網球正拍擊球對軀幹肌電之影響

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(1)國立台灣師範大學運動競技學系碩士學位論文. 網球正拍擊球對軀幹肌電之影響. 研究生戴幼琳指導教授謝伸裕. 中華民國 102 年 6 月中華民國台北市.

(2) 網球正拍擊球對軀幹肌電之影響 2013 年 6 月. 研究生：戴幼琳指導教授：謝伸裕摘要. 目的：探討網球不同站位與方向正拍擊球在三個階段對軀幹肌電圖的活化表現。方法：以 12 位男性甲組網球選手 (右手持拍者) 進行 2 站位 (開放式站位、直角式站位) 與 2 方向 (直線、對角線) 的正拍擊球，收集其腹外斜肌、闊背肌、豎棘肌左右兩邊的肌電圖，比較在三個階段 (準備期、加速期、跟隨期) 的差異。以 CASIO 數位相機的影像分階段。採用重複量數三因子變異數分析 (α = .05)，LSD 法事後比較。結果：左腹外斜肌受到方向的影響，對角線比直線活化程度高。六個肌群都受到階段的影響，在加速期活化程度最高，右腹外斜肌、右闊背肌、右豎棘肌與左腹外斜肌在跟隨期次之、準備期最低，左豎棘肌在準備期次之、跟隨期最低。結論：正拍技術打擊對角線時，左腹外斜肌的訓練特別重要。正拍擊球時，左豎棘肌先行活化，決定軀幹開始向前揮拍動作的關鍵。. 關鍵詞：網球抽球、站位、肌電圖. i.

(3) Trunk EMG during tennis forehand stroke June 2013. Student: Yu-Lin Tai Advisor: Shen-Yu Hsieh. Abstract Purpose: To investigate the change of electromyography (EMG) on trunk muscles during a tennis forehand stroke in different stances and directions. Methods: Twelve advanced males tennis players (right handed) performed two stances (open & square stance) and directions (crosscourt & down the line) forehand stroke. The left and right external oblique (LEO & REO), latissimus dorsi (LLD & RLD), and erector spinae (LES & RES) EMGs were collected and compared. The image time of every motion recorded by CASIO digital camera was divided into the preparation, acceleration and follow through phases. A 3-way ANOVAs of repeated measures (α = .05) and LSD for posteriori comparison were used for analysis. Results: The LEO muscle activation was affected by directions. The EMG of crosscourt hits was greater than down the line hits. The interaction of directions and phases impacted on REO, while LES was influenced by the interaction of stances and phases, but they both were no significant in three phases. Also, six muscles were affected by phases. The activation in the acceleration phase were the hightest, except for the LES, the transforming percentage of peak was greater in the preparation phase to the follow through phase, others five muscles changed from the follow through to the preparation phase. Conclusion: It’s important to train LEO muscle to intensify forehand drive crosscourt. During a tennis forehand stroke, LES muscle will activate first. It is the key point to start the force for the trunk with forward racket swing.. Key words: tennis groundstroke, stance, electromyography. ii.

(4) 謝誌首先，感謝運科所的師長們讓我就讀這個研究所，透過運科所的劉有德老師、何仁育老師讓我知道運動其他方面的專業領域，包括如何去學習運動、運動時身體會有哪些機轉等，雖然我一開始有點排斥覺得非常的學術，不過現在好像有點了解，就像學習當好一位網球選手，運動知識都需要時間與壓力的琢磨，才能累積一點點的能力。運動科學的專業是很廣泛的，謝謝我的指導教授謝伸裕老師，給我很大的空間找題目，學習找相關的文獻與資料，並且適時的給我指示，幫助我學習寫好一篇論文，訓練我邏輯的思考能力。同時，也感謝相子元老師與王興國老師的用心，在口試時提供確切的指正與建議，使本論文更為清楚易懂。感謝我的家人，尤其是阿姨在寫論文的過程中給予我很多的幫忙，解決我在實驗、寫作上所遇到的種種困難，並與我分享他過去寫論文的經驗，並在這段時間照顧我的生活起居，讓我定下心來完成它。還有那些一起幫我做實驗的助手們，包括表弟妹、謝安、冠樺等，謝謝你們陪我早起、曬太陽、搬東西、撿球等工作，沒有你們的幫忙我的實驗不能如此的順利。謝謝台師大的網球校隊，提供許多參與者而且非常盡力幫助我完成實驗，非常感謝你們。當然，我也要謝謝我的父母，在我受傷時讓我有很多的空間，在旁邊默默鼓勵我。最後，也謝謝安定國中施宏忠訓導主任，讓我能實際感受當運動員與當教練的辛苦，想認真完成這篇論文，總之，完成論文後一切真的都很值得。. 國立台灣師範大學運動競技學系運科碩士班戴幼琳謹誌中華民國 102 年 6 月 iii.

(5) 目次中文摘要……………….……………………………...…………………………………….…………i 英文摘要……………….…………………………..…………….……………………………………ii 謝誌……………….………………………………………...…………………………………….……iii 目次……………….…………………………………………………………………….………………iv 圖次……………….………………………….………………………………….……………….……vii 表次……………….……………………………………….………..…………………………….……ix 第壹章. 第貳章. 緒論….…………………………………………….…………………………......1 第一節. 問題背景………………………….……………………………..1. 第二節. 研究目的………………………….………………….………….3. 第三節. 研究假設………………………….………………….………….3. 第四節. 研究範圍與限制…….………..………………………….…4. 第五節. 名詞操作性定義……………………………….…………….4. 第六節. 研究的重要性………………………………….……………..5. 相關文獻探討………………………………………………….……………...6 第一節網球正拍擊球………….……………………..….………………..6 第二節肌電訊號……..……………………………………...……………..13. 第參章. 研究方法……………………………………………………..………………..20 第一節. 研究對象……………………………………………………….20 iv.

(6) 第肆章. 第伍章. 第二節. 實驗場地佈置……………………………………………….20. 第三節. 實驗設計與流程…………………………………………..22. 第四節. 資料處理……………………………………………………….24. 第五節. 統計分析……………………………………………………….26. 結果……………………………………….………………………………………27 第一節. 六個肌群的統計結果……………………………………27. 第二節. 總結………………………………………………………………42. 討論……………………………………………………………………………….45 第一節. 各肌群對正拍技術動作的影響…………………….45. 第二節. 左右邊肌群之討論.………………….…………………..47. 第三節. 階段之討論…..…….………………….…………………….49. 第四節. 結論…….………..………………………….…………………..50. 第五節. 建議………………..……………………………….……………50. 引用文獻………………….…………………………..………………………………………….51 附錄一左腹外斜肌摘要表………………………………………………………………55 附錄二右腹外斜肌摘要表………………………………………………………………56 附錄三左闊背肌摘要表………………………………………………………………….58 附錄四右闊背肌摘要表………………………………………………………………….59 附錄五左豎棘肌摘要表………………………………………………………………….60 v.

(7) 附錄六右豎棘肌摘要表………………………………………………………………….62 附錄七知情同意書………………………………………………………………………….63 附錄八參與者基本資料………………………………………………………………….64 附錄九華格那轉載同意書…....……………………………………………………….65. 個人小傳………………………………………………………………………………………….67. vi.

(8) 圖次圖 1.1 開放式站位……………….…………………………………………………………….5 圖 1.2 直角式站位………………….………………………………………………………….5 圖 2.1 腹壁之肌肉……………………………………………………………………………11 圖 2.2 負責脊柱運動的肌肉…………………………………………………………….11 圖 2.3 負責肩關節動作的肌肉………………………………………………………..12 圖 3.1 實驗場地佈置…..……………………………………………………………………21 圖 3.2 實驗流程………………………………………………………………………………..23 圖 3.3 正拍擊球動作之肌電圖分期…………………………………………………24 圖 3.4 比較左右兩邊的肌電圖分析…………………………………………………25 圖 4.1 左腹外斜肌三因子組內效應平均值剖面圖………………………….28 圖 4.2 左腹外斜肌階段的事後比較…………………………………………………29 圖 4.3 右腹外斜肌三因子組內效應平均值剖面圖………………………….30 圖 4.4 右腹外斜肌方向與階段的單純主要效果……………………………..32 圖 4.5 左闊背肌三因子組內效應平均值剖面圖…………………………….33 圖 4.6 左闊背肌階段的事後比較…………………………………………………….34 圖 4.7 右闊背肌三因子組內效應平均值剖面圖.…………………………….35 圖 4.8 右闊背肌階段的事後比較…………………………………………………….37 圖 4.9 左豎棘肌三因子組內效應平均值剖面圖……………………………..37 vii.

