不同震動頻率滾筒操作對柔軟度與下肢運動表現立即性之影響

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士論文 Department of Physical Education College of Sports and Recreation. National Taiwan Normal University Master’s Thesis. 不同震動頻率滾筒操作對柔軟度與下肢運動表現立即性之影響 The acute effect of rolling with different vibration frequency on flexibility and lower limb performance. 高浩仁 GAO, Hao-Ren. 指導教授：張家豪博士 Advisor: CHANG, Jia-Hao, Ph.D. 中華民國 109 年 08 月 August 2020.

(2) 不同震動頻率滾筒操作對柔軟度與下肢運動表現立即性之影響 2020 年 8 月研究生 : 高浩仁指導教授 : 張家豪摘要目的 : 探討腿後側肌群經不同震動頻率滾筒操作對柔軟度與下肢運動表現之影響。方法 : 本實驗收集 20 位具運動習慣之大專生，統一先進行控制組(無震動)前後測實驗，再以隨機交叉方式分別進行高頻組(92Hz)與低頻組(45Hz)兩種震動頻率介入，左右兩側之腿後側肌群各操作滾筒 90 秒，以坐姿體前彎工具量測柔軟度，並在測力板上進行下蹲跳，收集峰值力量、垂直跳高度與發力率等資料，比較不同震動頻率滾筒操作後對柔軟度與下肢運動表現立即性之影響。使用 SPSS 23.0 統計軟體進行資料分析，以二因子變異數分析與 t 檢定比較受試者在前後測與震動頻率是否對柔軟度與及下蹲跳數據造成影響，顯著水準訂為 α=.05。結果 : 一般滾筒與震動滾筒介入後皆可提高柔軟度；高頻率(92Hz)震動滾筒介入後可提高垂直跳高度；一般滾筒介入後可提升峰值力量；三組滾筒介入後皆對發力率數值沒有提升效果。結論 : 無論滾筒是否有震動功能，皆能有效提升柔軟度，不同震動頻率滾筒操作會影響不同運動表現能力，可視需求選擇合適之震動頻率。. 關鍵詞 : 震動滾筒、峰值力量、垂直跳、震動刺激. i.

(3) The acute effect of rolling with different vibration frequency on flexibility and lower limb performance August, 2020 Author: GAO, Hao-Ren Advisor: CHANG, Jia-Hao. Abstract The objective of this study was to investigate the acute effect of different vibration frequency rolling on flexibility and lower limb performance. Method: Twenty college students with exercise habits be collected, and the control group (no vibration) experiment was conducted first, and then two vibration frequencies of the high frequency group (92Hz) and the low frequency group (45Hz) were intervened in a random crossover design. Each foam rolling session on each leg with 90 seconds, using the sit and reach tool to measure the flexibility, and doing the countermovement jump on the force plate to collect data such as peak force, vertical jump height and rate of force development, and compare the acute effect of different vibration frequency on flexibility and lower limb performance after rolling. Data analysis using the SPSS version 23.0 statistical software, the two way ANOVA and t-tests were used to compare whether the subject’s pre to post test and vibration frequency affected flexibility and data of countermovement jump. All significant levels are set to α = .05. Results : Foam roller and vibration roller can improve the flexibility after intervention; high frequency vibration rollers can increase the vertical jump height after intervention; foam rollers can increase the peak strength after intervention; the three groups of rollers have not changed the rate of force development after intervention. Conclusion: Regardless of whether the roller has a vibration function, it can effectively improve the flexibility. Different vibration frequencies will affect different performance parameters, and it is necessary to select the appropriate vibration frequency according to the needs.. Keywords : vibration roller, peak force, vertical jump, vibration stimuli.. ii.

(4) 目次. 中文摘要………………………………...….…………………………………………...……..i 英文摘要…………………………………….….……………………………………………..ii 目次………………………………………….………….…………………………………….iii 表次………………………………………….………………….……………………………...v 圖次………………………………………….………………………….……….…………….vi. 第壹章緒論……………………………………………………………………….. .……...1 第一節研究背景……………………………………………………………….………..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…..…………………………………………………….………3 第五節名詞操作性定義…..…………………………………………………….………3. 第貳章文獻探討..……………………………………………….………………………..6 第一節滾筒操作與自我肌筋膜釋放的機制…..……………………….………………6 第二節泡棉滾筒對柔軟度與運動表現上的影響..…………………………….………7 第三節震動訓練之效益..……………………………………………………….………9 第四節震動滾筒對運動表現之效益…..…………………………………….. .……...10 第五節文獻總結..…………………………………………………………….. .……...11. iii.

(5) 第參章研究方法..………………………………………………………….……………13 第一節研究對象…..…………………………….……………………………………..13 第二節實驗儀器與設備..……………………………….……………………………..13 第三節研究設計…..…………………………………………….……………………..15 第四節評估項目與實驗流程…..……………………………………….……………..15 第五節資料處理…..………………………………………………………….. .……...17 第六節統計方法…..……………………………………………….…………………..17. 第肆章結果……………………………….………………………………………………18 第一節柔軟度…..……………………………….……………………………………..18 第二節垂直跳高度…..………………………………….……………………………..18 第三節峰值力量…..…………………………………………….……………………..19 第四節發力率…..……………………………………………………….……………..20. 第伍章討論……………………………………………….………………………………22 第一節操作不同震動頻率滾筒對柔軟度之立即性影響…..….……………………..22 第二節操作不同震動頻率滾筒對垂直跳高度之立即性影響…..…….……………..23 第三節操作不同震動頻率滾筒對峰值力量之立即性影響…..…………. .……....…24 第四節操作不同震動頻率滾筒對發力率之立即性影響…..……………….………..26 第五節總結…..……………………………………………………………….. .……...27. 第陸章結論與建議..……………….……………………………………………………28 第一節結論…..…………………………….…………………………………………..28 第二節未來建議……………………..…………….…………………………………..28 參考文獻……………………………………………………………………………………...29. iv.

(6) 表次. 表一全體受試者基本資料………………………………………………….…………13 表二不同震動頻率介入下之柔軟度前後測比較………………………………...18 表三不同震動頻率介入下之垂直跳高度前後測比較……………………….….19 表四不同震動頻率介入下之峰值力量前後測比較……………………………..20 表五不同震動頻率介入下之標準化峰值力量前後測比較..…………………..20 表六不同震動頻率介入下之發力率前後測差異…………………….…………..21 表七不同震動頻率介入下之標準化發力率前後測差異……………………….21. v.

(7) 圖次圖 1 下蹲跳的五個階段……………………………………………….…………………5 圖 2 肌筋膜在神經動力學的即時反應流程圖…………………………….………..7 圖 3 震動滾筒相關文獻整理…………………………………………………………..11 圖 4 震動滾筒 Hyperice Vyper 2.0……………………………………………….…...14 圖 5 坐姿體前彎量測示意圖……………………………………………………….….14 圖 6 測力板 Kisler………………………………………………………………………..14 圖 7 震動滾筒操作之腿後側肌群按壓……………………………………………...15 圖 8 實驗流程圖………………………………………………………………………….16. vi.

