第五章 第五章 第五章
第五章 討論 討論 討論 討論與結論 與結論 與結論 與結論
在本章中，將針對研究結果所呈現的資料，分別對不同動作（負重 SJ 與負重 CMJ）與不同負荷（最大等長肌力的 0%, 10%, 20%, 30%, 40%）的 力學特徵與肌電特徵摘要陳述，並摘列其主要研究發現，然後對不同動作 與不同負荷在力學參數與肌電參數所得的統計結果加以闡述，並輔以相關 研究文獻一一討論與對照比較分析，最後再為本研究結果摘列研究結論。
第一節 第一節 第一節
第一節 不同 不同 不同 不同動作與 動作與 動作與 動作與負荷的 負荷的 負荷的 負荷的力學 力學 力學 力學特徵之討論 特徵之討論 特徵之討論 特徵之討論
一 一 一
一、 、 、 、 負重 負重 負重 負重 SJ 的 的 的 的力學 力學 力學特徵 力學 特徵 特徵 特徵
經由圖 4.1.1、圖 4.1.3 及其他本研究中 SJ 力量時間曲線圖的研析，摘 要以下負重 SJ 的力學特徵如下：
（一） 與傳統的蹲舉訓練相比較，負重 SJ 向心蹬伸階段，因整個動作 過程未產生有如傳統蹲舉動作產生停止點的減速制動現象，受試者可於蹬 伸末期盡全力向上蹬跳，使力量峰值維持在相對高點，如此的力量時間曲 線型態（pattern），可導致衝量（曲線下的面積）的增大，而衝量正是決定 運動表現的主要力學參數。在本研究中，此衝量面積因力量值的增加與力 的作用時間的延長，使衝量隨負荷的增加而明顯增加，40%負荷時衝量最大
（如圖 4.1.1 所示），向心蹬伸最大力量峰值為體重的 3.227 倍，達此力量峰 值所需時間最長，為 524 毫秒。40%負荷所激發出來的力量峰值甚至比受試
者下肢最大等長力量（187.1 公斤=2.7 倍體重）多出 19.5%（如表 5.1.1）。
（二） 負重 SJ 會於蹬伸末期產生另一最大力量峰值，這個現象隨負荷 的增加而明顯提高（如圖 4.1.1），此第二峰值如大於第一峰值，則說明其有 利於衝量的增大，反之，則不利於運動表現，同時，也可能說明其負荷可 能過重，或受試者未盡全力蹬跳。因此，可利用此一力學特徵來判斷受試 者從事此一訓練的適當負荷重量，或做為訓練質量的監控依據。
（三） 在騰空後的著地力量時間曲線上，其力量峰值往往會大於蹬伸階 段的肌肉最大主動用力之值，一般而言，著地緩衝技術愈佳者，此峰值越 低，反之則越高，產生傷害的機會就越高，這說明了著地緩衝技術的特徵 與重要性。值得一提的是：著地力量峰值的大小主要決定於著地時的緩衝 技術、騰空後的下落高度與負荷重量，並不一定隨負荷的增加而變大，適 當的負荷反而有利於提升緩衝技術，減少著地瞬間的力量峰值，這可能就 是肌肉自我保護特徵的表現。在本研究中，6 號受試者 SJ 騰空後的著地碰 撞力量峰值 0%負荷時為 3.301，10%時為 2.674，20%時為 2.742，30%時為 3.41，而於 40%負荷時最大，達體重的 4.048 倍（如表 5.1.1）。
（四） 依據圖 4.1.1 不同負荷 SJ 力量時間曲線對照圖，進一步分析不同 負荷 SJ 動作所激發出來的最大力量值、快速肌力指數（最大力量/達最大力 量的時間）與騰空後的著地碰撞最大力量，如表 5.1.1 所示，依此表再配合 圖 5.1.1 肌力診斷參數的概念，發現以下重要的負重 SJ 特徵：隨著負荷的
增加，SJ 向心蹬伸所激發出來的力量峰值也隨之增加；但是因達到最大力 量所需的時間變長，使快速肌力指數（Speed- Strength-Index, SSI＝Fmax/
Tmax）反而隨著負荷的增加而降低；而且，代表發力率（rate of force development, RFD）大小的曲線斜率，也是隨負荷的增加而降低。
肌力訓練可引起神經肌肉系統的改變，這些改變的結果，表現在肌群 間協調性的改善和力量輸出能力的提高上；肌肉所受的牽張負荷不同，其 所產生的神經肌肉適應也會有所差異（Kritpet，1989）。在本研究的負重蹲 跳訓練中，這些差異表現在力學參數上的證據則為激發更大的力量輸出與 爆發力的提升上，但因為本研究並未進行訓練前後的比較，所以無從得知 是否會因負重蹲跳訓練一段時間後，也會造成在無負重下產生更高的力量 與爆發力輸出及快速肌力指數與發力率的提升，因此，這也是未來進一步 研究值得探討的地方。
表 5.1.1 不同負荷 SJ 所激發出的最大力量與快速肌力指數
力學參數 負荷重量 SJ0 SJ10 SJ20 SJ30 SJ40 蹬伸最大力量（體重倍率） 2.449 2.567 2.745 2.974 3.227 蹬伸最大力量/最大等長力量 0.907 0.951 1.017 1.101 1.195 達最大力量所需時間（秒） 0.172 0.306 0.407 0.462 0.524 快速肌力指數（SSI） 14.238 8.389 6.744 6.437 6.158 著地瞬時最大力值（體重倍率） 3.301 2.674 2.742 3.41 4.048