(9) 圖 4.10 左豎棘肌站位與階段的單純主要效果……………………………39 圖 4.11 右豎棘肌三因子組內效應平均值剖面圖….………………………..40 圖 4.12 右豎棘肌階段的事後比較………………………………..…………………42. viii.

(10) 表次表 3.10 參與者基本資料………………………………………………………………….20 表 4.10 左腹外斜肌三因子平均 NEMG……………….………………………….28 表 4.20 右腹外斜肌三因子平均 NEMG………………..….…………………….30 表 4.30 左闊背肌三因子平均 NEMG…………………..….………………………33 表 4.40 右闊背肌三因子平均 NEMG.………………….………………………….35 表 4.50 左豎棘肌三因子平均 NEMG……………………………………………38 表 4.60 右豎棘肌三因子平均 NEMG……………………………………………41 表 4.70 階段事後比較的平均………………………………………..…………………43 表 4.80 階段事後比較的平均差異…………………………....……………………43 表 4.90 整個正拍擊球動作的平均 NEMG…..……………………………..……44. ix.

(11) 1. 第壹章緒論第一節問題背景網球運動多是以在球場底線來回擊落地球 (groundstroke) 的方式進行，正拍擊球 (forehand stroke) 是當中最重要也是最基本的技術之一。如何才能有更好的撃球表現，是大家很感興趣的議題，中村和志 (2010) 認為撃球時產生作用的主要是軀幹和肩關節的運動，但從動力鏈的理論提到，力量主要來自於腿和軀幹 (劉文娟、崔建強、董保健，2008)。穩固下肢利用地面的反作用力，再加上良好的重心轉移，才有可能有穩定與準確的撃球表現，故以下從下肢與軀幹的動作來了解正拍擊球動作。一般而言，球員在撃球時利用腳步的站位 (stance) 來產生擊球的力量或改變擊球的方向。兩腳之間支撐的底面積是全身的基石，能改變身體的重心，影響成功擊球的表現以及讓身體保持穩定快速恢復平衡。若要細分站位的動作主要有四種，但考量現今網球場上使用的趨勢，以及軀幹旋轉角度的差異，本文只討論開放式與直角式站位，直角式站位在網球技術通常又稱封閉式 (閉鎖式) 站位。開放式站位 (open stance) (圖 1.1) 是兩腳呈一直線與球網平行，直角式站位 (square stance) (圖 1.2) 是兩腳呈一直線與球網垂直。早期普遍認為開放式站位可能會使用過多手臂或軀幹力量容易導致受傷，比較傾向以平穩力量推送的直角式站位。但近年來競技場上的球員普遍採用開放式站位，只有在球速慢或短時，才會使用直角式站位 (林瞭祿，1999；羅俊男，2003；Dechelette & Guiard, 1995；Schonborn, 1995)。自從科技進步後，球拍的材質與重量改變，球員能打出的球速與變化越來越多，球員更容易利用開放式站位改變重心來產生力量，也更能快速回防準備下一來球。蔡正鳴 (2010) 指出正拍技術在快速擊球的過程，軀幹動作傾向旋轉與伸直，為了加快球速，開放式站位在瞬間擊球時髖.

(12) 2. 關節有突發性前轉 (anteversion) 或腰椎突發性過度伸直的動作產生 (Ruiz-Cotorro, Balius-Matas, Estruch-Massana, & Vilaro´ Angulo, 2006)。研究指出優秀選手在不同站位方式下的正拍擊球，軀幹旋轉速度並沒有差異，但是開放式站位在擊球前，軀幹旋轉速度的高峰值較早出現，且在擊球後曲線快速下降 (Knudson & Bahamonde, 1999)。這說明或許開放式站位比直角式站位更可以產生瞬間的力量，因此教練與專家們認為開放式站位可能需要更多軀幹肌群的力量。但是 Knudson 和 Blackwell (2000) 比較開放式與直角式站位的軀幹肌電圖大小，結果發現軀幹肌群的負荷並不會因為站位有所不同。從網球的觀點出發，一般會認為站位與打擊的方向是有關係的，以旋轉方式產生力量的開放式站位比較容易打出對角線，以線性方式產生力量的直角式站位比較容易打出直線。從解剖角度來看，腹外斜肌讓軀幹產生旋轉、闊背肌讓肱骨做伸展、內收、外展、內旋等動作、豎棘肌讓軀幹伸直、側屈與旋轉 (謝伸裕，1994)，這些動作都是正拍擊球所需要，所以本研究將從這些肌群來討論正拍技術動作的肌電圖變化。綜合正拍技術的肌電圖文獻發現，實驗設計大多以單一方向來進行，不是要求參與者將球打回球場中間，就是打到對角線的方向，尚未有同時比較球場直線與對角線不同方向的實驗。正拍撃球動作分成準備期、加速期與跟隨期，可以了解不同階段各軀幹肌群的用力情況，更加符合實際撃球的需求。本研究希望透過慣用右手持拍者，在定點以不同的站位打擊不同的方向，觀察正拍動作如何影響軀幹左右邊的肌群。競技網球比賽讓選手經常在東奔西跑的情況下撃球，球員必須利用腳步與身體的重心調整，才能穩定、準確、甚至是有力量的回撃，本實驗嘗試先以定點的撃球方式，找出正拍技術動作本身一致的特性，就如同走路或跑步有循環周期。若能知道在不同動作階段，軀幹肌群左右邊收.

(13) 3. 縮的情況，就可以更知道應該去加強或注意這些肌群的訓練，進而達到產生流暢性的正拍技術。綜合以上，本研究採用開放式站位與直角式站位兩種站位，分別打擊球場對角線與直線的正拍撃球技術，觀察 12 位男性甲組網球選手的腹外斜肌、闊背肌與豎棘肌，並比較各肌群左右兩邊的肌電圖，在準備期、加速期與跟隨期三個階段的變化，期望能找到一些線索，增加對網球正拍技術動作的認識。. 第二節研究目的本研究觀察慣用右手持拍者的腹外斜肌、闊背肌與豎棘肌左右兩邊的肌電圖活化表現，以開放式站位與直角式站位，打擊直線與對角線方向的正拍擊球，並且比較在準備期、加速期與跟隨期 (2 站位 x 2 方向 x 3 階段) 的肌電圖活化高低，了解各肌群可能的作用與功能，提供訓練與教學上可參考的依據。. 第三節研究假設一、左腹外斜肌、右腹外斜肌、右闊背肌的肌電圖活化程度，受到不同擊球方向影響；左闊背肌、左豎棘肌、右豎棘肌的肌電圖活化程度，受到不同站位的影響。. 二、不同階段對六個肌群的肌電圖活化程度，在加速期最高，右腹外斜肌、右闊背肌、右豎棘肌在跟隨期次之、準備期最低，左腹外斜肌、左闊背肌、左豎棘肌在準備期次之、跟隨期最低。.

(14) 4. 第四節研究範圍與限制本研究對象是以甲組網球選手為主，只討論肌肉對動作的影響，心理或疲勞狀態不在討論範圍。來球高度、速度隨著參與者的身材、習慣等有個別差異，實驗使用網球發球機送球 (feed)，實驗會盡量將來球控制在相同的速度與位置，讓參與者有較一致性的來球。實驗過程參與者流汗會影響肌電圖訊號的收集，盡可能挑選陰涼的時間，並隨時準備帳篷遮陰或電風扇減少天氣過熱的干擾。電極貼片黏貼在上半身，衣服會干擾訊號收集，女性選手不便脫去上衣，故只以男性選手為實驗對象。. 第五節名詞操作性定義一、正拍擊球 (forehand stroke)：在底線以慣用手在慣用邊擊落地來球，本研究皆以右撇子參與者為主，所以是指右手持拍者打擊右邊方向來球的動作。二、站位 1. 開放式站位 (open stance, OS)：指右手持拍者面向球網打撃右方來球時，右腳向右邊橫向跨步，左腳留在左方，左右兩腳呈直線與球網平行的擊球方式 (圖 1.1)。 2. 直角式站位 (square stance, SS)：指右手持拍者面向球網打撃右方來球時，左腳向前方跨步，右腳留在後方，左右兩腳呈直線與球網垂直的擊球方式 (圖 1.2)。三、正拍技術動作分期 1. 準備期 (preparation)：本研究影像經過檢視，發現參與者從準備動作開始，直到向後引拍 (A-B)，時間範圍落在擊到球前的 1.6 - 0.3 秒，以此時間點為本研究的準備期。 2. 加速期 (acceleration)：本研究影像經過檢視，發現參與者從向前揮拍動作開始，直到擊球瞬間 (B-C)，時間範圍落在擊到球.