(8) 第壹章. 第一節. 緒論. 研究背景. 近年來泡棉滾筒普遍用來進行運動前的暖身與運動後的舒緩，透過自身體重擺放到滾筒上進行按壓與滾動，給予肌肉與肌筋膜組織刺激而達到”自我肌筋膜釋放”(Self‐ myofascial release)，藉此來增加運動前的關節活動度與減少急性的延遲性肌肉痠痛(Scott W. et al, 2015)；泡沫滾筒可以提供短期益處，增加坐姿體前彎表現及髖關節、膝關節和踝關節活動範圍而不影響運動表現；通常滾筒操作會被當作是運動計畫的一部分，因此會建議許多運動愛好者進行選購。震動刺激也是另一種可以提升柔軟度的方法且有提升運動表現的效果，透過震動刺激高爾基接收器，可抑制拮抗肌收縮來促使肌肉放鬆，同時可促進血液循環、提高組織溫度及疼痛閾值，進而達到柔軟度增加或關節活動度提升之效益(Sands, 2008, Lythgo et al, 2009 , Cochrane , 2013 )；過往許多研究利用站立在震動平台上接受刺激，讓肌肉進行被動式的反覆收縮，同時刺激神經肌肉，進而提升神經衝動招募肌肉的協調性，達到肌力提升之效果，但震動刺激負載大小須取決於震動源與目標肌肉間之距離，因此遠端肌肉可能無法有效的受益於震動刺激，而局部的震動刺激可能比全身震動方式可以更直接的使目標肌肉接觸震動，造成更多的主動肌收縮與拮抗肌放鬆，進而促使更好的關節活動範圍，但其效果是否能比全身震動更有效，目前尚沒有明確的共識(İlbilge, SAĞIROĞLU, Cem, & Pekünlü)。柔軟度是指人體各關節所能伸展的最大範圍，對於減少運動傷害的發生以及更有效率的提升運動表現佔有很大的關聯性。腿後腱肌群 (hamstring muscles) 是在運動中最容易發生拉傷 (strain) 的肌肉，其中又以腿後腱肌群中的股二頭肌 (biceps femoris) 損傷率較高(Askling, Malliaropoulos, & Karlsson, 2012)，它收縮的主要功能是屈膝與伸展髖關節以及維持膝關節穩定性，因此維持腿後腱肌群的柔軟度是相當重要的事情，一旦柔軟度不足夠，不僅會影響跑步時向前抬腿跨步的動作，甚至會向上影響骨盆腰椎的穩定性 1.

(9) 和活動度，除了造成運動表現不佳外，亦有可能導致下背部疼痛問題。下蹲跳(countermovement jump)是用來評估下肢運動表現最可靠與最有效的方式之一(Markovic, Dizdar, Jukic, & Cardinale, 2004)，透過在測力板進行 CMJ 測試，其量測到之峰值功率、峰值力量與速度是可靠的(Hori et al., 2009)。而跳躍能力是人類的基本活動能力，也是最重要的一項競技運動技能之一，凡如舉籃球、排球、羽球、田徑…等運動，各種競技或休閒活動皆與跳躍動作有關，而跳躍能力的優劣將會對於許多運動項目成績造成極大影響，如 : 籃球比賽中的跳球與搶籃板球、足球的爭奪動作及排球運動中的扣殺及攔網動作…等，因此許多研究常以跳躍能力作為選才的依據之一。結合震動功能滾筒為近幾年新推出的產品，其設計目的為結合泡棉滾筒與震動刺激之優點，提供操作者在運動前的暖身與訓練後的舒緩；震動滾筒在 2015 年推出時，各大品牌皆以 28~40Hz 此範圍頻率進行開發，且在 2017 年末推出新一代擁有更高頻率 (45~92Hz)的產品，相較於以往產品有大幅度的頻率提昇，或許在經過幾年的消費者使用與研究過後，發現震動與泡棉結合後可能不足以誘發出效果，因此進行頻率提升之修改；過往震動刺激平台以提供 10 ~ 60Hz 之頻率範圍震動刺激(Cardinale & Wakeling, 2005)，而在長期的下肢震動訓練研究中則使用 12~45Hz 頻率不等(Rehn, Lidström, Skoglund, & Lindström, 2007)，也有學者建議以 30~50Hz 作為人體最佳刺激頻率(Luo, McNamara, & Moran, 2005)；在過往局部震動刺激的研究中，也已經使用過各種的頻率進行實驗，它們主要分為高頻(大於 50Hz)和低頻(小於 50Hz)作區隔，但對於改善肌肉力量的最佳頻率尚無共識(Alghadir, Anwer, Zafar, & Iqbal, 2018)；截至目前對於操作震動滾筒來增加柔軟度之研究皆採用 30 ~ 38Hz 進行實驗，該使用何種頻率設定還沒有明確共識。如何在比賽或運動前提高柔軟度是避免運動傷害重要的一環，而在熱身過程中若能有效促進運動能力，更可能是影響比賽獲勝之關鍵，本研究旨在探討腿後側肌群在透過不同震動頻率之泡棉滾筒按壓後，是否能在柔軟度與下肢運動表現上造成立即性之影響，並藉此確認不同震動頻率滾筒之間對於身體影響是否存在差異。. 2.

(10) 第二節. 研究目的. 探討不同震動頻率之滾筒操作對下肢柔軟度與運動表現立即性之影響，並確認不同震動頻率刺激下是否有不同成效。. 第三節. 研究假設. 一、介入震動滾筒刺激後，一般泡棉滾筒與震動滾筒皆可提升柔軟度。二、不同震動頻率滾筒之間在柔軟度增進效果有顯著差異。三、介入震動滾筒刺激後可提升下肢運動表現(峰值力量、垂直跳高度與發力率)。四、不同震動頻率滾筒之間在運動表現增進效果有顯著差異。. 第四節研究範圍與限制一、研究範圍本研究案討具備運動習慣之大專生在下肢操作震動滾筒後，進行坐姿體前彎與下蹲跳測試，將所收集資料列為研究範圍。過程中為求實驗動作一致，將要求受試者依照設定操作流程進行；本實驗受試者以具有運動習慣之大專生為主，所以此結果並不能代表各年齡層與其他無運動習慣之對象。二、研究限制 (一) 由於滾筒操作時會將大腿放置滾筒上方，但因每位受試者體重不同，因此腿後側肌群受到身體按壓之阻力略有差異。 (二) 下蹲跳動作會因受試者過往是否常有跳躍行為而影響其表現，因此較不熟練之受試者，還是可能因動作學習而產生較顯著之進步。. 第五節名詞操作性定義一、震動滾筒 : 本實驗採用 Hyperice 最新版本之震動滾筒，其為目前市面上最早推出、 3.

(11) 最普及與最多文獻研究採用之設備，產品 Viper 2.0 提供四段頻率選擇 : 無震動、 45、68、92Hz，本實驗採用無震動(控制組)、45Hz(低頻組)與 92Hz(高頻組)三種組別進行介入。二、滾筒操作 : 受試者先將泡棉滾筒放置於指定位置上(腿後側肌群)，啟動規定之震動頻率後以節拍器 40 趟每分鐘的節奏來回移動 90 秒，隨後對另一側重複進行操作，操作兩組共三分鐘。三、坐姿體前彎 : 採用以採用符合教育部體適能測量計劃規定之坐姿體前彎側量方式進行腿後側肌肉可活動範圍之量測。四、下蹲跳(Counter movement jump, CMJ) : 下蹲跳為評估下肢肌力較有效的方法一，由受試者以原地雙手插腰站直，動作開始後下蹲往上跳，測量二次取平均值計算，每次間隔 60 秒；下蹲跳動作通常分為五個階段(圖 1) : 下蹲期、制動期、蹬伸期、騰空期與著地期，其界定方式如下 : (一) 下蹲期 : 動作開始(A)到重心加速度由負變為零且不再朝下加速的瞬間(B)。 (二) 制動期 : 重心加速度由負變為零的瞬間(B)到地面反作用力之衝量值剛好等於零，即重心達到最低點且停止再下降的瞬間(C)。 (三) 蹬伸期 : 重心在最低點(C)到重心加速度由正變為零且不再朝上加速的瞬間 (D)，此階段的地面反作用力衝量值是決定跳躍表現的關鍵要素 (四) 騰空期 : 離地瞬間(E)到著地瞬間(F)，此期間的重心加速度為重心加速度(9.8 m/s2)；此階段的時間長度可反應跳躍表現。 (五) 著地期 : 著地瞬間(F)到重心加速度穩定為零(既達到穩定站立不動)的瞬間。 (王令儀, 2008) (六) 峰值力量 : 垂直作用力之最大值，圖片(D)的位置。 (七) 垂直跳高度 : 利用受試者垂直跳之重心離地時間進行探討與分析，依照加速度公式 : S = V0t + 1/2at2 進行計算 : 1.. 初始速度為 0，因此可縮減為 S = 1/2at2，. 2.. 上升時間與下降時間相同，因此 t = 1/2 滯空時間。 4.