上列資料擷取自 6 號受試者。
圖 5.1.1 肌力診斷參數 （摘自劉宇等人，1996）
說明：快速肌力指數 SSI = Fmax / Tmax 發力率 FRD = △F / △t 初始發力率 IRFD = △F30 / △t30
二 二 二
二、 、 、 、 負重 負重 負重 負重 CMJ 的 的 的 的力學 力學 力學 力學特徵 特徵 特徵 特徵
經由圖 4.1.2、圖 4.1.4、圖 5.1.2 及其他本研究中 CMJ 力量時間曲線圖 的研析，摘要以下負重 CMJ 的力學特徵如下：
（一） CMJ 各動作分期（如圖 5.1.2）的特徵之描述：
a: 起跳的起始位置，跳者穩定站立，此時的重心高度設定為 0。
a~b: 加速向下蹲。此時，合力為負值（FGRF–mg < 0）。
b: 下蹲加速度達最大值。
b~c: 下肢肌肉受牽拉之受力增加，但重心依然繼續向下蹲，此時 合力與重心加速度仍為負值。
c: 此點之地面反作用力等於體重，合外力和重心加速度為 0，向 下速度達最大值。
c~d: 繼續下蹲，合外力與加速度變為正值。
d: 下蹲至最低點，此時速度為 0，正負衝量之和（a 至 d 的積分 面積）亦為 0，是 CMJ 動作離心期與向心期的分隔點。
d~e: 重心高度由最低點開始向上蹬伸。
e: 合外力等於體重，加速度等於 0，向上速度達最大值。
e~f: 合外力降至低於體重，加速度變為負值，但此時重心仍繼續 向上蹬伸，而且因重力的影響，速度開始變慢。
f: 腳尖騰空離地瞬間，此時地面反作用力變為 0，而且因踝關節 的伸展，此時跳者踮腳尖，重心稍高於穩定站立期。
f~g: 向上騰空期，但因重力的影響，向上的速度越來越慢。
g: 重心高度達最高點的瞬間，此時速度變為 0。
g~h: 重心高度反轉向下的騰空期，此時速度又變為負值。
h: 腳著地瞬間，此時地面反作用力會有一陡峭的碰撞峰值，最後 漸漸達穩定狀態直到地面反作用力等於體重。
圖 5.1.2 CMJ 力量時間曲線的動作分期示意圖
說明：左上圖為 CMJ 動作的力量時間曲線圖，左中圖為加速度時間曲 線圖，左下圖為速度時間曲線圖，右上圖為位移時間曲線圖，
右下圖為力量位移曲線圖（摘自 Linthornea, 2001)。
（二） 在 CMJ 離心階段，測力板地面反作用力的啟動先於槓鈴上位移 計的啟動。緊接著先產生反向的負衝量，而於正負衝量積分之和為 0 時（從 a 點積分至 d 點），即為離心期與向心期的分隔點，此即圖 5.1.2 之 d 點。
（三） 負重 CMJ 可於離心末期產生最大力量峰值，此離心力量峰值一 般多大於向心期的最大力量值（如圖 4.1.5 至圖 4.1.9 所示）。這表示 CMJ 的下蹲離心動作，有利於激發肌肉的牽張反射與彈性能儲存的兩個生理學 特性，可募集產生最大的力量值，此現象正好是本研究所發現的：負重 CMJ 可於下蹲離心期徵召更多的運動單位參與收縮，30%負荷可達最大的徵召量
（如圖 4.4.1、圖 4.4.2、圖 4.4.5 及圖 4.4.6 所示），而此也說明了 CMJ 離心 動作與適當負重的重要性。
（四） 負重 CMJ 向心蹬伸階段，力量值隨之下降，但會產生另一力量 峰值（如圖 4.1.2 及圖 4.1.5~圖 4.1.9 所示），此一峰值會因負荷重量的大小 而稍有不同，這造成力量型態（pattern）的改變，使曲線下的面積（即衝量）
也隨之改變，而衝量正是決定運動表現的主要力學參數。在本研究中，如 圖 4.1.2 及圖 4.1.4 所示，CMJ 衝量隨負荷的增加而增加，40%負荷可產生 最大的衝量與力量峰值。
（五） 在騰空後的著地力量時間曲線上，其力量峰值往往會大於肌肉 的最大主動用力，著地緩衝技術愈佳者，此峰值越低，反之則越高，產生 傷害的機會就越高，這說明了著地緩衝技術的特徵與重要性。在本研究中，
以 6 號受試者為例，負重 CMJ 騰空後的著地碰撞力量峰值：0%負荷時為 3.984，10%時為 2.862，20%時為 3.093，30%時為 3.375，而 40%負荷時為 3.844 倍體重（如圖 4.1.2），碰撞力量峰值並不一定隨負荷的增加而增加。
（六） Cronin, McNair, & Marshall (2004)的研究指出：最大肌力與牽張 速度是 CMJ 離心期爆發力募集（power absorption）的兩個最佳預測因子，
而向心平均爆發力則是 CMJ 向心期爆發力輸出值（power production）的最 佳預測因子。因此，為了增進訓練效果，負重 CMJ 訓練應強調在適當負荷 下快速離心，以求增加離心末期最大力量與激發肌肉的牽張反射特性，並
力求快速的向心蹬伸速度，以增加向心期的爆發力輸出量。
三 三 三
三、 、 、 、 CMJ 表現優於 表現優於 表現優於 表現優於 SJ 的因素之探討 的因素之探討 的因素之探討 的因素之探討
由相關文獻（Astrand & Rodahl, 1970；O’Connell & Gardner, 1972；