(15) 5. 前的 0.3 秒至擊球瞬間，以此時間點為本研究的加速期。 3. 跟隨期 (follow-through)：本研究影像經過檢視，發現參與者從擊到球後開始，直到完成揮拍的階段 (C-D)，時間範圍落在擊球至擊球後的 0.4 秒，以此時間點為本研究的跟隨期。. 圖 1.1. 開放式站位. 圖 1.2. 直角式站位. 第六節研究的重要性探討腹外斜肌、闊背肌與豎棘肌左右兩邊對正拍擊球不同站位、方向的影響，觀察軀幹肌群在不同階段的活化表現，幫助球員了解正拍技術動作，以及提供教練在訓練時可參考的依據。.

(16) 6. 第貳章相關文獻探討第一節網球正拍擊球正拍技術是網球運動的基礎，與發球技術佔球場上撃球比例的 75 % (Robert, Mayle, Todd, & Marc, 2010)，為重要的撃球技術之一，多數頂尖球員都是利用正拍技術來控制比賽的主動權，教練與球員都非常重視這項技術的能力。成功的擊球表現，需要仰賴良好的重心產生穩固的基石，優秀的網球運動選手經常可以維持撃球的穩定與準確。從動力鏈的理論來了解，身體的每一個環節都很重要，包含腿、軀幹、肩、手臂和手腕。一、. 網球撃球的動力鏈理論. 動力鏈是指身體各部位的協調作用，開始於腳對地面的反作用力，結束於完成揮拍的撃球動作。它的目的是使球拍在最佳的位置，以最佳的速度將球回撃過網。有效地利用身體各個部位所產生的力量，產生球拍速度相加之和 (劉文娟、崔建強、董保健，2008)。動力鏈系統對於撃落地球的重點有三，一為撃球的最大動力來自於腿和軀幹，51 % 的動力能量和總力量的 54 - 60 % 是透過這種方式產生 (Kibler, 1995; Schönborn, 1999)。二為以單腿為轉動軸，動力鏈系統可以將線性或直線動量轉換成角動量或旋轉動量 (Schönborn, 1999)。三為每一部位有其穩定和加速的階段 (Kibler, 1993)。因某部位的失誤造成動力鏈系統的破壞，會降低最終的撃球力量或能量，也會對身體其他部份施加額外的壓力 (Kibler, 1995)。正拍撃球技術的動力鏈系統，撃球時蹬地和轉動的力量主要來自於同一條腿，對於右手持拍的球員來說，開放式站位以右腿為主動腿，完成蹬地動作，使上半身更好的轉動。轉動動量從軀幹一直傳遞到手臂，撃球時最快的揮拍速度主要來自肩膀向內轉動，再加上前臂的內旋和手腕彎曲構成最後用力的部份 (Kibler, 1995; Schönborn, 1999)。.

(17) 7. 動力鏈系統的破壞通常由於髖部力量較差、肩膀向內轉動不夠，或腕部力量較差。髖部力量較差導致由上半身，軀幹或手臂帶動動作。如果肩膀轉動不夠，就需要透過前臂內旋和手腕彎曲來增加揮拍速度。腕部彎曲不夠會引起在加速期，球拍滯後加速不夠快，撃球點落在重心之後，這些會導致力量的展現不夠流暢 (劉文娟、崔建強、董保健，2008)。為了增加正拍技術的撃球球速，從腳步的站位方式與軀幹動作切入。有關正拍擊球動作的分析，蔡正鳴 (2010) 從光點發現不同層級選手的軀幹動作不同，進階選手傾向伸直與扭轉軀幹動作大，中級選手傾向曲屈軀幹與扭轉動作小完成揮拍。生物力學家 Groppel (1984，頁 6) 則認為站位會使軀幹產生力量的方式不同，直角式站位利用物理線性動量 (linear momentum) 原理將重心由後腳轉移到前腳，開放式站位利用物理角動量 (angular momentum) 原理將重心由外側腳轉移到內側腳。站位改變身體的重心，進而影響成功擊球表現以及快速恢復身體平衡的關鍵。Chu 和 Rolley (2001) 指出當球員移位時，重心必須維持在雙腳可以支撐的範圍內才能有好的擊球表現。若要細分站位的動作主要有四種，但考量現今網球場上使用的趨勢，以及軀幹旋轉角度的差異，本文只討論開放式與直角式站位。近年來球員大多以開放式站位為主，只有在來球速度較慢或較短時，才會以直角式站位交替使用 (林瞭祿，1999；羅俊男，2003)，這種現象在競技場上越來越普遍，比例大約有 80-90 % (Dechelette & Guiard, 1995)。二、. 網球正拍站位的相關論述. 雖然開放式站位正拍擊球已經是競技場上的常態，關於兩種站位的討論仍一直存在。早期學者認為不應該使用開放式站位，除非處理無法反應的來球，例如接快速發球的時候才使用 (Murphy, 1977)。另外，Brown (1980) 也提到不應該太早教初學者開放式站位，因為打者會很容易只使.

(18) 8. 用手臂揮擊球拍，而不會利用身體的重心產生力量。幾年後，其他學者紛紛提出不同的看法。開放式的站位方式能讓身體保持穩定更能快速反應回擊，只使用直角式站位是限制球員的潛力 (Burwash, 1987)。開放式站位使擊球的視角更寬廣，能增加預判甚至做假動作 (Borsos, 1990)，更容易打出上旋球符合現代擊球方式 (Cooper & McNab, 1994)，在引拍準備與兩腳著地的時間較快，有助於快速將力量由地面反作用力轉換到球拍上 (Michikami & Ae, 1998) 等優點。值得一提的事是 Knudson (1991) 認為直角式站位讓初學者比較容易控制球拍頭的速度，產生比較正確的擊球弧度，還是建議初學者學球時還是先練習直角式站位。不過造成過去傾向使用直角式站位而現今卻鼓勵使用開放式站位的原因，有人認為可能與科技進步，球拍材質的改良有關 (Knudson, 1991; Unite States Professional Tennis Registry [USPTR], 1997)。台灣以前曾是網球拍製造代工廠，1973 年以前，網球運動都以木頭材質的球拍為主，1973-1976 年有部分的人開始使用鋁合金的網球拍，但在撃球時球拍的晃動太大，容易讓手臂震動太厲害而不舒服。1976 年以後開始有了碳纖維的球拍。不同於傳統木製球拍，碳纖維的球拍質地更輕、更堅硬、拍面也可以製造的更大，讓球員能打出更具力量與準確性的球。三、. 高速攝影機下的正拍技術研究. 從高速攝影機觀察正拍擊球，Black (2002) 發現開放式與直角式站位的軀幹旋轉速度並沒有顯著差異。Knudson 與 Bahamonde (1999) 的研究雖然也是同樣的結果，但發現職業選手的正拍技術在擊球前的球拍速度與擊球瞬間的軀幹旋轉速度 (7.3 ± 3.1 rad.s -1) 顯著高於業餘選手 (3.9 ±.

(19) 9. 2.5 rad.s -1)。另外，職業選手的軀幹轉速在開放式站位較直角式站位提早 (擊球前 40 > 10 milliseconds , ms) 出現高峰值且斜率下降快速的趨勢，這或許說明開放式站位更有瞬間擊球的可能。四、. 正拍技術的肌電圖研究. Knudson 和 Blackwell (2000) 發現軀幹的平均標準化肌電圖，以開放式站位正拍撃球 (23.6 ± 17.7 % MVC) 並未顯著大於直角式站位 (22.1 ± 18.1 % MVC)，但是性別、肌群、階段之間有顯著差異。豎棘肌左右兩邊 (37.7 & 32.9 % MVC) 比腹外斜肌 (18.4 & 27.3 % MVC)、腹直肌 (8.5 & 12.3 % MVC) 大，女性 (25.4 ± 18.1 % MVC) 比男性 (20.9 ± 17.6 % MVC) 大，女性的左、右腹外斜肌 (25.2 & 33.2 % MVC) 顯著大於男性 (13.4 & 22.8 % MVC)。前揮期 (26.8 ± 20.2 % MVC) 顯著大於跟隨期 (18.9 ± 14.3 % MVC)。左豎棘肌的站位與階段有交互作用，前揮期 (50.9 % MVC) 顯著大於跟隨期 (24.6 % MVC)。其他文獻則提到正拍技術中不同肌群的平均標準化肌電圖，在準備期，所有肌肉活化程度從低於 15 % MVC 逐漸到 16 - 30 % MVC 的程度；在加速期，肱二頭肌、肩胛下肌、胸大肌、前鋸肌增加到高於 60 % MVC 的高度活化表現；在跟隨期，肱二頭肌、前鋸肌與肩胛下肌維持在 31 - 60 % MVC 的中度活化表現，胸大肌降低至 16 - 30 % MVC 的活化程度 (Ryu, McCormick, Jobe, Moynes, & Antonelli, 1988)。另有研究指出當以正拍技術打擊對角線時，隨著擊出球速增強，豎棘肌、闊背肌會提早活化，豎棘肌有延遲活化現象，腹外斜肌、闊背肌的活化與球速呈正相關 (Rota et al., 2012)。從技術構成的角度，本研究採用三個階段來討論動作，分成準備期、加速期與跟隨期。肌電圖的研究通常以高速影像來判斷，動作的開始與停止點做為切割的時間點 (Ryu et al., 1988; Morris, Jobe, Perry, Pink, &.