(12) (八) 發力率 : 下蹲期最低點與蹬伸期最高點之力量與時間斜率值作計算。. 圖 1. 下蹲跳的五個階段 (A :動作開始；B :重心加速度由負變為零的瞬間；C :重心達到最低點且停止再下降的瞬間；D :峰值力量；E :離地瞬間；F :著地瞬間；G : F 到重心加速度穩定為零的瞬間)。. 5.

(13) 第貳章文獻探討. 第一節滾筒操作與自我肌筋膜釋放的機制操作泡棉滾筒來增加運動前的關節活動度與減少急性的延遲性肌肉痠痛(Scott W Cheatham, Kolber, Cain, & Lee, 2015)是目前非常流行的一項運動，透過自身體重擺放到滾筒上進行按壓與滾動，給予肌肉與表層肌筋膜組織刺激而達到”自我肌筋膜釋放” (Self‐myofascial release)；筋膜是一個包含膠原蛋白，疏鬆而緻密纖維結締組織的三維連續體，該結締組織滲透到身體中，並使所有身體系統能夠以集成方式運行。而筋膜系統的損傷會導致休閒運動和高強度運動的性能顯著下降，並且可能在肌肉骨骼疾病（包括下背痛）的發展和持久中發揮潛在作用(Zügel et al., 2018)。造成筋膜釋放的確切機制目前尚沒有共識，潛在作用機制的大多數都集中在筋膜本身的性質上作討論(Schleip, 2003a, 2003b)，透過幾個主要感覺接受器感與神經系統的交互作用促使軟組織放鬆(圖 2)，接收器包含 : 間質（interstitial）接收器、魯非尼氏(Ruffini)接收器、巴齊尼(Pacini)接收器與高爾基(Golgi)接收器四種。(Schleip, 2003b)，其儲存位置與功能如下 : 一、間質接收器 : 是存在最豐富的受體，存在於各個組織，特別是骨膜裡面；主要功能為接收張力與壓力訊號，受到刺激將會引起血小管擴張的改變。二、魯非尼氏接收器 : 存在於關節韌帶周邊、硬腦膜、關節囊外層與其他有規則延展相關的組織；主要功能為接收持續性的壓力，特別是切向力，受刺激後將會抑制交感神經的活動。三、巴齊尼接收器 : 存在於肌腱連接處、深層關節囊、脊椎韌帶與肌肉組織裡；功能為接收壓力與震動的變化，用於動作控制與本體感覺之回饋。四、高爾基接收器 : 存在於肌腱連接處、關節韌帶周邊與關節囊；主要功能為感應肌肉收縮，部分接收器則對強烈的伸展產生作用，刺激後將會抑制作用肌並活化拮抗肌。. 6.

(14) 圖 2. 肌筋膜在神經動力學的即時反應流程圖透過以上感覺接收器接收刺激訊號，由中樞神經系統與自主神經系統進行處理，改變了一些相關肌肉與組織的張力。 ( 取至 Schleip, 2003, Fascial plasticity – a new neurobiological explanation Part 2).. 所以當我們透過滾筒按壓肌肉與肌筋膜，給予接受器接收刺激訊號後，將會造成急性的軟組織鬆動，使身體產生較好的關節活動範圍，以利後續進行休閒活動與訓練，降低運動傷害發生. 第二節泡棉滾筒對柔軟度與運動表現上之影響現今泡棉滾筒普遍可作為暖身與運動後的舒緩工具，透過不同的擺位按壓肌肉與肌筋膜，使該部位達到放鬆的效果；訓練前以 30 至 60 秒操作 2 至 5 組就可以達到柔軟度提升且不影響運動表現(Scott W Cheatham et al., 2015; Wiewelhove et al., 2019)；也可操作 5 分鐘以上或直到感覺肌肉放鬆為止(Paolini, 2009)。在滾筒操作的立即效果上， MacDonald 等人的研究（2013）發現，在股四頭肌上使用滾筒操作兩組 1 分鐘，即可改 7.

(15) 善膝關節 ROM 達 10°且不會導致肌肉性能下降。另有研究以 40 名被動髖屈曲 ROM 小於 90°之受試者，以隨機方式分為四組 : 靜態伸展、泡沫滾筒結合靜態拉伸、泡沫滾筒及控制組，泡棉滾筒操作方式為三組一分鐘，結果發現使用泡沫滾筒結合靜態伸展之受試者，髖關節屈曲活動範圍之提升效果顯著優於其他組別(Mohr, Long, & Goad, 2014)。在長期的滾筒操作介入之下也能有柔軟度提升之效果，Sherer 等人(2013）的研究中， 20 名舉重運動員接受每週兩次泡沫滾筒操作持續四個星期，每次操作 3 至 5 分鐘，對照組則未接受任何干預；結果顯示，對照組的柔軟度沒有改變而泡沫滾筒組的柔軟度顯著提高。但是也有研究發現操作泡棉滾筒對於柔軟度沒有幫助，在 Couture 等人(2015)的研究中，招募了 33 名大專生，以重複量測方式隨機進行無干預、短時間組(二組 10 秒) 及長時間組(四組 30 秒)的實驗；結果發現，即使累積操作了 2 分鐘也不足以增加膝關節伸展的活動範圍。運動表現上，自我筋膜釋放似乎不會產生立即性或短期阻礙運動表現之影響 (Beardsley & Škarabot, 2015)，透過在股四頭肌、腿後側肌群或其他部位的立即性操作過後，並沒有對下蹲跳、垂直跳或等速肌力上造成影響(MacDonald et al., 2013; Mikesky, Bahamonde, Stanton, Alvey, & Fitton, 2002)；Fama & Bueti(2011)將泡棉滾筒與動態伸展進行比較，受試者以隨機方式分為動態熱身組或泡沫滾筒組，將泡沫滾筒組施加每個下肢肌肉持續 1 分鐘的滾筒操作，動態伸展組則對每條腿進行 10 次重複的步行運動。結果指出，動態伸展組產生了較好的垂直跳高度提升，而泡沫滾筒在 SJ 或 Depth Jump 動作上並未引起任何明顯的性能變化(Fama & Bueti, 2011)。綜合以上的研究可以發現，泡棉滾筒在柔軟度的效益上大多是正面的，無論是在短期或長期的影響，若在滾筒操作後再搭配靜態伸展則會產生更好的效果；雖不會造成運動表現上之幫助，但也不會造成阻礙，若與其他暖身方式比較的話，對於提升運動表現似乎不是一個好的選擇。. 8.