Wathen, 1993；Allerheiligen, 1994；Schmidtbleicher, 1998；陳敦禮，1996；
洪彰岑等人，1997；林正常等人，1999）與本研究結果，摘要為何帶有反 向動作的 CMJ 之表現會優於 SJ 的主要原因如下：
（
（
（
（一一一一））） 肌梭）肌梭肌梭肌梭伸展伸展伸展伸展反射反射反射反射（（（（stretch reflex））））的神經因素的神經因素的神經因素的神經因素。。。 。
在本研究中，伸展反射的神經因素特別是表現在離心期肌電量的增加 上（如表 4.4.1 所示）。隨著負荷的增加，CMJ 離心期在大腿肢段的股直肌 與股外側肌之 EMGrms也隨之顯著增加，而在 30%負荷下，可激發出最大量 的 EMGrms。而作為小腿肢段作用肌的比目魚肌與腓外側肌之離心 EMGrms， 雖未達顯著差異水準，但亦有隨負荷的增加而增加的明顯趨勢。這正如 Kritpet (1989) 所稱：當肌肉快速離心收縮時，如能立即伴隨著快速的向心 收縮，將可增強神經肌肉的興奮性與張力，而產生更強有力的收縮。
（
（
（
（二二二二））） 肌肉彈性能儲存與釋放能力的肌肉因素）肌肉彈性能儲存與釋放能力的肌肉因素肌肉彈性能儲存與釋放能力的肌肉因素肌肉彈性能儲存與釋放能力的肌肉因素。。。。
CMJ 先離心的動作有利於肌肉彈性能的儲存，而緊接著再快速向心收 縮的動作，將所儲存的彈性能快速且大量釋放出來，可充分利用肌肉的彈 性特徵，有利於功能性動作的表現。
（
（
（
（三三三三））） CMJ 獲取） 獲取獲取獲取最佳正向起始力原理的力學因素最佳正向起始力原理的力學因素最佳正向起始力原理的力學因素。最佳正向起始力原理的力學因素。。。
由圖 4.1.5 至圖 4.1.9 觀之：CMJ 力量時間曲線，會在離心末期達到最 大力量峰值，並在向心初始期就已獲得很高的初始力量值。
（
（
（
（四四四四））） CMJ 獲取最大） 獲取最大獲取最大獲取最大衝量衝量衝量衝量原原原理的力學因素原理的力學因素理的力學因素理的力學因素。。。 。
如圖 4.1.5 至圖 4.1.9，CMJ 下蹲做負功的末期就已產生一個正向衝量，
使 CMJ 力量時間曲線下的面積（即衝量）大於 SJ。而依據動量定理，衝量 是動作速度與運動表現的決定性因素。
（
（
（
（五五五五））） CMJ 動作） 動作動作動作有利於激發高頻運動單位參與收縮的神經力學因素有利於激發高頻運動單位參與收縮的神經力學因素有利於激發高頻運動單位參與收縮的神經力學因素。有利於激發高頻運動單位參與收縮的神經力學因素。。。 在本研究中，CMJ 因向心蹬伸速度顯著快於 SJ，導致 CMJ 在不同負荷 下的向心期中位數頻率均顯著高於 SJ（如表 4.4.9 至表 4.4.14 所示），這表 示 CMJ 離心後的快速向心動作，更有利於高頻快縮肌運動單位的激發，終 至產生更大的力量輸出，使 CMJ 的向心平均力量與最大力量均顯著高於 SJ
（如表 4.2.6 與表 4.2.7）。
（
（
（
（六六六六））） CMJ 動作有利於肌肉興奮抑制機轉及肌群間協調能力的改善） 動作有利於肌肉興奮抑制機轉及肌群間協調能力的改善動作有利於肌肉興奮抑制機轉及肌群間協調能力的改善動作有利於肌肉興奮抑制機轉及肌群間協調能力的改善。。。。 CMJ 動作涉及一種獨特的 stretch-shortening-cycle（SSC）肌肉收縮型 態，這種 SSC 的肌肉收縮型態，可使運動單位的活化更趨同步，並有利於 肌群間協調能力的更加強化，導致更有效率的動作表現（Stone, 1982）。
第二節 第二節 第二節
第二節 不同動作與負荷對力學參數的影響 不同動作與負荷對力學參數的影響 不同動作與負荷對力學參數的影響 不同動作與負荷對力學參數的影響
在本節中，將分別討論不同負荷對CMJ下蹲離心力學參數的影響及不同 負荷對SJ與CMJ向心蹬伸期力學參數的影響。但是因實驗期間，Kistler’s Quattro Jump測力板的穩定性不佳，造成標定後的力量訊號產生飄移的現 象，使部分受試者的資料數據有所誤差，因此，本節所呈現的力學參數係 依第三章第五節中，有關位移計力學參數的資料處理方法，取自槓鈴上之 位移計的位移變化所換算而來的參數值，而非測力板所測得的數值；測力 板的力量訊號在本研究中，主要作為CMJ離心與向心期的判斷及動作時序 上的參考。
一 一 一
一、 、 、 、 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對CMJ下蹲離心期力學參數的影響 下蹲離心期力學參數的影響 下蹲離心期力學參數的影響 下蹲離心期力學參數的影響
由表4.2.1所呈現的結果觀之，CMJ離心時間並不隨負荷的增加而改變；
而在離心位移上，因負荷越重，重力加速度越大，受試者自然地縮短下蹲 的位移（CMJ-40%並達顯著差異），以避免因負荷過重而無法於向心期克服 此外負荷，這些可能都是人體自然的保護機制之表現。