(20) 10. Healy, 1989)。Knudson 與 Blackwell (2000) 直接以撃球前後的固定時間切割，分成擊球前 500ms 為前揮期，撃球後 300ms 為跟隨期，本研究採用同樣的方法，以撃到球的時間為計算基準。正拍肌電圖的文獻，實驗設計要求參與者回擊至球場中央 (Knudson & Blackwell, 2000)，也有要求參與者回撃至球場對角線 (Rogowski 等， 2009、2011；Rota, Hautier, Creveaux, Champely, Guillot, & Rogowski, 2012)，但目前沒有看到比較球場直線與對角線的方向，故撃球方向是本研究考量的重點。五、. 參與正拍技術的主要軀幹肌群. 正拍撃球需要做出轉體的動作，事實上腰椎本身無法做出旋轉動作，因為椎間關節呈縱向垂直，扭轉會使腰椎骨骼互相撞撃，所以實際扭腰時是由胸椎與髖關節互相配合所致，再加上腰椎前後左右擺動配合才能讓腰部扭轉，因胸椎有肋骨、髖關節為三軸關節，比較能夠做到旋轉運動 (中村和志，2010)。據了解人體的重心在骨盆內，許多肌肉都以骨盆為中心，向上或向下延伸，腹外斜肌、豎棘肌與闊背肌肉的起點，就位於髂骨、肋骨與胸椎或腰椎等靠近軀幹的位置，這些與骨盆的連結點非常重要。腹外斜肌讓軀幹產生旋轉，闊背肌讓肱骨做內收、外展、內旋等動作，豎棘肌讓軀幹伸直、側屈與旋轉 (謝伸裕，1994)。以上三個肌群協助球員控制髖關節、肋骨、胸椎與腰椎的肌群，與正拍擊球動作相關，故本研究討論之。腹外斜肌 (external oblique) (圖 2.1) 的起點是位在髂骨嵴前半部、鼠蹊韌帶、白線，終點為第 5-12 肋骨下緣，兩邊同時收縮可使軀幹彎曲，一邊收縮可使同側邊方向側彎，亦或使軀幹向反邊旋轉。例如只有右腹外斜肌收縮時，軀幹會向右邊方向側彎或向左邊方向旋轉，相反地，只有左腹外斜肌收縮時，軀幹會向左邊方向側彎或向右邊方向旋轉。.

(21) 11. 圖. 2.1 腹壁之肌肉. 資料來源：應用肌骨解剖學。王顯智、謝伸裕，2007。獲得版權持有者華格那出版社許可翻印，並經同意修飾。. 豎棘肌群 (erector spinae group) (圖 2.2) 主要作用為脊柱的控制與維持挺立，豎脊肌群相當錯綜複雜，由內層到外層可分成三組肌肉群：棘肌群、長肌群、髂肋肌群。這三組肌群又各可分成上、中、下三部分。本文的豎棘肌是指最外層下方的腰髂肋肌群，腰髂肋肌群屬於背直肌群，主要負責背部及腰部的運動，主要作用是伸展軀幹之腰椎部分，另有軀幹側彎、軀幹旋轉 (同側) 的作用 (王顯智、謝伸裕，2007)。. 圖. 2.2 負責脊柱運動的肌肉 (背面觀). 資料來源：應用肌骨解剖學。王顯智、謝伸裕，2007。獲得版權持有者華格那出版社許可翻印，並經同意修飾。.

(22) 12. 闊背肌 (latissimus dorsi) (圖 2.3) 的起點有髂嵴、胸椎第七節到腰椎第五節、最下面的三或四根肋骨，終點在肱骨之結節間溝與肩胛骨，是一塊扁平巨大之肌肉，為全身最大的肌肉，也是非常有力的肩關節肌肉，主要負責肩關節的伸展、內收與向內旋轉動作 (王顯智、謝伸裕，2007)，也有連接上臂骨上端與骨盆後方的任務，牽引肱骨向後內方的動作 (郭志輝，1999)。. 圖. 2.3 負責肩關節動作的肌肉. 資料來源：應用肌骨解剖學。王顯智、謝伸裕，2007。獲得版權持有者華格那出版社許可翻印，並經同意修飾。. 六、. 考慮軀幹肌群左右兩邊的重要性. 網球選手左右邊肌肉不平衡的情況很普遍，例如一篇文獻以 side bending 測試前彎、後仰及左右側彎，比較摔角與網球優秀運動員軀幹肌力，受試者除了一位摔角選手為左撇子，其餘皆為右撇子。結果發現網球選手的軀幹肌力 (right/left = 0.89; extension/flexion = 1.3) 相較於摔角選手 (right/left = 1.02; extension/flexion = 1.1) 更有顯著的不平衡，而且網球選手的左邊比右邊強 (643N, 557N)，前面比後面弱 (638N, 835N) (Sward et al., 1990)。觀察網球選手做軀幹旋轉動作測驗時，發現以右手持拍的球員招募左豎棘的肌電效率 (electric efficiency, EMG/torque) 低，以左手持拍的球員招募右豎棘肌的肌電效率低，推測慣用手持拍者與對側豎棘肌可能有.

(23) 13. 高度配合的情況 (Renkawitz et al., 2008)。球員在比賽中經常使用發球與正拍撃球，這兩項技術的軀幹動作，都是從慣用邊往非慣用邊的方向扭轉，經常性的扭轉可能對軀幹肌群左右兩邊造成不同的的影響。發球的肌電圖文獻發現，腹直肌、腹外斜肌是呈現左邊大於右邊，豎棘肌在加速期與跟隨期則是右邊大於左邊的情況 (Chow et al., 2009)。正拍技術的肌電圖，腹直肌 (12.3 > 8.5 % MVC)、腹外斜肌 (27.3 > 18.4 % MVC) 皆是右邊大於左邊，豎棘肌 (37.7 > 32.9 % MVC) 則是左邊大於右邊的情況 (Knudson & Blackwell, 2000)，但是因為此篇文獻要求參與者，打擊至球場的中央，因此本實驗會重新比較不同方向，了解軀幹肌群在不同動作階段左右兩邊的差異。. 第二節肌電訊號肌電是肌肉收縮時產生電位訊號，比起一般家用電，生物電位相當微小，故要使用放大器 (amplify) 將電位訊號放大才能觀察 (吳光亞，2011)，記錄這些動作電位變化所得到的圖形就是肌電圖。本節將分成三個部分討論，第一部份是肌電訊號在運動生理的意義，第二部份是肌電圖的分析方法，第三部分是正拍技術的肌電圖處理資料方式。一、肌電訊號在運動生理的意義在運動科學領域中討論肌電訊號，通常會從運動生理學的角度去解釋其代表的意義，所以有必要先從生理的角度了解產生電位訊號的機制，分別從衝動頻率的高低、運動單位招募的多寡、運動單位的類別三個角度來說明。 (一 )衝動頻率的高低肌纖維是不會自己收縮的，除非有運動神經傳來神經衝動 (impulse)，當運動神經的衝動達到或超越閾值 (threshold) 時，就會引發其所支配的肌纖維做最大的收縮；如果沒達到，則任何肌纖維均不會反應，這就是.

(24) 14. 全或無反應 (all or none response)。當神經衝動傳到軸突末端 (axon terminals) 時，軸突末端的突觸小囊 (synaptic vesicle) 會釋放出神經傳導物質，此神經傳導物質會與它的接受器 (receptors) 在肌纖維膜上結合。例如乙醯膽鹼 (acetylcholine, ACh) 和 ACh 接受器結合將會增加肌纖維膜對鈉離子 (sodium ions) 的通透性 (permeability)。如果電位大於其閾值時，此神經衝動將轉換成肌纖維衝動，由肌纖維膜快速傳導到整條肌纖維 (謝伸裕，1997，頁 17-18)。不同的神經細胞會釋放不同的神經傳導物質，依據特殊神經傳導物質和它的接受器結合所導致突觸後神經元通透性的改變，可以分成興奮性突觸和抑制性突觸。興奮性突觸是指離子電流接近閾值電位，當神經傳導物質和其受體結合增加，引發膜上電位的去極化 (depolarization)，細胞內帶有更多的正電荷使膜電位被興奮，此現象被稱為是興奮性突觸後電位 (excitatory postsynaptic potential, EPSP)。抑制性突觸是指離子電流遠離閾值電位，當神經傳導物質和其受體結合增加，引發膜上電位的過極化 (hyperpolarization)，細胞內帶有更多的負電荷使膜電位被抑制，此現象被稱為是抑制性突觸後電位 (inhibitory postsynaptic potential, IPSP) (曾拓榮、呂姵瑤、陳儷今、彭筱伃、廖文潔、鄭雅薇等，2008，頁 110)。 (二 )運動單位招募的多寡一條運動神經纖維 (軸突) 與它所支配的一群肌纖維構成運動單位 (motor unit)，每一運動神經纖維支配數條至數百餘條的肌纖維數，是神經控制肌肉收縮的最小單位 (林正常，1998，頁 68)。運動單位招募的越多，使更多的肌纖維同步收縮，產生的力量越大，而招募不同數目的運動單位，才能產生大小不同的力量 (謝伸裕，1997)。當活動電位 (action potential) 產生時，細胞由-70 毫伏特 (mV) 轉變為 30mV，之後當通透性降低，細胞膜再回到原來-70 mV 的水準，活動.