(16) 第三節震動訓練之效益當人體對於震動刺激影響的主要感覺接收器包含 : 肌梭、高爾基接收器、巴齊尼接收器與梅斯納氏接收器；震動刺激可以誘發肌肉張力性震動反射（tonic vibration reflex, TVR），降低高爾基接收器的抑制反應，並活化肌梭（muscle spindle）產生興奮訊號，透過 Ia 感覺神經傳入脊髓 α 神經元後引起肌肉反射性收縮(Falempin & In-Albon, 1999; Schleip, 2003b)；同時也會刺激肌梭的突觸前 Ia 抑制神經元減少牽拉反射讓拮抗肌放鬆，並刺激高爾基接收器抑制肌肉收縮而達到肌肉放鬆的目的(Jordan, Norris, Smith, & Herzog, 2005)。在短期的效果上，Cochrane 和 Stannard(2005)針對 18 名女性曲棍球運動員進行研究，透過五分鐘的震動刺激，即可對柔軟度造成正面影響，以及同時對於下蹲跳表現達到顯著之提升效果；另一則針對體操運動員的研究(Despina et al., 2014)也發現同樣的結果，給予受試者進行了五個動作各 15 秒的震動刺激，除了造成柔軟度與下肢爆發力的提升之外，對於平衡感表現上也出現顯著提升。而在長期的介入之下，Pérez-Turpin 等人(2014)的研究募集了 23 名男子排球及沙灘排球運動員，分成肌力訓練組與震動訓練組，每周進行三次的訓練持續六週，肌力訓練組以四種下肢動作配合 70% 1RM 之強度進行 12 重複次數四組的訓練，震動訓練組以之前 3 週進行 30 秒四組及後三週 60 秒四組震動刺激介入，震動刺激頻率範圍在 30~40Hz；結果發現，相較於肌力訓練組，震動訓練組在的 SJ、CMJ 及 1RM 的 Leg press 表現皆有顯著提升效果。針對局部震動刺激的研究中，Cochrane(2008)對 12 男性給予五個肩膀部位各一分鐘的震動刺激，結果發現，在俯臥槓鈴划船動作的向心收縮過程中，峰值功率出現增強效果；在下肢部分，Derek(2014)等人給予 20 名健康男性進行局部的股四頭肌震動刺激，在經過 5 分鐘的刺激後發現，震動刺激可急遽的增強股四頭肌活性至少五分鐘(Pamukoff, Ryan, & Blackburn, 2014)。至於需要使用多少的震動頻率，目前仍沒有共識。早期在使用震動平臺的實驗中， 9.

(17) Gerodimos 等人(2009)的研究，在給予 18 位女性進行 15、20 與 30Hz 三種頻率刺激後進行坐姿前彎測試，結果三組皆有柔軟度上之提升，但這三種頻率並沒有產生不同的影響。 Cronin 等人(2007)則是給予十名男性受試者，分別以 14、24、34 及 44Hz 四種頻率進行刺激腿後側肌群，結果在 24、34 及 44Hz 這三組發生柔軟度上之提升，這三組之間依舊沒有觀察到差異產生。Riccardo 等人(2013)在震動平台上給予不同頻率的刺激，觀察下肢不同肌肉的肌電反應是否有所差異，結果發現在較低的震動頻率刺激下（25~35 Hz）導致腓腸肌外側有較大之影響，而較高的震動頻率（45~55 Hz）則在股外側肌中引起最大反應；但這部分與 Derek(2014)研究出現出入，其發現在 30Hz 的局部震動之下股四頭肌產生較高的活化，而 60Hz 的震動頻率則影響較低。綜合以上文獻，震動刺激無論是全身性或是局部區域，皆能給予柔軟度產生幫助且在運動表現或肌肉活化上也有顯著的正面效益，但無論是全身或是局部震動的相關研究，尚沒有在震動頻率上出現共識，甚至出現相反的狀況，這部分仍待更多的研究來釐清這個問題。. 第四節震動滾筒對運動表現之效益結合震動功能之泡棉滾筒問世之後，陸續有學者進行相關研究，Scott 等人(2017)徵選了 45 名成年人，隨機分配成三組，對照組、無震動組及震動組，給予股四頭肌進行刺激介入，結果表示，無論是否有震動功能的介入，泡棉滾筒皆可以提升柔軟度，但震動並沒有更進一步的提升效益；但是在 2019 年的一篇研究卻有另一種結果產生， Lim(2019)募集了 20 名大學生，隨機分配成震動組與無震動組，給予震動組之受試者進行腿後側肌群 5 次各一分鐘的震動刺激，結果發現，震動組在後續的主動抬腿與膝伸展測試中皆出現優於無震動滾筒的表現(Lim, Park, & Kim, 2019)；目前多數的研究表示，震動滾筒與泡棉滾筒皆能改善柔軟度(García-Gutiérrez, Guillén-Rogel, Cochrane, & Marín, 2018; Lim & Park, 2019)，但可惜的是兩者之間沒有出現差異。對於局部的震動滾筒操作是否能夠影響運動表現，İsa Sağıroğlu(2017)針對 22 名訓 10.

(18) 練有素的足球運動員進行實驗，分別以一般泡棉滾筒及具備震動功能之滾同進行交叉測試，結果發現兩組刺激介入過後，皆可以提升運動員之柔軟度與跳躍上之表現，但兩組之間沒有觀察到差異。Bailey(2014)募集了 18 名運動員，以隨機交叉設計，讓受試者分別進行無熱身、一般泡棉滾筒及震動滾筒操作，對腿後側肌群、股四頭肌、腓腸肌與比目魚肌各施以 90 秒操作，介入後立即進行垂直跳測驗，結果發現，對運動表現上仍舊沒有造成影響。而在 Lee 等人(2018)的研究，針對 30 名大學生以隨機交叉進行下肢泡棉滾筒、震動滾筒或靜態伸展介入，對股四頭肌及腿後側肌群各進行 30 秒三組操作，結果發現，三種介入皆有柔軟度之提升，但彼此間沒有顯著差異，而在股四頭肌與腿後側肌群的肌力表現上，震動滾筒組有出現前後測之提升且優於靜態伸展組，但是與一般泡棉滾筒組沒有差異。相關文獻整理請參考圖 3。. 圖 3. 震動滾筒相關文獻整理. 第五節文獻總結已有許多文獻指出在單獨介入泡棉滾筒或是震動訓練對於柔軟度有好的提升效果；運動前操作泡棉滾筒也不會影響運動表現，但不適合單獨當作暖身動作；無論是長短期的震動訓練介入，皆有提升柔軟度及運動表現之影響，全身性與局部震動皆有提升效果；當震動與滾筒相互結合之後，震動滾筒依舊可改善柔軟度，但對於運動表現之影響，目 11.

(19) 前尚無太多研究發現有提升效果；過往研究可能受限於震動頻率、時間或是操作部位緣故，導致無法提供操作者足夠強度之刺激來進行影響，目前尚未有任何的研究發現震動滾筒操作的最佳震動頻率或操作方式，以致結果不如預期；本研究主要使用無震動、高震動頻率(92)與低震度頻率(45Hz)之滾筒操作，給予腿後側肌群進行刺激，探討不同震動頻率刺激下對柔軟度與運動表現是否出現影響，以及不同震動頻率間之影響效果是否存在差異。. 12.