在CMJ離心期的力學參數中，最值得關注的在於速度、力量與爆發力的 輸出上。40%負荷下的離心平均速度與最大速度均顯著較慢，顯示在此負荷 下，人體自然產生動作速度的抑制作用；而在離心平均力量、最大力量、
平均爆發力與最大爆發力上，均顯示隨負荷的增加而顯著增加的力學效
應，這為肌力與爆發力的訓練，提供了力學的科學依據。
爆發力是力量與動作速度的乘積，最大力量與牽張速度更是CMJ離心期 爆發力募集（power absorption）的兩個最佳預測因子（Cronin等人，2004），
然而，負重CMJ離心期的動作速度隨負荷的增加而減慢，力量值卻是隨負 荷的增加而增加，因此，在離心期爆發力的輸出效應上，力量的增加顯然 比動作速度佔有更重要的角色。值得一提的是：離心平均爆發力與最大爆 發力的增加，在30%負荷之前呈線性增加，而在40%負荷下開始轉折，呈非 線性增加（如圖4.3.7及圖4.3.8所示），這可能也意味著30%負荷對爆發力發 展的正效應最佳，而40%負荷可能是負重量的上限了。
二 二
二 二、 、 、 、 不同負荷 不同負荷 不同負荷 不同負荷對 對 對 對SJ與 與 與CMJ向心蹬伸期力學參數的影響 與 向心蹬伸期力學參數的影響 向心蹬伸期力學參數的影響 向心蹬伸期力學參數的影響
以下將針對第四章第二節「不同負重 SJ 與 CMJ 的向心期力學參數」之 統計結果，說明並討論如下：
在 LSJ 與 LCMJ 之間，除了向心期的蹬伸時間無顯著差異外，其餘其他 力學參數均達顯著差異，LCMJ 在向心蹬伸位移、平均速度、最大速度、平 均力量、最大力量、平均爆發力、最大爆發力（由位移計的位移變化量所 換算而來）等，均顯著高於 LSJ，運動整體表現指標的騰空時間與騰空位移 也是 LCMJ 顯著優於 LSJ。這樣的結果也驗證了前一節所摘要出來 CMJ 表現 優於 SJ 的因素，有相互呼應的效果。
在不同負荷之間，向心蹬伸位移均不隨負荷的增加而改變，蹬伸的時
間則是隨負荷的增加而顯著增加，顯示力的作用時間隨負荷的增加而延 長，這與 Wilson, et al. (1993)的研究所指出的結果一樣，有利於力量的輸出 值維持在相對高的水準與增加衝量。而 LSJ 與 LCMJ 的向心平均速度、最大 速度均隨負荷的增加而顯著降低，但向心平均力量、最大力量、平均爆發 力及最大爆發力則均隨負荷的增加而增加。由此結果可知：無論是 LSJ 或 LCMJ，負重蹲跳的爆發力之增加，主要在於因力量的提升，而非動作速度 的加快。至於整體運動表現指標的騰空時間與騰空位移，均是隨負荷的增 加而降低。
以上的結果，均是呈現於外的力學特徵之表現。然而，從運動控制的 觀點出發，這些力學特徵的表現，均是由神經控制肌肉的機轉所支配，因 此，下一節起，將利用肌電圖研究中的均方根肌電振幅與中位數頻率，進 一步從微觀的角度來呈現 LSJ 與 LCMJ 的神經肌肉支配特徵與功能。
第三節 第三節 第三節
第三節 不同 不同 不同 不同動作與 動作與 動作與 動作與負荷的肌電特徵之討論 負荷的肌電特徵之討論 負荷的肌電特徵之討論 負荷的肌電特徵之討論
透過肌電圖可以觀察到當肌肉收縮越強，放電間隔越短，參與活動的 運動單位之數量也越多，所以當產生極強的收縮時，表現為許多肌纖維的 興奮放電，如此透過肌電圖圖像的振幅和頻率，可推斷運動時肌肉的收縮 程度（林正常，1995）。
在本研究中，藉由肌電圖來分析不同訓練方式（負重 SJ 與負重 CMJ）
在不同負荷情況下的下肢肌肉活化程度，並配合生物力學的一些指標，比 較其間的特徵與差異。以下就針對本研究所呈現的結果，分別探討負重 SJ 與負重 CMJ 在不同負荷下的肌電特徵。
一 一 一
一、 、 、 、 負重 負重 負重 負重 SJ 的肌電特徵 的肌電特徵 的肌電特徵 的肌電特徵
由圖 4.3.1 至圖 4.3.5 負重 SJ 的肌電活動現象及第四章第四節所呈現的 SJ 均方根肌電振幅統計結果，摘要以下負重 SJ 的肌電特徵如下：
（一） 在 SJ 屈膝下蹲的靜止階段，脛骨前肌最先收縮，且產生最強烈 的肌電振幅，這表示在此階段，脛骨前肌起主要支撐作用；其次 為股外側肌、再其次為股直肌。而且，當負荷增加時，大腿肢段 作用肌的股外側肌與股直肌之肌電振幅亦隨之增加。然而，股二 頭肌及小腿肢段的比目魚肌與腓外側肌，於此階段幾乎不參與收 縮，說明其不扮演支撐作用的角色。
（二） 在 SJ 向心蹬伸階段，股直肌、股外側肌、比目魚肌及腓腸肌等 作用肌則大量參與收縮，扮演起跳蹬伸動作的主要作用肌群，而 且，大腿肢段的股外側肌（單關節肌）標準化肌電振幅大於股直 肌（雙關節肌），小腿肢段的比目魚肌（單關節肌）標準化肌電 振幅大於腓外側肌（雙關節肌）。此時，脛骨前肌僅微量參與收 縮，扮演拮抗肌群的角色。而作為蹬伸拮抗肌群的股二頭肌則產 生微幅的共縮（co-contraction）現象，而且，負荷越重，拮抗越 大，共縮現象越明顯，這樣的現象在表 4.4.4 的統計考驗結果得 到驗證，並呈現於圖 4.4.9。