(25) 15. 電位持續的時間僅約毫秒 (Fox, Browers, & Foss, 1993, 頁 142)。電位到達阈值可以藉由時間加成 (temporal summation) 或空間加成 (spatial summation) 的方式，時間加成是指由同一個神經細胞在約 15ms 內交替發生 EPSP 或 IPSP 的加總 (Fox et al., 1993, 頁 142)。空間加成是指由幾個不同神經細胞產生 EPSP 的加總，大約需要 50 個 EPSP 同時產生，才可以使細胞膜到達阈值 (曾拓榮等，2008，頁 112)。 (三 )運動單位的類別骨骼肌均含有慢縮肌纖維 (slow-twitch, ST) 與快縮肌纖維 (fast-twitch, FT)，不同肌肉群所涵蓋的 ST 與 FT 均不同，主要是受遺傳基因與肌肉神經控制影響。父母遺傳的基因主要決定哪一條運動神經支配哪幾條肌纖維，當神經支配 (innervation) 的發展固定後 (大約在出生後的幾年)，肌纖維的分化會因運動神經類別之不同而特殊化 (specilization)，因而決定肌纖維類別之百分比 (Wilmore & Costill, 1994)。 ST 肌纖維在刺激後大約要 110ms 才能達到最高張力 (peak tension)，而 FT 肌纖維只要 50ms 極可達到最高張力 (Wilmore & Costill, 1994)。如果招募的是 ST 單位，因其支配的肌纖維數較少 (每單位 10-180 條)，產生的肌力較小；如招募的是 FT 單位，因其支配的肌纖維數較多 (每單位 300-800 條)，產生的肌力當然較大 (謝伸裕，2010)。運動神經招募是有明確的選擇性的，低強度運動時，如走路，ST 纖維先被招募；當強度加大時，如慢跑，即開始招募 FTa (FT 的 a 型) 纖維，以增加工作能力；當需要最大肌力時，如衝刺跑，就得招募 FTb (FT 的 b 型) 纖維加入行動 (謝伸裕，1997)。二、肌電圖的分析方法由於第三部分會討論正拍技術的肌電圖文獻，有必要先說明表面肌電圖與其在後續的分析與處理方法。.

(26) 16. (一 ) 表面肌電圖蔡宗晏與王進華 (2007) 指出肌電圖可分為兩類，其一為侵入式針極肌電圖 (needle electromyography, nEMG)，其二為非侵入性的表面肌電圖 (surface electromyography, sEMG)。sEMG 是將電極貼片 (electrode) 貼在皮膚表面上，非侵入式的特性比較安全且容易被參與者接受，廣泛被運用在運動科學研究上。sEMG 能反應較大範圍內的肌電總和，但是得到的原始資料比較複雜不容易分析 (曲峰, 2008)，還需要進一步說明資料處理的部份，之後直接以 EMG 表示 sEMG。 (二 ) 肌電圖的分析與處理 1. 肌電圖的分析 EMG 分析可分為時間域 (time domain) 與頻率域 (frequency domain)。時間域是分析時間內的肌電振幅，可以用來反應一定時間內肌肉中運動單位放電的總量，被認為與運動單位募集的數量和肌纖維放電的同步化有關。頻率域是分析頻率分布的變化，可以用來判斷肌肉疲勞和招募肌纖維的型態，分析肌電時間差則可以作為神經肌肉效率的指標 (黃勝裕，2002；鍾承融，2007)。本研究評估正拍技術在不同站位、方向與階段，軀幹肌肉需要招募多少運動單位的放電量，故採用時間域。時間域的分析方法必須先過濾 (filtering) 原始資料，留下符合肌肉頻率的電位訊號，將電位訊號做全波整流翻正 (full-wave rectification)、平滑化 (smooth) 振幅曲線的處理，讓曲線利於計算與判斷，最後再標準化肌電圖 (normalized electromyography, NEMG)，讓參與者之間或每次測驗以百分比互相比較。 2. 資料處理的計算方式 (1) 翻正與平滑化全波整流翻正是指讓負值訊號翻轉為正值訊號，也就是取絕對值的.

(27) 17. 電位訊號。平滑化處理是指將振幅曲線的尖銳峰頂 (高頻率) 消除，在一定的時間窗框 (window width) 做均方根 (root mean square, RMS)、平均值 (AVR, average rectified value) 等計算方式處理。原始肌電訊號經過翻正和平滑化後，正值的肌電振幅能夠被清楚的量化與測量，且可同時觀察出力量大小的改變 (相子元、何維華、湯文慈、念裕祥，2005)。平滑化的計算方式，RMS 是將整個週期的電壓值平方後相加再平均，得到平均值再開根號，AVR 則是將整個週期的電壓值直接平均。相較於 AVR 的方式，RMS 更能知道資料的離散程度，RMS 越大表示離散程度越大，RMS 越小表示離散程度越小。由於 sEMG 的外界干擾因素較多，文獻建議使用 RMS 平滑化更能反應實際情況 (Basmajian, De Luca, 1985)。 (2) 標準化偵測 sEMG 有一大缺點是在放大電位訊號時很容易隨著不同參與者、不同量測時間、不同電極貼片位置有很大的變異，其中克服的方法是將 EMG 原始資料做標準化處理。NEMG 是為了排除個別差異的因素，通常以一參照值 (reference value) 的電壓值為分母，將要比較的電壓值放在分子，計算後從原來的 mV 單位轉變為百分比，可以直接比較參與者之間的差異或發展常模。通常為了取得參照值，會要求參與者以最大肌肉收縮 (maximum voluntary contraction, MVC) 取得肌肉的最大肌電值，通常會採用靜態收縮或動態收縮的動作兩種不同的方式。靜態收縮是指肌肉收縮時，關節角度與肌肉長度都不改變；動態收縮則是指當肌肉收縮時，關節角度與肌肉長度都會隨著動作而改變，又因肌肉收縮時的長度可分成離心收縮 (肌纖維長度變長) 或是向心收縮 (肌纖維長度變短) (Wilmore & Costill, 1994)。.

(28) 18. 研究顯示向心收縮的電位訊號會明顯大於離心收縮，離心收縮時由較少的運動單位負荷相同的力量 (Potvin, 1997)，並且主要以招募快縮肌纖維型態為主 (McHugh, Tyler, Greenberg, & Gleim, 2002)。所以若分析動作為靜態比較適合以靜態收縮動作取得 MVC 作為參照值，動態動作則比較適合以動態收縮動作取得。參照值的處理可以直接輸入電壓值，也可以使用整體平均值 (mean value) 或在一定時間窗框取高峰值 (peak)。三、正拍技術的肌電圖處理資料方式有關於在正拍技術相關的文獻中，Knudson 與 Blackwell (2000) 比較站位與軀幹肌肉的研究，處理資料採用帶通濾波 (band pass) 10-500Hz， 15ms 窗寬 RMS 平滑化，取 3 秒平均最大等長收縮動作的電壓值為 MVC 參照值。正拍技術的球速與肌肉協調研究 (Rota et al., 2012)，使用帶通濾波 10-500Hz，25ms 窗寬 RMS 平滑化，由於是分析肌肉協調，觀察肌電起始與結束 (onset/offset) 時間的順序，並未使用標準化處理資料。正拍技術的肌肉協調與球拍重量的關係 (Rogowski et al., 2009)，使用帶通濾波 10-500Hz，50ms 窗寬 RMS 平滑化，未使用標準化。正拍技術平擊與上旋對軀幹與上臂肌肉的影響 (Rogowski, Rouffet, Lambalot, Brosseau, & Hautier, 2011)，處理資料採用帶通濾波 10-500Hz，50ms 窗寬 RMS 平滑化，取 3 秒平均最大等長收縮動作的電壓值為 MVC 參照值。不同發球技術的軀幹肌肉活動 (Chow et al., 2009)，處理資料採用帶通濾波 10-450Hz，50ms 窗框 AVR 平滑化，取 2 秒平均最大等長收縮動作的電壓值為 MVC 的參照值。由於人體肌肉的頻率大約在 10-500Hz，所以上述文獻大多採用帶通濾波過濾電位訊號。正拍技術動作的肌群收縮是屬於動態收縮的動作，動態動作的肌肉收縮長度會改變，等長收縮動作的電壓值作為參照值比較不適合使用，因為向心收縮的電壓值明顯大於離心收縮。以一定時間.

