,在 下蹲跳(CMJ)著地時,制動腳(B)股直肌(RF)變小(疲勞前 105.8 ±39.2,疲勞後 86±32.1,p<.05),扣殺式跳躍(SPJ)著地時,起 跳腳(J)股二頭肌(BF)變小(疲勞前 59.4±89.4,疲勞後 26.4±12.9, p<.05),其他則都沒有差異(圖 52、圖 53)。共同收縮部份沒 有差異。. RF 200. (%). 150. *. 100. 疲勞前. 50. 疲勞後. 0 B. J CMJ. 圖 52. B. J. SPJ. 股直肌著地期活化程度. *p<.05。.

(70) 57. BF *. 250. (%). 200 150 100. 疲勞前. 50. 疲勞後. 0 B. J. B. J. SPJ. CMJ. 圖 53 股二頭肌著地期活化程度 *p<.05。. (三)小腿 (Shank) 小腿主要是受脛前肌(TA)與腓腸肌(RG)控制,在下蹲跳 (CMJ)著地時,制動腳(B)脛前肌(TA)的活化程度在疲勞後變小, 共同收縮比值也變小,其他則沒有差異;扣殺式跳躍(SPJ)著地 時,所有情況都沒有顯著差異(圖 54、圖 55、表 7)。. TA 200. *. (%). 150 100. 疲勞前. 50. 疲勞後. 0 B. J CMJ. 圖 54. B. J. SPJ. 脛前肌著地期活化程度.

(71) 58. RG 400. (%). 300 200. 疲勞前. 100. 疲勞後. 0 B. J. B. J. SPJ. CMJ. 圖 55 腓腸肌著地期活化程度. 表7. 下蹲跳著地時脛前肌與腓腸肌共同收縮比值 TA/RG. 疲勞前 疲勞後. SPJ. CMJ B* 0.98±0.46 0.54±0.30. J 1.07±1.52 0.52±0.27. B 0.52±0.24 0.58±0.21. J 0.62±0.46 0.71±0.46. 註:TA:脛前肌,RG:腓腸肌,CMJ:下蹲跳,SPJ:扣殺式跳躍,B:制動,J:起跳, *p<.05。.

(72) 59. 第伍章. 討論. 本研究共有四點研究假設,在經過結果的統計考驗後,第一點假 設「腹直肌疲勞後,關節矢狀面角度有差異」僅在下蹲跳時膝關節、 扣殺式跳躍時制動腳踝、髖關節成立,其他關節不成立,且都是在推 蹬期達到顯著;跳躍最大高度降低成立。第二點假設「腹直肌疲勞後 著地時矢狀面關節力矩增加」不成立,在起跳腳踝關節反而減少。第 三點假設「腹直肌疲勞後,動作期間腹直肌活化程度下降,下肢肌群 上升」部份成立,腹直肌活化程度確實有下降,但下肢肌群之活化程 度並無提升。 詳細的討論將由第一節訓練中疲勞反應為前提,在此前提下開始 第二節討論起跳時的運動表現,第三節將探討著地時的受力與負荷, 最後,第四節綜合討論當腹直肌疲勞後,運動員可能產生的影響與風 險。 第一節 訓練中疲勞反應 因疲勞介入是使用腹直肌向心─離心收縮訓練,每一下收縮的強 度相仿,因此,當 MDF 下降且同時 AMP 上升時,代表此肌肉之疲 勞反應(Kazumi 等人,1999)。而由此種訓練介入之疲勞,在 30-60 分 鐘內即可回到基準值(黃膺喆,2012) ,本實驗所有受詴者,均在 30.

(73) 60. 分鐘內完成 CMJ 與 SPJ 之後測(14.6 ±4.3 min)。本研究以此前提, 認定後測進行的過程中,選手腹直肌的疲勞尚未恢復到基準值。. 第二節 起跳時運動表現 本研究之動作分為下蹲跳(CMJ)與扣殺式跳躍(SPJ),本節將分別 對兩種不同動作之起跳推蹬期詳加討論。 一、下蹲跳 王國慧(2005)以等速肌力儀測量出膝關節在 60~90 度的時候,可 以有較大的向心收縮力矩,與 Campney 在 1965 年提出的結果一致。 而在本研究中,選手下蹲跳的膝關節起跳角度均超過 100 度,代表選 手蹲得較低,想藉此儲蓄能量以便達到最大高度,但 Houtz 等人曾於 1957 年提出膝關節屈曲超過 90 度,伸肌力矩會下降。在腹部疲勞後 的膝關節角度雖有顯著減小,但並未達到過去研究所建議的最佳起跳 角度,因此,膝關節角度的變化可能是下蹲跳的最大高度降低的主要 原因。 在推蹬期,腹直肌的活化程度也有顯著降低,但下肢肌群並沒有 如預期升高活化程度以代償腹直肌的不足,在核心穩定的概念中,腹 直肌屬於整體性穩定肌群(表 1),主要功能是產生較大的力矩以平衡 外力的衝擊,而起跳動作本身為一主動收縮的動作,腹部並無承受較.

(74) 61. 大外力,因此,可能就直接受到疲勞訓練的影響,而使腹直肌活化程 度降低。其他的肌肉則並未受到疲勞的影響而產生變化。 腹部的收縮程度變小,腹直肌與豎脊肌的比值也變小,代表在疲 勞後背部的活化比例增加,使骨盆無法前移,間接影響到下肢關節角 度,選手將要下蹲到最低點時,受限於股二頭肌的肌肉長度,使膝關 節屈曲角度無法再增加,此結果與 Manuel(2009)的結果相符。下蹲時 的質心最低位置在疲勞後有顯著升高,代表選手無法下蹲至預期低點 來累積能量,便頇開始推蹬起跳。 二、扣殺式跳躍 過去許多教材與研究都有提到扣殺式跳躍起跳時,制動腳膝關節 (圖 26)的最佳起跳角度(鄭芳梵,1981;林竹茂,1985;廖德秦,2001; 胡林煥等人,2007;邱顯濱、蔡葉榮,2008)應在 90-110 度間,本 研究中之選手在扣殺式跳躍時,制動腳膝關節角度為 85.63±4.57 度, 且疲勞後沒有顯著改變;可能是因為近年來排球戰術的改變,要求快 速、爆發地達到高點,完成扣球,使教練於選手訓練時,並非一味地 追求最大高度,而是高度與速度兼具,更有利於戰術運用。 在膝關節屈曲到最大角度時,腹直肌疲勞後會使得下肢穩定出力 的機制受影響(Abt, J. P,2007),在本實驗中所造成的結果,可能為 制動腳踝關節背曲角度變大,制動腳髖關節屈曲角度變小,此一結果.

參考文獻

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