（三） 騰空前期在股外側肌、股直肌仍有微量的肌電振幅。騰空後的 再著地（re-landing）前，脛骨前肌最先反應並預先產生收縮，以 維持下肢著地時有一定的勁度。
二 二 二
二、 、 、 、 負重 負重 負重 負重 CMJ 的肌電特徵 的肌電特徵 的肌電特徵 的肌電特徵
由圖 4.3.6 至圖 4.3.10 負重 CMJ 的肌電活動現象及第四章第四節所呈現 的 CMJ 均方根肌電振幅統計結果，摘要以下負重 CMJ 的肌電特徵如下：
（一） 在離心下蹲階段，脛骨前肌最先收縮，扮演制動緩衝的主要角 色，0%負荷時，因受試者未扛槓，下蹲離心速度最快，產生最大 量的肌電振幅；由此推斷，肌電振幅與動作速度及負荷重量息息 相關。緊接著在離心中後段，特別是在離心末期，股直肌與股外
側肌等大腿作用肌群即大量參與收縮，隨著負荷的增加，甚至於 離心末期取代脛骨前肌的支撐作用而大量放電，並於向心期大量 收縮。然而，在離心期的比目魚肌僅小量收縮，腓外側肌僅微幅 收縮，而股二頭肌幾乎不參與收縮。
（二） 在向心蹬伸階段，股直肌、股外側肌、比目魚肌及腓腸肌等作 用肌大量參與收縮，扮演起跳蹬伸動作的主要作用肌群，其中，
股外側肌與比目魚肌這兩個單關節作用肌的肌電振幅更明顯，而 股直肌與腓外側肌這兩個雙關節作用肌則相對較不明顯。
（三） 脛骨前肌於向心期幾乎不參與收縮，與股二頭肌一樣扮演拮抗 肌群的角色，而股二頭肌在整個動作過程中甚少參與收縮，但在 向心期則會產生微幅的共縮現象，而且當負荷愈重時，共縮現象 越明顯。
（四） 騰空前期在股外側肌、股直肌仍有微量的肌電振幅。騰空後的 再著地前，脛骨前肌最先反應並預先產生收縮，以維持下肢著地 時有一定的勁度。
三 三
三 三、 、 、 、 負重 負重 負重 負重 SJ 與負重 與負重 與負重 與負重 CMJ 向心期 向心期 向心期 向心期的 的 的 的拮抗肌共縮現象 拮抗肌共縮現象 拮抗肌共縮現象 拮抗肌共縮現象
林正常（1995）的報告指出：動作協調性的變化是評估運動員訓練程 度的指標之一，訓練良好的運動員，作用肌與拮抗肌肌電圖同時存在的時 間會逐漸縮短，甚至會在作用肌肌電圖出現的同時，拮抗肌肌電圖完全消
失。
向心收縮期作用肌與拮抗肌肌電圖同時存在的共縮現象也出現在本研 究中，負重 CMJ 與 SJ 向心期的股二頭肌均會產生共縮現象，且存在個別差 異與負荷差異，動作協調性良好的受試者，於向心蹬伸期呈現較低與較微 量的股二頭肌肌電振幅。另外，負荷越重，共縮現象越明顯，負重 SJ 並達 顯著差異水準，40%負荷時的股二頭肌共縮肌電量甚至比無負荷 0%時高出 80.9%（如表 4.4.4），這可能與關節穩定作用及肌肉的自我保護機制有關；
而降低肌肉自我保護機制，呈現最大訓練效益，也是運動訓練效果的參考 指標之一，因此，未來可進一步研究在一段訓練期後，再來探討與判斷共 縮現象的變化。
第四節 第四節 第四節
第四節 不同動作與負荷 不同動作與負荷 不同動作與負荷 不同動作與負荷對 對 對 對肌電參數 肌電參數 肌電參數 肌電參數的影響 的影響 的影響 的影響
在本節中，將依據第四章第四節「不同動作與負荷的肌電參數統計結 果」，配合相關文獻的對照，分別討論不同負荷對CMJ下蹲離心期均方根肌 電振幅的影響、不同負荷對SJ與CMJ向心蹬伸期均方根肌電振幅的影響、不 同負荷對CMJ下蹲離心期肌電中位數頻率的影響及不同負荷對SJ與CMJ向 心蹬伸期肌電中位數頻率的影響。
一 一 一
一、 、 、 、 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對CMJ下蹲離心期 下蹲離心期 下蹲離心期均方根 下蹲離心期 均方根 均方根肌電 均方根 肌電 肌電 肌電振幅 振幅 振幅的影響 振幅 的影響 的影響 的影響
CMJ動作利用兩個肌肉的生理學特性：一是伸展反射 （stretch reflex）， 二是彈性能的儲存（storage of elastic energy）。當快速伸展（lengthening）
一肌群，緊接著再快速地縮短（shortening）此一肌群，可產生比單存向心 收縮更強而有力的收縮力量（Huber, 1987）。這個收縮力量的增加被認為是 因肌梭（muscle spindle）的伸展所致，而肌梭的伸展涉及一種稱為肌梭反 射（myotatic reflex）或稱伸展反射的生理機制，它可誘發運動單位釋放頻 率和徵召數目的增加（Clutch, Wilton, Mcgown, & Bryce，1983）。
因此，從肌肉力學與神經支配特性的觀點出發，CMJ的快速下蹲離心動 作，除了有利於肌肉彈性能的儲存與釋放的肌肉效應外，更重要的是激發 肌肉引起伸展反射（stretch reflex）的神經效應，以誘發高頻運動單位參與 收縮，並增加神經肌肉的活化程度。