(29) 19. 窗框的高峰值做參照值，比較適合重複性動作的實驗，此種計算方法能減少變異性、保持曲線原狀、比值等優點，故本研究採用正拍撃球動作中的高峰值來做肌電圖的標準化處理。.

(30) 20. 第參章研究方法第一節研究對象參與者為甲組網球選手男性 12 位，全部慣用右手持拍，採用半西方式正拍技術握拍法。近三個月內皆無受傷情況，並且曾經在全國青少年網球年終排名前十名。參與者的年齡平均為 21.3 ± 2.5 歲，身高 179.8 ± 4.7 公分，體重 75.2 ± 8.3 公斤，球齡平均為 11 .0 ± 2.0 年 (如表 3.1)。. 表 3.1 參與者基本資料平均值. 標準差. 最小值. 最大值. 出生年(歲). 21.3. 2.5. 18.0. 26.0. 身高(公分) 體重(公斤). 179.8 75.2. 4.7 8.3. 173.0 63.0. 187.0 89.0. 球齡(年). 11.0. 2.0. 8.0. 14.0. 第二節實驗場地佈置本實驗在國立台灣師範大學公館校區的室外硬地網球場進行，一台 Tennis Tower Club 網球發球機 (Sports Tutor Inc., California, U S A) 放在靠近底線與中央標 (center mark) 的位置，調整送球速度為 5、送球頻率為 5 (每 4 秒送出一球)、送球高度為 4，以及無旋轉的平擊球 (flat)。送球的落點以底線前 2.65 公尺，單打邊線內 1 公尺為圓心，畫一半徑 1 公尺的圓為送球落點範圍。以 100 球測試發球機的特性，100 球會有 1-2 粒球偏向參與者的左方或距離拉長，98 球落在圓圈內，來球速度平均為每小時 47.02 公里 (kilometer per hour, KPH)，90 % 的球速在 43-53 KPH 的範圍內。雖然發球機可以固定下方輪子，但送球的反作用力仍會改變放置位置與球速的設定，為了避免送球落點誤差太大，有一助手在旁確認開機並.

(31) 21. 且固定方向。球網高度按照正式網球單打比賽標準，中央束帶為 0.914 公尺，左右兩邊從單打線外緣向外計算 0.914 公尺，插上 1.07 公尺的單打竿。實驗時每位參與者皆使用自己的球拍，並採用中華民國網球協會 2012 年指定比賽用球 Wimbledon (Slazenger, Philippines)。參與者擊球的目標區是以底線與單打邊線形成的直角為準，用絕緣膠帶貼上底線 2 公尺、單打線 4 公尺的長方形目標區域兩個，一為直線一為對角線 (圖 3.1)。. ① ②. ③. ④. 圖 3.1. 實驗場地佈置. 註：①、②、③、④表示四位助手的位置. 一位助手負責拿著測速槍 (Bushnell IUW38006, China) 站在目標區後方測量球速。根據實驗設計的次序，當打擊目標為直線時，助手會站在直線目標區後方瞄準來球；當打擊目標為對角線時，助手會移動至對角線目標區後方瞄準來球。除了測量球速外，此助手也負責判斷參與者擊球的落點是否落在目標區內，並大聲念出來給予參與者即時的回饋。發球機助手也以紙筆立刻將所聽到的進球與速度記錄下來，但因為球員會有掛網測量不到球速的情況，所以每次 10 球的測驗仍會根據情況增加 1-3 球。裝有無線表面肌電圖軟體 MR-XP 1.07 版本 (Noraxon Inc., U S A ) 的筆記型電腦放置在參與者的右後方，設定擷取頻率為 1500Hz，確認感測.

(32) 22. 器與頻道的順序。EMG 接收器 TeleMyo DTS (Noraxon Inc., U S A ) 綁在參與者的腰部後方，減少傳輸的干擾。負責肌電訊號助手記錄肌電與確定肌電訊號擷取的穩定性，並隨時補貼透氣膠帶與固定感測器。轉接線 (Bayonet Neill-Concelman connector) 連接啟動器 (trigger) 放置筆記型電腦旁，啟動器同時連接 LED (Light Emitting Diode, LED)藍色小燈泡 (3 伏特)，為同步肌電圖與超高速數位相機 Exilim Pro EX-F1 (Casio, Japan)。當按下啟動器後，LED 藍色小燈泡發亮，肌電圖同時出現一方波訊號表示同步，藍色小燈泡放在超高速數位相機鏡頭的左上方，並用黑色膠帶固定，確保影像能清楚看到亮光。超高速數位相機設定成每秒 300 張的高速攝影，放置在參與者的右方與雙打線外的位置，一助手負責拍攝參與者側面的擊球動作，以及按下啟動器使藍色小燈泡亮與方波訊號出現，並且提醒參與者每次應該使用的站位與打擊的方向。由於戶外實驗容易受到天氣影響，實驗時依情況使用帳篷與電風扇，減少流汗的干擾。. 第三節實驗設計與流程參與者來到網球場會先填寫基本資料與知情同意書，先解釋實驗的流程後，為避免干擾肌電訊號要求參與者脫去上半身衣服並貼上電極貼片。黏貼位置從三種動作尋找各肌群左右兩側的肌腹，豎棘肌採用俯臥趴姿，雙手交叉抱頭胸口抬離地面；腹外斜肌採用仰臥屈膝，雙手交叉抱頭軀幹向一邊扭轉；闊背肌採用兩腳伸直坐姿，屈肘向後推。每個肌腹用酒精棉片擦拭並貼上兩個電極貼片，間距 2 公分與肌纖維平行，再以透氣膠帶與膚膜固定。電極貼片貼完後，在發球線與底線進行來回擊球熱身 3 分鐘，結束後讓參與者站在底線後、單打線內 2 公尺的位置，面向發球機準備。本實驗以平衡次序方式進行 2 站位與 2 方向的設計 (2 站姿 x 2 方向共四個.

(33) 23. 組合)，由研究者先安排好實驗次序，每位參與者皆以相同次序進行。擊球前由助手告知參與者應該使用的站位與方向，每次 10 球，打完 10 球後休息 1 分鐘，四個組合各打 10 球算一組 (共 40 球)，打完一組後休息 3 分鐘，共進行 4 組後完成實驗 (共 160 球)。實驗過程會鼓勵參與者盡可能大力擊球，並且將球打進要求的目標區域內。因為發球機從開機到送出第一顆球大約需要 12 秒，所以在每 10 球之間的一分鐘休息，提早 10 秒先打開發球機，由負責高速數位相機的助手計時。未了避免發球機開機與關機造成送球的不穩定性，每次開始擊球前先校正 5 球，之後才開始記錄肌電、影像、球速與進球率。參與者每打完 10 球後就在陰影下休息等待，負責肌電、高速攝影機與記錄球速者則確認所收集的資料，其餘的人則幫忙撿球。當負責計時的助手呼叫剩十秒，所有的人要就位，直到整個實驗完成。. 圖 3.2. 實驗流程.

(34) 24. 第四節資料處理首先，以 Windows Media Player 12.0 版本軟體播放影像檔，播放速度設定為每秒 10 張，以紙筆記錄 LED 燈泡發亮的時間，將所有進球的球數所擊到球的影像時間記錄下來，播放軟體顯示的影像時間，每秒可分成 30 格，所以記錄的方式為分、秒、格。將所有時間換算成秒後再輸入 Excel 2010 (Microsoft, U S A ) 做計算，將動作劃分為三個間隔，擊球前 1.6 秒至擊球前 0.3 秒為準備期，擊球前 0.3 秒至擊到球為加速期，擊到球至擊球後 0.4 秒為跟隨期。肌電軟體顯示的時間值也是以秒為單位，所以從啟動器按下所出現第一方波訊號的最左邊起始線為準，對照剛才計算的時間間隔，分別在撃到球前 1.6 秒、前 0.3 秒、擊到球以及擊到球後 0.4 秒放置分割線 (圖 3.3)。但因為播放影像檔的速度為每秒 10 張，必須再將 Excel 計算的時間間隔再除以 10 才是實際的時間，所以每個擊球動作呈現的時間為 2 秒，每筆肌電圖的原始資料會有 10 個擊球動作，這 10 個動作必須為按照規定打進目標區的動作，才會放置分割線。. 向前揮. 左腹外斜肌. 擊到球. 右腹外斜肌左闊背肌右闊背肌左豎棘肌. 右豎棘肌準備期(1.3秒 ). 圖 3.3. 加速期(0.3秒) 跟隨期(0.4秒). 正拍撃球動作之肌電圖分期.