(20) 第參章研究方法. 第一節研究對象本研究以 20 位具備每週運動三次每次達 30 分鐘運動習慣之大專生為研究對象，半年內無任何骨骼肌肉傷害，無中樞或周邊神經肌肉之疾病，其中包括 12 位男性(佔 60%) 與 8 位女性(40%)；平均年齡為 21.40 ± 1.57 歲；平均身高為 169.78 ± 8.48cm；身體質量指數(BMI)平均值為 22.02 ± 2.60。. 表一、全體受試者基本資料(平均值±標準差,N=20) 全體男生(N=12) 女生(N=8) 年齡(歲). 21.40 ± 1.57. 21.58 ± 1.88. 21.13 ± 0.99. 身高(公分). 169.78 ± 8.48. 173.92 ± 5.50. 163.56 ± 8.61. 22.02 ± 2.60. 22.58 ± 2.34. 21.17 ± 2.90. 2. BMI(kg/m ). 一、統一先進行控制組實驗，接續再以隨機分配方式進行其餘兩組測量，分別為低頻組 (45Hz)及高頻組(92Hz)。二、受試者在進行正式實驗前，皆被告知完整實驗內容以及過程中可能發生之風險，並且簽署實驗參與者知情同意書，之後便開始正式實驗。. 第二節實驗儀器與設備一、震動滾筒 : 本實驗採用 Hyperice viper 2.0(圖 4)(頻率為 : 45、68、92Hz)，採用無震動、45 與 92Hz 之三種模式。. 13.

(21) 圖 4. Hyperice Vyper 2.0 二、坐姿體前彎測量設施 : 採用以採用符合教育部體適能測量計劃規定之坐姿體前彎側量方式進行腿後側肌肉可活動範圍之量測。見下圖 5。. 圖 5.坐姿體前彎量測示意圖. 三、Kistler 測力板(Kistler 9287 : 600×500×50 mm3；Kistler Instrument AG, Winterthur, Switzerland)。見圖 6. 圖 6. Kistler 測力板 14.

(22) 第三節研究設計本實驗主要針對腿後側肌群進行震動刺激，透過不同的震動頻率介入來探討震動滾筒對下肢柔軟度及下蹲跳運動表現的立即性影響。滾筒操作方式之說明如下 : 一、動作要求 : (一)滾筒操作 : 受試者坐於地板上並保持雙腳與肩同寬，統一將滾筒先置於左腳腿後腱肌群處，雙手撐地並將右腳保持膝蓋彎曲腳掌貼地，啟動滾筒電源並調整至測試頻率，將臀部撐起離地，透過改變非操作測膝蓋與肩膀活動角度來使滾筒移動位置，以 40 次每分鐘節奏進行來回滾動 90 秒，完成後立即操作另一側。(如圖 7). 圖 7. 震動滾筒操作之腿後側肌群按壓示意圖. 第四節評估項目與實驗流程 :. 一、評估項目 : (一) 坐姿體前彎測試 : 受試者坐於地板上並保持雙腳與肩同寬，膝蓋伸直腳尖朝上，測量器至於兩腳之間，受試者雙腳腳底與測量器 25 公分標尺處平行對齊，再將雙手緩慢向正前方延伸，手掌相互交疊以中指觸碰標尺最遠距離後停留約 2 秒，並記錄該距離；測驗兩次並以平均值做使用。 15.

(23) (二) 下蹲跳 : 受試者雙手叉腰自然站立於測力板上，動作開始時，受試者先進行下蹲動作後再盡最大努力垂直向上跳至最高處，雙腳保持伸直；落地時，下肢呈現膝關節自然彎曲受力，使身體穩定後回到自然站立姿勢；每位受試者進行 2 次測驗並取平均值進行統計，分析峰值力量、垂直跳高度與發力率作為下肢運動表現之代表。二、實驗流程 : 實驗前先告知受試者實驗流程及注意事項，並指導如何操作泡棉滾筒，受試者統一先完成控制組前後測兩次實驗，每次測試需間隔 48 小時休息，要求受試者測試前 24 小時禁止激烈運動；測試順序依序為坐姿體前彎與下蹲跳，每項動作間隔 2 分鐘，前測完成後對左右兩腿之腿後側肌群各進行 90 秒滾筒操作，操作完成後再進行後側，測驗內容與順序皆與前側相同。(見下圖 8). 圖 8. 實驗流程圖. 16.

(24) 第五節資料處理本研究收集 20 位受試者於震動滾筒介入前測與後測之相關數據，將坐姿體前彎收集之柔軟度與測力板收集之峰值力量、垂直跳高度與發力率資料進行事後處理，各測量兩次後採平均值進行分析，Kistler 測力板透過 Bioware 軟體(Version: 5.2.2.4)收集相關資料，以 1000Hz 採樣頻率進行下蹲跳測量並以 50Hz 低通濾波(low-pass filter)去除雜訊後進行數據分析。. 第六節統計方法本研究各項資料處理，使用 SPSS 23.0 版 for windows 套裝軟體(IBM Inc., USA)，統計方式包含二因子變異數分析與 t 檢定 : 一、以二因子變異數分析前後側與震動頻率對坐姿體前彎及下蹲跳相關數據的主要效果和交互作用。二、以 t 檢定分析各組坐姿體前彎與下蹲跳相關數據前後測之差異三、顯著水準皆訂為 α=.05。. 17.

(25) 第肆章結果. 第一節柔軟度由二因子變異數分析之統計結果得知，測量時間與震動頻率之交互作用無達顯著水準(F(2,38)=1.083，p=.349)，接續進行主效果檢定，震動頻率之主要效果未達顯著水準 (F(2,38)=0.565，p=.573)，而測量時間之主要效果則達顯著水準(F(1,19)=37.83，p<.05)，三種介入方式使坐姿體前彎提升之效果從 1.28 公分至 1.77 公分(如表二)；經由 t 檢定的分析結果指出，無震動滾筒操作後使柔軟度從平均值 27.74±8.45 公分增加至 29.32±9.18 公分 (p<.05)，低頻率震動滾筒從平均值 27.58±8.67 公分增加至 29.29±9.00 公分(p<.05)，高頻率震動滾筒則從平均值 27.89±9.13 公分增加至 29.66±9.42 公分(p<.05)。. 註:以上數值為平均值±標準差；*表示介入前、後測比較達顯著水準(p<.05)。. 第二節垂直跳高度由二因子變異數分析之統計結果得知，測量時間與震動頻率之交互作用無達顯著水準(F(2,38)=1.803，p=.179)，接續進行主效果檢定，震動頻率之主要效果未達顯著水準 (F(2,38)=2.15，p=.13)，測量時間之主要效果達顯著水準(F(1,19)=5.71，p<.05)；經由 t 檢定的結果指出，僅有高頻率震動滾筒對於垂直跳高度有提升效果，平均值從 31.53±7.10 公分增加至 32.48±6.91 公分(p<.05)，提升 0.95±1.84 公分之跳躍高度，控制組與低頻率震動滾筒則對垂直跳高度沒有造成數值上改變，前後測差異量分別為 0.56±1.65 公分 18.