這個觀點與本研究的結果不謀而合：CMJ離心期在大腿肢段作用肌的股 直肌與股外側肌之EMGrms隨負荷的增加而增加，30%負荷時誘發最大肌電 徵召量，且達顯著差異水準，但40%負荷時則反轉向下；而小腿肢段作用肌 的比目魚肌與腓外側肌，雖未達顯著差異水準，但也有EMGrms隨負荷的增 加而增加的趨勢。這代表CMJ離心期隨負荷的增加，可徵召更多運動單位 參與收縮，而且在30%負荷下的徵召活化效果最好，但40%負荷時反而下 降。因此，從肌肉的徵召活化效應之觀點出發，對優秀女子排球選手而言，
負重增強式訓練的最佳負荷可能落在最大等長肌力的30%之負荷。
此外，離心期小腿肢段作用肌的EMGrms未如大腿肢段達到顯著差異水 準，且運動單位徵召量遠不及大腿肢段，其原因可能與人體運動鏈的動作 序列有關，也就是說，運動單位的徵召是從近端到遠端肢段依序徵召，且 近端肢段徵召量更甚於遠端，這個結果與Pandy & Zajac（1991）的研究報 告相符。因此，在肌力與爆發力訓練的重點上，更應依循運動單位徵召的 順序原則（size principle），強化近端大肢段肌肉的訓練。
在拮抗肌的活化效果上，CMJ離心期的股二頭肌EMGrms竟也與作用肌 有相同的徵召趨勢，即隨負荷的增加，EMGrms隨之增加，且達顯著差異水 準。這可能與先前所提：與肌肉的自我保護機制及關節穩定作用有關，但 是，其拮抗抑制的原始肌電徵召量卻遠小於作用肌的徵召量。
二 二 二
二、 、 、 、 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對SJ與 與 與CMJ向心蹬伸期肌電 與 向心蹬伸期肌電 向心蹬伸期肌電 向心蹬伸期肌電振幅 振幅 振幅 振幅的影響 的影響 的影響 的影響
由表4.4.2至表4.4.7向心期EMGrms的敘述性統計量與統計考驗結果顯 示：在LSJ與LCMJ之間，向心期在各肌群的EMGrms均無顯著差異，這表示 LSJ與LCMJ在向心蹬伸期的肌電徵召量基本上是相同的，這可能是因LSJ 與LCMJ在向心期皆是以最大主動用力的彈震式動作（ballistic）來完成向心 收縮，並在向心末期盡最大力量與最大速度蹬騰於空中，在動作型態上，
二者在向心期皆屬最大用力狀態，所徵召的肌電量皆維持於高水準狀態 下，因此，其肌電徵召量也就無二異了。這個結果可由Basmajian & De Luca (1985)與Komi & Buskirk (1972)的研究發現得到合理的解釋：肌肉在最大用 力時，徵召所有可動用的運動單位或/及激發最高頻率，而肌電振幅同時反 應了激發頻率（fire frequency）與運動單位的徵召（recruitment）作用，在 不同負荷下的最大用力向心收縮作用時，每一負荷皆處於最大用力，因此，
肌電振幅皆維持於相同的高水準。
在不同負荷間的神經肌肉活化效果方面：LSJ在股外側肌與股二頭肌的 EMGrms有隨負荷的增加而增加的趨勢，其餘皆未達顯著差異水準；LSJ在股 外 側 肌 的 肌 電 徵 召 量 以 30% 負 荷 時 最 高 ， 且 顯 著 高 於 0% 無 負 荷 時 的 EMGrms，但40%負荷時反而下降，這說明股外側肌在SJ-30%負荷時肌電徵 召量最大，肌肉活化程度最佳，且在LSJ動作中占主要地位的角色；而股二 頭肌的肌電量隨負荷的增加而增加，並在40%負荷時達到最高，這說明股二
頭肌的拮抗共縮現象與肌肉的自我保護機制，也說明了40%負荷產生了很強 的動作抑制作用，代表可能負荷太重，不利於產生協調的爆發力動作。
然而，LCMJ向心期在不同負荷間的肌電徵召量，除了脛骨前肌在0%
無負荷時產生顯著較高的EMGrms外，其餘在各肌群的EMGrms均無顯著差 異。也就是說，LCMJ在向心期的肌電徵召量並不隨著負荷的增加而增加；
究其原因，可能在於EMGrms受負荷重量與動作速度的雙重影響而抵銷其肌 肉活化程度；負荷輕時速度快，有利於增加運動單位的激發頻率，但負荷 重時，雖然在一定範圍內有利於增加運動單位的徵召量，但因速度慢而抵 銷了單位時間內的激發頻率，這導致LCMJ在各負荷間的向心EMGrms並無顯 著差異存在。另一個合理的解釋就如同Rothstein等人（1983）、Gerdle等人
（1988）與Smith等人（1998）的研究發現：肌肉在最大用力的狀態下，於 不同負荷時所激發的肌電量皆維持不變，因為在最大用力下，所有運動單 位都被徵召了，不同負荷下所激發的肌電量皆維持於相同的高水準，而趨 於一致。
至於向心期脛骨前肌隨負荷的增加而EMGrms降低的現象，則可能在於 隨著負荷的增加，大腿肢段的作用肌群漸漸取代脛骨前肌的角色，這可由 圖4.3.6至圖4.3.10所呈現的結果：隨著負荷的增加，向心期的脛骨前肌肌電 量快速且大量消失，而股外側肌與股直肌的肌電量大量增加的現象得到解 釋。另一個合理的解釋可能在於：0%無負荷時並未扛負槓鈴，其動作速度
最快，引發大量的脛骨前肌肌電量，以致於0%負荷時的向心期脛骨前肌肌 電量顯著較高。