(35) 25. 兩站位與兩方向共有四個組合，留下每個組合進球的球數並各自合併，沒進目標區以及未符合要求站位的肌電圖全部移除，所以每位參與者會有開放式直線、開放式對角線、直角式直線與直角式對角線四筆合併的原始資料。原始資料採用 10-500Hz 帶通濾波 (band pass) 過濾、全波整流翻正、50 毫秒 RMS 平滑化處理。由軟體從每筆合併的肌電圖中，找出各肌群持續 0.3 秒的單筆高峰電壓值，單位為毫伏特，以此值作為標準化的參照值。每筆合併的原始資料會有許多切割成 2 秒間隔的進球，肌電圖若出現一大方格或許多密集的小方格導致訊號太稀疏，根據經驗以及實驗當時的記錄，表示電極貼片未黏好，在揮擊過程中扯動到，或者是連接線接觸不良、放置的位置會干擾，都會影響訊號的接收，這樣的訊號會影響其他的原始資料做標準化的處理，不納入統計分析，其餘才視為可以分析的資料。根據軟體提供的分析方式選擇標準分析，計算每一間距的平均 NEMG，並在最後將左右肌群重疊做比較。圖 3.4 為某一位參與者的肌電圖分析，在加速期腹外斜肌與豎棘肌左右兩邊同時活化，左闊背肌較右闊背肌較早提前活化。右腹外斜肌左腹外斜肌. 向前揮. 擊到球. 右闊背肌左闊背肌右豎棘肌左豎棘肌. 準備期. 圖 3.4. 加速期. 比較左右兩邊的肌電圖分析. 跟隨期.

(36) 26. 本實驗將每個組合各取 5 球來做分析，選取 5 球的方式是依照各參與者的球速來篩選。每位參與者的四個組合各自進目標區的球合併，以統計軟體 SPSS 計算各個組合的平均球速並做常態分配，落在平均球速正負一個標準差內的球數做記號，每一個組合選取五筆有做記號的球來分析。每種組合各需要打 40 球，所有參與者的平均進球數分別為直角式站位直線為 21 球、直角式站位對角線 19 球、開放式站位直線 20 球、開放式站位對角線 21 球。所有參與者的平均球速分別為直角式站位直線 99.33±18.29 KPH、直角式站位對角線 91.84±14.76 KPH、開放式站位直線 99.77±15.30 KPH、開放式站位對角線 92.63±13.70 KPH。因軟體計算平均 NEMG 的方式是以間格內的肌電圖為主，比較整個動作的平均 NEMG 時，每球只留下開始與結束的分割線，計算兩秒內的間隔。選定各個組合內的五球後，移除五球外的其他肌電圖，同時得到這五球整個動作的平均 NEMG，輸出 Excel 後做五球的平均計算。取得 12 位參與者整個動作的平均 NEMG，全部輸入 SPSS 軟體做統計處理。將一個動作分成三個階段時，肌電圖一次只能處理一顆球，分成三個間隔後再分析每段間隔內的平均 NEMG，選定同樣的五球在肌電圖軟體內分別做處理，輸出 Excel 後再依照三個階段做五球的平均。取得 12 位參與者分成三個階段的平均 NEMG 後，依照四個組合輸入 SPSS 做統計處理。. 第五節統計分析以 SPSS 12.0 版進行各項統計分析，使用重複量數三因子變異數分析 (2 站位 x 2 方向 x 3 階段)，觀察每一種自變項之間是否有交互效果，所有的顯著水準皆定為 α=.05。.

(37) 27. 第肆章結果第一節六個肌群的統計結果變異數分析必須先進行同質性的檢驗，重複量數變異數分析採用球形檢定的方法 (邱皓政，2011；袁正綱 2007；姚漢禱，2004)。站位與方向的主要效果與二因子交互效果都只有兩個水準，球形檢定沒有檢驗值，使用球形檢定的 F 值與 p 值，所有肌群皆為如此不再贅述。當球形檢定達顯著水準，表示變異數同質性的假設成立，仍然使用球形檢定的 F 值與 p 值；反之，當球形檢定未達顯著水準，表示變異數同質性的假設不成立，因此改採用較保守 (ε 值靠近 1) Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值，所有肌群皆為如此也不再贅述。階段因子有準備期、加速期與跟隨期三個水準，統計若達顯著水準必須進行事後比較，當兩階段互相配對比較時，總共會比較三次，分別為加速期與準備期、加速期與跟隨期、準備期與跟隨期，為避免型 I 錯誤率膨脹，設定 α = .05/3 = .016 (邱皓政，2011)，以下各肌群階段的事後比較均如此操作，不再贅述。. 一、左腹外斜肌 (一 ) 左腹外斜肌的描述統計圖 4.1 同時呈現左腹外斜肌三因子的平均 NEMG，在準備期，直角式站位大於開放式站位，對角線大於直線；在加速期，對角線大於直線；在跟隨期，對角線比直線大，直角式站位比開放式站位大。.

(38) 28. 開放式站位. 直角式站位. 直線. 直線. 對角線. 100 % p e a k. 對角線. 100. 80. % p e a k. 60. 40 20 0. 80 60. 40 20 0. 準備期. 圖 4.1. 加速期. 跟隨期. 準備期. 加速期. 跟隨期. 左腹外斜肌三因子組內效應平均值剖面圖. 表 4.1 左腹外斜肌的平均 NEMG，在加速期達到 65 % peak 以上，三個階段的對角線都比直線大。在準備期的標準差，直角式站位較開放式站位大；在加速期的標準差，直線明顯較對角線大；在跟隨期的標準差，開放式站位對角線相較其他組合有較大的差異，在加速期最小，在跟隨期反而最大。. 表 4.1 左腹外斜肌三因子平均 NEMG (單位：peak %) 準備期(P). 加速期(A). 跟隨期(F). (平均數±標準差). (平均數±標準差). (平均數±標準差). 開放式站位直線. 10.85 ± 2.59. 65.14 ± 14.64. 16.19 ± 07.83. 開放式站位對角線. 11.38 ± 3.36. 72.29 ± 08.01. 18.65 ± 10.85. 直角式站位直線直角式站位對角線. 13.69 ± 4.63 14.14 ± 5.55. 66.57 ± 16.81 70.92 ± 11.15. 17.32 ± 08.23 21.75 ± 07.85. (二 ) 左腹外斜肌的三因子重複量數變異數分析結果階段主要效果的球形檢定未達顯著水準 (p = .066 > .05)，使用球形檢定的 F 值與 p 值。站位與階段 (p = .001 < .05)、方向與階段 (p = .021 < .05) 的二因子交互效果，站位、方向、階段 (p = .02 < .05) 三因子的交互效果皆達顯著水準，採用較保守 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。.

(39) 29. 由重複量數三因子變異數分析左腹外斜肌得知，站位、方向、階段 (F0.95(1.395,15.342) = 0.53，p = .536 > .05) 三因子交互效果未達顯著水準。站位與方向 (F0.95(1,11) = 0.013，p = .911 > .05)、站位與階段 (F0.95(1.142,1 2.564). = 0.577，p = .483 > .05)、方向與階段 (F0.95(1.404,15.447) = 3.536，p. = .068 > .05) 二因子交互效果皆未達顯著水準。站位的主要效果未達顯著水準 (F0.95(1,11) = 0.88，p = .368 > .05)；方向的主要效果達顯著水準 (F0.95(1,11) = 9.421，p = .011 < .05)，對角線大於直線 (34.86 > 31.63)；階段的主要效果達顯著水準 (F0.95(2,22) = 170. 843，p = .001 < .05)，必須進行事後比較。 1. 左腹外斜肌階段的事後比較階段的球形檢定達顯著水準 (p = .001 < .05)，採用 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。三個階段的平均數差異達顯著水準 (F.05(1.431,67.278) = 516.267， p = .001 < .05)，兩階段互相比較皆達顯著水準，加速期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 56.22 % peak；加速期大於跟隨期 (p = .001 < .016)，平均差異 50.25 % peak；跟隨期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 5.97 % peak (圖 4.2)。左腹外斜肌 100. 80 % p e a k. 60 40. 20 0 準備期加速期跟隨期. 圖 4.2. 左腹外斜肌階段的事後比較. 註：兩階段互相比較皆達顯著水準.