(26) (p=.147)與 0.02±1.20 公分(p=.930) (如表三)。. 表三、不同震動頻率介入下之垂直跳高度比較(單位:公分) 前測後測 p -value 控制組. 31.11 ± 7.10. 31.67 ± 6.91. 0.147. 低頻組. 30.92 ± 6.65. 30.93 ± 6.52. 0.930. 31.53 ± 6.93. 32.48 ± 7.51. 0.032. *. 高頻組. 註:以上數值為平均值±標準差；*表示介入前、後測比較達顯著水準(p<.05)。. 第三節峰值力量由二因子變異數分析之統計結果得知，測量時間與震動頻率之交互作用無達顯著水準(F(2,38)=0.525，p=.596)，接續進行主效果檢定，震動頻率之主要效果未達顯著水準 (F(2,38)=1.137，p=.331)，而測量時間之主要效果則達顯著水準(F(1,19)=10.01，p<.05)；經 t 檢定分析結果指出，不同震動頻率滾筒操作後，僅在無震動滾筒操作後對峰值力量有產生提升效果，平均值從 1501.75±349.64 牛頓提升至 1538.89±354.81 牛頓(p<.05)，前後測差異量為 37.14±59.75 牛頓，低頻率震動滾筒與高頻率震動滾筒介入後沒有對峰值力量數值造成改變，前後測差異量分別為 32.06±76.23 牛頓(p=.075)與 16.89±63.40 牛頓(p=.248) (如表四)；標準化峰值力量由二因子變異數分析之統計結果得知，測量時間與震動頻率之交互作用無達顯著水準(F(2,38)=0.484，p=.62)，接續進行主效果檢定，震動頻率之主要效果未達顯著水準 (F(2,38)=0.929 ， p=.404) ，測量時間之主要效果則達顯著水準 (F(1,19)=12.03，p<.05)；經 t 檢定分析結果指出，無震動滾筒組有出現顯著差異，平均值從 23.37±2.32 牛頓/公斤提升至 23.98±2.29 牛頓/公斤(p<.05)，前後測差異量為 0.60±0.96 牛頓/公斤，低頻率震動滾筒與高頻率震動滾筒前後測差異量分別為 0.48±1.07 牛頓/公斤 (p=.061)與 0.31±0.89 牛頓/公斤(p=.137) (如表五)。. 19.

(27) 表四、不同震動頻率介入下之峰值力量比較(單位:牛頓) 前測後測 p -value 控制組*. 1501.75 ± 349.64. 1538.89 ± 354.81. 0.012. 低頻組. 1529.28 ± 391.44. 1561.35 ± 419.17. 0.075. 高頻組. 1542.35 ± 396.67. 1559.24 ± 392.51. 0.248. 註:以上數值為平均值±標準差；*表示介入前、後測比較達顯著水準(p<.05)。. 表五、不同震動頻率介入下之標準化峰值力量比較(單位:牛頓/公斤) 前測後測 p -value *. 控制組低頻組高頻組. 23.37±2.32 23.73±2.54 23.92±2.52. 23.98±2.29 24.20±2.78 24.23±2.64. 0.011 0.061 0.137. 註:以上數值為平均值±標準差；*表示介入前、後測比較達顯著水準(p<.05)。. 第四節發力率由二因子變異數分析之統計結果得知測量時間與震動頻率之交互作用無顯著水準 (F(2,38)=1.446，p=.248)，接續進行主效果檢定，結果指出不同震動頻率(F(2,38)=1.46，p=.795) 與測量時間的主要效果(F(1,19)=2.922，p=.104)均未達顯著水準；經 t 檢定分析結果指出，不同震動滾筒操作後，各組之發力率前後測差異量皆未達顯著水準，無震動滾筒操作後之發力率從 3453.78±1318.21 牛頓/秒提升至 3568.36±1379.31 牛頓/秒 (p=0.522)，低頻率滾筒操作後之發力率從 3455.22±1337.66 牛頓/秒提升至 3843.22±1694.15 牛頓 /秒 (p=0.051)，高頻率滾筒操作後之發力率從 3478.50±1498.84 牛頓/秒提升至 3572.58± 1660.27 牛頓/秒(p=0.406) (如表六)；標準化發力率經由二因子變異數分析之統計結果得知，測量時間與震動頻率之交互作用無達顯著水準(F(2,38)=1.391，p=.261)，接續進行主效果檢定，結果指出，震動頻率(F(2,38)=0.153，p=.859)與測量時間(F(1,19)=3.258，p=.087)均未達顯著；經由 t 檢定分析結果指出，三組之標準化發力率前後測差異量依舊沒有造成顯著差異(如表七)。 20.

(28) 表六、不同震動頻率介入下之發力率比較(單位:牛頓/秒) 前測後測 p -value 控制組. 3453.78 ± 1318.21. 3568.36 ± 1379.31. 0.522. 低頻組. 3455.22 ± 1337.66. 3843.22 ± 1694.15. 0.051. 高頻組. 3478.50 ± 1498.84. 3572.58 ± 1660.27. 0.406. 註:以上數值為平均值±標準差。. 表七、不同震動頻率介入下之標準化發力率比較(單位:牛頓/秒/公斤) 前測後測 p -value 控制組低頻組高頻組. 55.05±17.79 53.50±15.46 54.19±19.28. 55.50±16±72 59.29±19.91 55.91±22.31. 註:以上數值為平均值±標準差。. 21. 0.552 0.056 0.322.

(29) 第伍章討論. 第一節操作不同震動頻率滾筒對柔軟度之立即性影響柔軟度對於減少運動傷害的發生以或提升運動表現佔有很大的關聯性，尤其腿後腱肌群中的股二頭肌(biceps femoris)因緊繃導致損傷率最高(Askling, Malliaropoulos, & Karlsson, 2012)，甚至會因為股二頭肌的活性過高而影響跳躍能力(Pereira, Machado, Miragaya dos Santos, Pereira, & Sampaio-Jorge, 2008)。過往許多人在運動前會施作靜態伸展來提升柔軟度，但經許多研究證實，其對運動表現沒有正面效益，甚至會有立即性的肌力表現降低(Beckett, Schneiker, Wallman, Dawson, & Guelfi, 2009)；過往使用泡棉滾筒改善柔軟度的研究中，建議以 30~60 秒操作 2~5 組就可達到柔軟度提升且不影響運動表現(Scott W Cheatham et al., 2015; Wiewelhove et al., 2019)，本實驗採用以 90 秒滾筒操作於腿後側肌群，結果顯示無論有無震動功能，皆可對該處之柔軟度有立即提升之效果，且在垂直跳高度、峰值力量及發力率不會造成負面效益。而滾筒操作之所以會促進柔軟度之提升，可能歸咎於滾筒按壓之張力給予相對應之感覺接受器，促使急性之軟組織鬆動效果，以及在操作滾筒中，同時促進體溫上升、降低肌肉的緊繃與促進其順應性，進而使柔軟度提升(蘇宣，2014)。震動刺激運用於柔軟度的部分，Despina(2014)給予受試者進行約 75 秒的震動平台刺激後，造成了柔軟度提升效果且同時有增進下肢爆發力；而在局部震動刺激對於柔軟度之急性影響，Cronin 等(2007)針對腿後側肌群給予受試者施以不同頻率的震動刺激 30 秒，結果發現高頻組(44Hz)提升之柔軟度大於其他較低頻率(34Hz、24Hz、14Hz)之組別；而本實驗中之高頻組(92Hz)也有大於低頻組(45Hz)與控制組之柔軟度提升效果，雖然各組間差異量無法達到顯著效果，但依實驗數據中可發現高、低頻組進度幅度(6.3%、6.2%) 高於控制組(4.3%)，此結果與現今多數文獻結果相同(S. W. Cheatham, Stull, & Kolber, 2018; Sağiroğlu, 2017; Wiewelhove et al., 2019)；而震動刺激之所以會改善柔軟度，可歸 22.