此外，在本研究中，隨著負荷的增加，股二頭肌於向心蹬伸期明顯產 生拮抗作用肌群的共縮（co-activation）現象，此現象在SJ動作尤為明顯，
且達顯著差異，CMJ雖未達顯著差異，但也有負荷越重，股二頭肌的活化 現象越明顯的趨勢；究其原因，這可能與肌肉的自我保護機制及穩定關節 的作用息息相關。
由以上研究結果與討論，還發現以下特殊現象：離心期CMJ的EMGrms
隨著負荷的增加，其作用肌的肌電振幅有隨之增加的現象，特別是在大腿 肢段的肌電振幅更達顯著差異水準。然而，在向心期的EMGrms顯示：LSJ 與LCMJ之間在各肌群均無顯著差異，LSJ與LCMJ於向心期的肌電量基本上 是相同的；而在不同負荷之間，LCMJ向心期在各作用肌群的肌電量並不隨 負荷的增加而增加，只有LSJ向心期在股外側肌及股二頭肌達顯著差異。因 此，可推論帶有反向動作的CMJ，其表現優於SJ的主要原因可能在於：CMJ 於離心期就已預先活化肌肉，預先徵召募集足量的運動單位參與收縮，而 CMJ屬於彈震式(ballistic)的訓練模式，須在向心期最大用力地收縮，並於向 心末期盡量避免減速制動地拋射於空中，所以，向心期所徵召的運動單位 在最大用力下，與SJ一樣皆屬相對的高水準狀態，因此，也就與SJ的向心肌 電量無所差異了。也就是說，CMJ的表現之所以優於SJ的主要原因在於離心
期預先活化肌肉的效應，而非向心期增加運動單位徵召的結果。
為了進一步探討不同負荷對CMJ動作的運動單位徵召效果的影響，研究 者另行將CMJ離心動作與向心動作的均方根肌電量加總後再進行統計分 析，其結果如表5.1.2。
0% 10% 20% 30% 40% 列平均
(n=12) (n=12) (n=12) (n=12) (n=11) (n=59) 0.300 a 0.326 a 0.315 a 0.336 a 0.302 a 0.316
(.104) (.129) (.110) (.107) (.112) (.110) 0.338 a 0.392 ab 0.375 ab 0.402 b 0.381 ab 0.377
(.160) (.164) (.139) (.127) (.159) (.147) 0.076 a 0.073 a 0.078 a 0.087 a 0.087 a 0.080
(.026) (.024) (.025) (.026) (.033) (.027) 0.240 a 0.196 ab 0.165 b 0.170 b 0.156 b 0.186
(.123) (.083) (.088) (.089) (.074) (.095) 0.254 a 0.255 a 0.254 a 0.255 a 0.250 a 0.254
(.128) (.125) (.122) (.112) (.129) (.119) 0.256 a 0.234 a 0.253 a 0.260 a 0.239 a 0.248
(.122) (.108) (.113) (.102) (.104) (.107) 表5.1.2 不同負荷CMJ離心與向心總均方根肌電振幅之平均數與標準差 Load
肌群 股直肌
股外側肌
*括弧內為標準差。EMGrms之單位為毫伏（mV）。
**各平均數間相同字母表示無顯著差異，不同字母表示有顯著差異。
股二頭肌
脛骨前肌
比目魚肌
腓外側肌
表5.1.2顯示：股外側肌CMJ總肌電量有隨負荷的增加而增加的趨勢，但 於30%負荷時總肌電量最大，且達顯著差異水準；股直肌CMJ總肌電量雖未 達顯著差異水準，但也有類似的趨勢，於30%負荷時肌電量最大；這些訊息 也提供了負重增強式訓練適當負重量的另一有力證據。此外，在整個CMJ 動作過程中，股二頭肌的肌電量相對小很多；脛骨前肌則主要受動作速度 的影響，負荷輕時速度快，0%無負荷時因未扛負槓鈴，速度最快，肌電量 顯著最大。
三 三 三
三、 、 、 、 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對CMJ下蹲離心期肌電 下蹲離心期肌電 下蹲離心期肌電中 下蹲離心期肌電 中 中位數頻率 中 位數頻率 位數頻率 位數頻率的影響 的影響 的影響 的影響
負荷重量與動作速度是兩種不同型式的負荷強度，也是爆發力發展型 態的決定性要素。均方根肌電振幅代表運動單位被徵召的數量與活化的程 度；而中位數頻率（MDF）代表運動單位的徵召類型與激活頻率的高低，
其值越大，代表參與收縮的快肌運動單位越多。
在本研究中，CMJ下蹲離心期的中位數頻率在各負荷間均無顯著差異，
且作用肌與拮抗肌皆然，這表示CMJ離心期的徵召頻率不會隨著負荷重量 的改變而改變。又，從CMJ的離心平均速度與最大速度有隨負荷的增加而 降低的趨勢，40%負荷的離心速度更達顯著差異水準，這可能會造成MDF 的降低，但統計結果卻是各負荷間的中位數頻率皆無顯著差異存在，這可 能是重量負荷與速度負荷對MDF激發頻率的效果相互抵銷之結果；也就是 說，負荷重量與動作速度均是決定MDF的主要因素，負荷輕時雖不利於激 發高頻快肌運動單位參與收縮，但是因負荷輕時動作速度快，也可激發高 頻快肌運動單位參與收縮；相反地，負荷重時速度慢，也會造成MDF兩相 抵銷的結果，這造成CMJ離心期的MDF在各肌群均不隨負荷的增加而改變。