(40) 30. 二、右腹外斜肌 (一 ) 右腹外斜肌的描述統計圖 4.3 同時呈現右腹外斜肌三因子的平均 NEMG，在準備期，直線略大於對角線；在加速期，直線皆大於對角線，直角式站位皆大於開放式站位；在跟隨期，開放式站位直線最小，但仍可看到對角線皆比直線大，直角式比開放式站位大。開放式站位. 直角式站位. 直線. 直線. 對角線. 100 % p e a k. 對角線. 100. 80. % p e a k. 60 40 20. 0. 80. 60 40 20. 0 準備期. 加速期. 跟隨期. 準備期. 加速期. 跟隨期. 圖 4.3. 右腹外斜肌三因子組內效應平均值剖面圖. 如表 4.2 所示，在加速期的平均 NEMG 幾乎達到 60 % peak 以上，直線比對角線大。在準備期的標準差較一致，在加速期與跟隨期的標準差，對角線較直線大，在加速期的標準差，直角式站位較開放式站位大。表 4.2 右腹外斜肌三因子平均 NEMG (單位：peak %) 準備期(P). 加速期(A). 跟隨期(F). (平均數±標準差) 10.12 ± 3.49. (平均數±標準差) 65.57 ± 08.44. (平均數±標準差) 21.35 ± 07.08. 開放式站位對角線. 9.48 ± 4.20. 59.86 ± 10.94. 23.13 ± 11.89. 直角式站位直線直角式站位對角線. 10.89 ± 4.09 10.03 ± 3.83. 68.57 ± 11.81 64.52 ± 12.59. 23.53 ± 09.24 23.86 ± 10.10. 開放式站位直線. (二 ) 右腹外斜肌的三因子重複量數變異數分析結果方向與階段的二因子交互效果未達顯著水準 (p = .124 > .05)，使用.

(41) 31. 球形檢定的 F 值與 p 值。階段的主要效果 (p = .002 < .05)、站位與階段二因子交互效果 (p = .013 < .05)，站位、方向、階段三因子交互效果的球形檢定達顯著水準 (p = .001 < .05)，採用 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。由重複量數三因子變異數分析右腹外斜肌得知，站位、方向、階段 (F0.95(1.182,13.005) = 0.22，p = .687 > .05) 三因子的交互效果未達顯著水準。站位與方向 (F0.95(1,11) = 0.000，p = .998 > .05)、站位與階段 (F0.95(1.357,1 4.927). = 1.292，p = .289 > .05) 二因子的交互效果也未達顯著水準；方向. 與階段達顯著水準 (F0.95(2,22) = 6.842，p = .005 < .05)，表示方向與階段彼此之間可能有互相調節作用，必須進行單純主要效果。站位的主要效果未達顯著水準 (F0.95(1,11) = 2.526，p = .14 > .05)；方向與階段的交互效果達顯著水準，即使階段的主要效果達顯著水準 (F 0.95(1.216,13.376). = 170.614，p = .001 < .05)，在解釋上沒有實質意義。. 1. 右腹外斜肌方向與階段的單純主要效果方向在三個階段的表現皆未達到顯著水準，在準備期 (F0.95(1,53.317) = 2.705，p = .106 > .05)，直線 10.5 % peak、對角線 9.8 % peak；在加速期 (F0.95(1,53.317) = 3.459，p = .068 > .05)，直線 67.1 % peak、對角線 62.2 % peak；在跟隨期 (F0.95(1,53.317) = 0.846，p = .361 > .05)，直線 22. 4 % peak，對角線 23.5 % peak。反過來，階段在兩方向的表現皆達到顯著水準，在直線 (F0.95(1.131,58.3 52). = 308.252，p = .001 < .05)，準備期 10.5 % peak、加速期 67.1 % p. eak、跟隨期 22.4 % peak；在對角線 (F0.95(1.443,58.352) = 228.325，p = .00 1 < .05)，準備期 9.8 % peak、加速期 62.2 % peak、跟隨期 23.5 % pe ak (圖 4.4)。.

(42) 32. 右腹外斜肌準備期. 加速期. 跟隨期. 100. % p e a k. 80 60. 40 20 0 直線. 圖 4.4. 對角線. 右腹外斜肌方向與階段的單純主要效果註：階段在兩方向皆達顯著水準. (1) 右腹外斜肌直線階段的事後比較階段的球形檢定達顯著水準 (p = .001 < .05)，採用 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。兩階段互相比較皆達顯著水準，加速期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 56.56 % peak；加速期大於跟隨期 (p = .001 < .016)，平均差異 44.63 % peak；跟隨期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 11.93 % peak。 (2) 右腹外斜肌對角線階段的事後比較階段的球形檢定達顯著水準 (p = .002 < .05)，採用 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。兩階段互相比較皆達顯著水準，加速期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 52.44 % peak；加速期大於跟隨期 (p = .001 < .016)，平均差異 38.70 % peak；跟隨期大於準備期 (p = .001 < .016)，平均差異 13.74 % peak。三、左闊背肌 (一 ) 左闊背肌的描述統計圖 4.5 同時呈現左闊背肌三因子的平均 NEMG，在準備期，直角式站位皆大於開放式站位，對角線略大於直線；在加速期，對角線皆大於直.

(43) 33. 線，直角式站位皆大於開放式站位；在跟隨期，對角線大於直線，直角式站位皆比開放式站位大。開放式站位. 直角式站位. 直線. 直線. 對角線. 100 % p e a k. 對角線. 100. 80. % p e a k. 60 40 20 0. 80 60 40 20 0. 準備期. 圖 4.5. 加速期. 跟隨期. 準備期. 加速期. 跟隨期. 左闊背肌三因子組內效應平均值剖面圖. 表 4.3 左闊背肌的平均 NEMG，在加速期為六個肌群中最大，四個組合都大於 70 % peak 以上，直角式站位大於開放式站位。在準備期的標準差，直角式站位大於開放式站位。在加速期，直角式站位直線的標準差是四個組合中最小，其他標準差較為一致。表 4.3 左闊背肌三因子平均 NEMG (單位：% peak) 準備期(P). 加速期(A). 跟隨期(F). (平均數±標準差). (平均數±標準差). (平均數±標準差). 開放式站位直線開放式站位對角線. 13.45 ± 4.79 13.58 ± 5.44. 74.27 ± 9.18 77.11 ± 8.90. 15.88 ± 7.47 16.03 ± 6.27. 直角式站位直線直角式站位對角線. 14.57 ± 6.89 14.74 ± 6.29. 78.61 ± 6.02 79.35 ± 8.65. 16.17 ± 5.96 17.72 ± 7.38. (二 ) 左闊背肌的三因子重複量數變異數分析結果階段的主要效果 (p = .992 > .05)，站位與階段 (p = .251 > .05)、方向與階段 (p = .087 > .05) 二因子交互效果的球形檢定未達顯著水準，使用球形檢定的 F 值與 p 值。站位、方向、階段的三因子交互效果達顯著水準 (p = .002 < .05)，採用 Huynh-Feldt 檢定的 F 值與 p 值。.

(44) 34. 由重複量數三因子變異數分析左闊背肌得知，站位、方向、階段 (F 0.95(1.235,13.58). = 0.378，p = .593 > .05) 三因子的交互效果未達顯著水準。. 站位與方向 (F0.95(1,11) = 0.12，p = .914 > .05)、站位與階段 (F0.95(2,22) = 0.909，p = .418 > .05)、方向與階段 (F0.95(2,22) = 0.361，p = .701 > .05) 二因子的交互效果皆未達顯著水準。站位 (F0.95(1,11) = 2.828，p = .121 > .05) 與方向 (F0.95(1,11) = 0.945， p = .352 > .05) 的主要效果未達顯著水準；階段 (F0.95(2,22) = 548.594，p = .001 < .05) 的主要效果達顯著水準，必須進行事後比較。 1. 左闊背肌階段的事後比較階段的球形檢定未達顯著水準 (p = .172 > .05)，使用球形檢定的 F 值與 p 值。三個階段的平均數差異達顯著水準 (F.05(2,94) = 1423.758，p = .001 < .05)，兩階段互相比較，加速期大於準備期達顯著水準 (p = .001 < .016)，平均差異 63.25 % peak；加速期大於跟隨期達顯著水準 (p = .001 < .016)，平均差異 60.88 % peak；跟隨期大於準備期未達顯著水準 (p = .045 > .016)，平均差異 2.36 % peak (圖 4.6)。左闊背肌 100 80 % p e a k. 60. 40 20 0 準備期加速期跟隨期. 圖 4.6. 左闊背肌階段的事後比較. 註：兩階段互相比較達顯著水準，準備期與跟隨期未達顯著水準.