(30) 咎於震動導致肌肉產生張力性震動反射，引起肌肉反射性收縮，促使血流量增加、血管收縮與血管擴張效果，導致降低肌肉組織沾黏與增加順應性(Cronin, Nash, & Whatman, 2007)，以及在震動過程中刺激肌梭的突觸前 Ia 抑制神經元減少牽拉反射讓拮抗肌放鬆，並刺激高爾基接收器抑制肌肉收縮而達到肌肉放鬆的目的(Di Giminiani, Masedu, Tihanyi, Scrimaglio, & Valenti, 2013; Pamukoff et al., 2014)，截止至目前為止，本研究是第一個採用較高震動頻率滾筒操作用來增加腿後側柔軟度之研究。. 第二節操作不同震動頻率滾筒對垂直跳高度之立即性影響震動刺激訓練是一種可以增加柔軟度、肌肉力量與運動表現的方法，許多研究發現在震動平台訓練下可以立即性的提升垂直跳高度(Cochrane & Stannard, 2005; Despina et al., 2014)，而在局部震動的刺激下亦可產生急性的肌肉力量增加效果(Bazett-Jones, Finch, & Dugan, 2008; McBride et al., 2010; Pamukoff et al., 2014)；這急性影響歸咎於震動誘發肌肉張力性震動反射（tonic vibration reflex, TVR），降低高爾基接收器的抑制反應，並活化肌梭（muscle spindle）產生興奮訊號，透過 Ia 感覺神經傳入脊髓 α 神經元後引起肌肉反射性收縮(Falempin & In-Albon, 1999)；過往在震動平台訓練之研究發現，不同的頻率刺激會造成肌肉不同的肌電反應(Di Giminiani et al., 2013; Pamukoff et al., 2014)，但使用何種頻率較為適合，目前尚未有共識。在過往的震動平台訓練研究中，郭京漢(2009)給予 15 位受試者進行不同震動頻率刺激 60 秒，結果發現在高頻組(32Hz)之跳躍高度提升效果大於低頻組(18Hz)且在前後測達顯著效果，而在另一則研究中則發現了不同的結果，İlbilge (2017)等人給予 32 位受試者分別進行震動平台與局部下肢震動刺激 15 秒 6 組，結果指出兩種震動方式皆無法給予下蹲跳之垂直跳高度造成影響；在使用震動滾筒刺激對於垂直跳高度的研究中，亦尚無明確之共識，Sağiroğlu (2017)在給予 22 位訓練有素的足球員進行震動滾筒介入，給予股四頭肌、腿後側肌群、臀肌與小腿進行各 30 秒按壓，結果發現無論是否有震動功能，皆可在下蹲跳測試中造成垂直跳高度的提升，而 Bailey(2014)在其研究中給予 18 位運動 23.

(31) 員進行震動滾筒刺激，分別給予腿後側肌群、股四頭肌群與小腿各 90 秒的按壓，但卻無法對垂直跳高度造成影響。而在本研究中採用三種震動頻率進行介入，結果顯示在高頻組(92Hz)刺激下，垂直跳高度有顯著之提升效果，而低頻組(45Hz)與控制組則沒有造成影響；至於在高頻組造成垂直跳提升的原因，可能來至於腿後側肌群的放鬆導致其拮抗肌(股四頭肌)的活性增加，進而幫助在跳躍過程中的表現，而有研究指出，針對腿後側肌群進行震動滾筒刺激後，會促使其拮抗肌(股四頭肌群)產生活化效果，增加股直肌、股外側肌與股內側肌之肌電訊號，並提升其 MVIC 最大等長收縮之能力(Lim et al., 2019)，因此增加膝關節伸展之力量輸出，且在 Atabek(2009)等人針對 21 名健康男性進行下蹲跳與膝關節伸展等速肌力的研究中發現，在 120 和 180°/ s 下測得之等速膝關節伸展力量與下蹲跳測試之垂直跳高度具有顯著且中等的相關性(Atabek & Sönmez, 2009)，而在垂直跳的過程中，膝關節的作功輸出佔 49%(Hubley & Wells, 1983)，因此當輸出能力提升時，垂直跳高度可能也隨之增加。另有研究針對腿後側肌群柔軟度與垂直跳高度進行探討，結果發現腿後側柔軟度與運動員之垂直跳表現具有中度相關性(García-Pinillos, Ruiz-Ariza, Moreno del Castillo, & Latorre-Román, 2015; Saiyed, Pais, Shaikh, Shemjaz, & Pais, 2015)，雖然本實驗並未針對腿後側肌群進行柔軟度測試，但依坐姿體前彎之結果，高頻組確實造成了坐姿體前彎數據提升且同時有增加垂直跳高度，推測在高頻率震動滾筒介入後會有提升腿後側肌群柔軟度之可能；因此本實驗受試者在高頻率震動滾筒操作後，由於股四頭肌活肌增加促進膝關節伸展之力量提升，以及腿後側柔軟度的增加，進而導致垂直跳高度產生提升之效果。. 第三節操作不同震動頻率滾筒對峰值力量之立即性影響本研究以下蹲跳過程中雙腳給予地面所產生之最大反作用力作為峰值力量，結果顯示在控制組之峰值力量有顯著之提升效果，其中高頻組增加效果最小；先前的研究指出，在運動前以泡棉滾筒進行操作，除了可以增加柔軟度之外並不會對運動表現造成負面影響(Scott W Cheatham et al., 2015; Wiewelhove et al., 2019)，Wee(2018)對 17 名男性進行 30 24.

(32) 秒的下肢滾筒操作研究，結果發現對於發力率、峰值力量與垂直跳高度皆沒有影響，另一位 MacDonald(2013)在對 11 名健康男性的研究中，針對股四頭肌進行 60 秒的按壓後發現，一樣可以立即性的增加活動範圍且在最大自主性收縮測試中沒有造成負面影響，但在蘇宣(2014)的研究則有另一種結果，其讓 30 名受試者進行滾筒按壓介入，給予股四頭肌、腿後側肌群、脛前肌與小腿肌群進行各單邊 30 秒按壓，結果發現，除了可提升下肢柔軟度外還可在股四頭肌等速肌力測試中產生提升效果，與其實驗中之控制組(5 分鐘腳踏車熱身)結果相同；而本實驗之控制組造成峰值力量提升的原因，可能是在泡棉滾筒介入後，給予較緊繃之腿後測肌群施以滾筒按壓，進而使感覺接受器感與神經系統的交互作用促使軟組織放鬆(Schleip, 2003b)，增加肌肉順應性(Giovanelli et al., 2018)，並同時給予組織產生活化與肌肉溫度，因此該熱身效果造成控制組之峰值力量可以產生提升，而在另兩種震動刺激組別並不如控制組提升之效果，可能是本實驗在設計上統一先完成控制組之測試後才進行其餘兩種震動組別的實驗，因此在控制組給與下肢力量之提升效果與動作學習上的熟悉，部分殘留於震動組別的前側結果上，因此峰值力量在高頻組與低頻組前側之數值(1542.35 ± 396.67 牛頓與 1529.28 ± 391.44 牛頓)與控制組的後側數值 (1538.89 ± 354.81 牛頓)較為接近，以及在後續震動滾筒操作過程中，因震動同時可降低痛感，而在疼痛閘門控制理論中，訊號會從震動感覺接受器經由直徑較大的神經 Aβ fiber 傳入，減少了痛覺神經 C fiber 的傳入，抑制背角神經元的活化，另外在中樞裡因為痛覺與震動覺在體感覺皮質區域是相近的，所以活化震動覺可以減少痛覺刺激(Coghill et al., 1994; Kakigi & Watanabe, 1996)，因此操作者可能在此狀態下，無意間增加了滾筒操作給予組織按壓的重量，促使了更好的組織放鬆效益，並獲得較好的柔軟度提升，但卻可能同時降低了腿後側肌群之收縮能力，雖然腿後側肌群的活性降低可能會促進股四頭肌的能力，但在此相互干擾之下，可能無法在下蹲跳過程中能有如控制組在峰值力量產生顯著增加效果。. 25.

(33) 第四節操作不同震動頻率滾筒對發力率之立即性影響發力率是指在最短時間內產生最大力量的能力，普遍作為評估爆發力的指標(Yu, Gabriel, Noble, & An, 1999)。在過往使用滾筒所進行之研究中，MacDonald(2013)等人與 Wee(2018)的實驗皆發現無法透過泡棉滾筒介入來影響發力率甚至是其他肌肉表現的能力；在全身震動刺激的研究中，郭京漢(2009)在針對 15 位受試者施以不同震動頻率的刺激 60 秒 5 組，發現無論是高頻(32Hz)或低頻(18Hz)組皆無法在連續下蹲跳的發力率造成幫助；而在局部震動刺激的研究中，Souron (2019)等給予 13 名男性進行下肢局部震動刺激，受試者於大腿放置震動裝置接受 15 分鐘震動頻率範圍在 0~170Hz 之刺激，發現無法單靠單一部位刺激對下蹲跳之發力率產生提升效果，可能是因為下蹲跳有許多下肢肌肉共同參與，以及震動介入的時間過長，而導致神經適應的效果消失甚至將低肌肉的性能(Souron et al., 2019)，然而在另一則上肢局部震動刺激的實驗中，de Paula(2016)等給予 19 位男性受試者進行手臂震動刺激，在手肘進行 5 次各 12 秒的最大自主性收縮同時施以震動刺激(17~23Hz)介入，發現在阻力訓練的同時搭配震動刺激可以讓發力率出現提升效果，並認為此效益來至於震動刺激增加了肌梭觸發頻率導致肌肉產生反射性收縮與張力性震動反射(de Paula, Moreira, & Szmuchrowski, 2016)；以上實驗產生之不同結果，可能來至於實驗動作設計上的差異、刺激時間、頻率或檢測方法的不同；本實驗收集之發力率，採用下蹲期力量最低值至蹬伸期力量最大值之單位時間內力量的變化率，發現無論是一般滾筒或震動滾筒皆無法對發力率造成統計之差異，與上述針對下肢進行全身震動刺激或局部震動刺激之研究結果相同，而控制組因缺乏震動刺激，對發力率無法產生影響之結果也如預期，雖震動刺激可能給予刺激部位造成肌肉活性上之增加，但因下蹲跳過程中下肢參與肌肉眾多，單一肌群的局部震動刺激可能難以產生顯著之提升效果。. 26.

(34) 第五節總結本研究顯示，不同震動頻率的滾筒按壓會得到不同的益處，均能有效立即改善柔軟度，此效果來至於表層組織感覺接受器與神經系統相互作用下促使軟組織暫時性放鬆，而含有震動功能滾筒可獲得較多之提升，則可能因震動刺激相對應接受器以促使組織更進一步放鬆。而在高頻率(92Hz)的震動滾筒刺激腿後側肌群過後，可立即提升垂直跳高度，可能歸咎於此震動頻率刺激給予腿後側肌群較多的放鬆與抑制效果，促進其相對應膝伸展肌群之表現與關節活動範圍增加，以達到垂直跳高度之提升。峰值力量僅有控制組能產生提升效果，可能在其操作過程中，促進肌肉順應性、改善腿後側肌群之緊繃、促進血流與恢復肌肉應有收縮長度與能力，而在震動組別中，則可能因為震動刺激下降低疼痛感覺，促使滾筒操作過程中施加更多身體重量，導致作用肌過度的放鬆並影響了收縮能力，因此無法對峰值力量造成顯著提升效果。由於下蹲跳過程參與肌肉眾多，單靠獨立震動刺激或泡棉滾筒按壓腿後側肌群下，並無法對發力率產生提升效果。. 27.

(35) 第陸章結論與建議. 第一節結論本研究針對腿後側肌群操作不同震動頻率滾筒後可以了解無震動滾筒或震動滾筒操作後皆能提升柔軟度且效果一致，在高頻率(92Hz)震動滾筒操作下對於垂直跳高度有立即性提升效果，僅有無震動功能滾筒可對於峰值力量有提升效果，但無論滾筒是否具備震動功能，發力率數值在操作後皆沒有改變。. 第二節未來建議本研究結果可幫助一般民眾或競技運動員作為運動前暖身的一種選擇，可視需求選擇合適的震動頻率滾筒以獲得最有效的幫助，有立即性跳高需求，可選擇高頻率(92Hz) 震動刺激；如要進行長時間運動或是訓練，建議可採用一般泡棉滾筒或是低頻率(45Hz) 震動滾筒進行操作；未來研究建議可以針對沒有運動習慣之對象與不同年齡層進行相關實驗，進一步探討此震動頻率是否適合其他族群；在實驗器材部分，建議可採用等速肌力測試或等長收縮肌力測量方式來確認肌肉是否因為震動刺激而產生肌力上提升，亦可使用肌電訊號來確認作用肌與拮抗肌群活化程度是否有受影響；柔軟度則可採用關節活動角度量測方式，以獲得更精準之結果；震動滾筒操作所獲得之效益，建議可以再探討其保留時間之長短，以及比較長時間介入下之效益是否與立即性介入有所差異；此外下蹲跳為多關節參與動作，建議可同時操作更多下肢肌群來確認震動滾筒介入下是否會對下蹲跳之發力率造成影響。. 28.

(36) 參考文獻. 林芸代 (2013)。局部震動伸展訓練對五十肩患者的立即療效 (未出版碩士論文)。國立臺灣師範大學，台北市。陳家祥 (2010)。不同頻率及振幅之震動訓練對平衡及跳躍表現之影響 (未出版碩士論文)。國立臺灣師範大學，台北市。郭京漢 (2009)。不同頻率全身震動對下肢運動表現之立即性影響 (未出版碩士論文)。國立臺灣師範大學，台北市。蘇宣 (2014)。單次不同的暖身方式對於下肢本體感覺及肌肉表現的影響 (未出版碩士論文)。國立高雄醫學大學，高雄市。. Alghadir, A., Anwer, S., Zafar, H., & Iqbal, Z. (2018). Effect of localised vibration on muscle strength in healthy adults: a systematic review. Physiotherapy, 104(1), 18-24. Askling, C. M., Malliaropoulos, N., & Karlsson, J. (2012). High-speed running type or stretching-type of hamstring injuries makes a difference to treatment and prognosis. In: BMJ Publishing Group Ltd and British Association of Sport and Exercise Medicine. Atabek, H. Ç., & Sönmez, G. A. (2009). The relationship between isokinetic strength of knee extensors/flexors, jumping and anaerobic performance. Isokinetics and exercise science, 17(2), 79-83. Bazett-Jones, D. M., Finch, H. W., & Dugan, E. L. (2008). Comparing the effects of various whole-body vibration accelerations on counter-movement jump performance. Journal of sports science & medicine, 7(1), 144. Beardsley, C., & Škarabot, J. (2015). Effects of self-myofascial release: a systematic review. Journal of bodywork and movement therapies, 19(4), 747-758. Beckett, J. R., Schneiker, K. T., Wallman, K. E., Dawson, B. T., & Guelfi, K. J. (2009). Effects of static stretching on repeated sprint and change of direction performance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 41(2), 444-450. 29.

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