四 四 四
四、 、 、 、 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對 不同負荷對SJ與 與 與CMJ向心蹬伸期肌電 與 向心蹬伸期肌電 向心蹬伸期肌電 向心蹬伸期肌電中位數頻率 中位數頻率 中位數頻率 中位數頻率的影響 的影響 的影響 的影響
由表4.4.9至表4.4.14有關SJ與CMJ向心期肌電中位數頻率的敘述性統計 量與統計考驗結果可知：在LCMJ與LSJ不同動作之間的MDF，除了作為拮 抗作用的股二頭肌沒有顯著差異外，帶有反向動作的LCMJ在股直肌、股外
側肌、脛骨前肌、比目魚肌、腓外側肌等各肌群的向心期肌電中位數頻率 均顯著大於LSJ，這代表LCMJ動作於向心蹬伸期有利於徵召高頻的快肌運 動單位參與收縮，且徵召的頻率顯著高於LSJ。造成這樣的結果，其原因可 能在於LCMJ的向心速度顯著高於LSJ（如表4.2.4與表4.2.5），且CMJ的動作 型態有利於肌群間的協調能力，導致更有效率的收縮表現，因此對於快肌 運動單位的徵召效應較高。而就如同Stone(1982)的研究所提：快縮運動單 位在扮演更大力量輸出的角色上，比慢縮運動單位更為重要。這也表現在 LCMJ向心期的平均力量與最大力量均顯著高於LSJ（如表4.2.6與表4.2.7所 示），同時也說明了LCMJ動作有利於徵召快肌纖維的類型。
在不同負荷之間，LSJ在各肌群上的向心MDF，均不隨負荷的增加而有 所改變；而LCMJ也有與LSJ類似的情形，但是在CMJ0%負荷時的MDF顯著 高於10%負荷的MDF，而與20%, 30%, 40%的MDF相較則未達顯著差異水 準。其原因可能在於0%無負荷時，因未扛負槓鈴，向心動作速度最大，使 CMJ0%負荷時產生較高的MDF；至於0%的MDF與20%, 30%, 40%的MDF沒 有顯著差異的原因，可能在於負荷重量也會影響MDF的大小，在動作速度 與負荷重量的雙重影響效應之下，兩相抵銷，使MDF沒有顯著差異。此外，
LCMJ在股二頭肌的向心MDF，於40%時產生顯著較高的MDF，這說明40%
負荷時，會產生顯著的動作拮抗抑制作用，同時也說明了40%的負荷可能太 重，不利於爆發力訓練的發展。
綜合以上的討論發現：運動單位的激發頻率可能會受不同負荷強度的 高低所影響，然而，負荷重量與動作速度均是不同型式的負荷強度，何者 對激發頻率起主要作用，也可從本研究結果得到驗證。例如：在CMJ-0%無 負荷的高速動作下，向心平均速度與最大速度最快，此時，速度負荷起主 要作用，速度越快，中位數頻率越高，以致在股直肌CMJ-0%的MDF顯著較 高，而股外側肌也明顯較高。然而，隨著負荷重量的增加（10%~30%），作 用肌向心MDF也有隨之增加的趨勢，但仍低於速度負荷所造成對MDF的影 響。可見，增加負荷而犧牲動作速度的結果反而不利於向心期高頻運動單 位的激發。因此，可推論：速度負荷是激發高頻運動單位參與收縮的決定 性因子，其對激發高頻MDF的重要性更甚於重量負荷，故在爆發力的訓練 上，更應著重於激發高頻運動單位參與收縮的動作速度之提升上。
第五節 第五節 第五節
第五節 結論 結論 結論 結論
本研究以負重增強式訓練的代表性動作—即負重下蹲反彈跳（LCMJ）
為實驗動作，並以負重屈膝蹲跳（LSJ）為參照動作，利用運動生物力學的 方法，探討於不同負荷（最大等長肌力的 0%, 10%, 20%, 30%, 40%之額外 負重）下進行 LSJ 與 LCMJ 對力量、速度、爆發力等力學參數的影響及對 均方根肌電振幅（EMGrms）與中位數頻率（MDF）等神經支配參數的影響。
經由研究結果與以上各節的討論分析，摘要本研究所獲得的結論如下：
一、 負重增強式動作在力量與爆發力的輸出上具有力學上的優勢，LCMJ 顯著優於 LSJ，且隨著負荷的增加而增加；但在神經支配因素的優勢 上，則受到負荷重量與動作速度的雙重影響，導致 LCMJ 在各負荷間 的作用肌向心均方根肌電振幅（EMGrms）並無顯著差異存在。
二、 在神經肌肉的活化效果上，在 LCMJ 與 LSJ 之間，各肌群的向心 EMGrms皆無顯著差異，但因 LCMJ 向心速度顯著較快，其 MDF 均顯 著高於 LSJ；而且，LCMJ 離心期的作用肌 EMGrms隨負荷的增加而顯 著增加。可見，負重增強式動作的主要神經力學效應在於增加離心期 運動單位的徵召，並在向心期激活高頻快縮肌運動單位參與收縮。
三、 快速牽拉肌肉伴隨快速收縮肌肉的 CMJ 動作，有利於離心期誘發肌 肉的伸展反射特性與彈性能的儲存釋放機制，以增加運動單位的徵 召，預先活化作用肌，而活化效果以負荷 30%最佳。而因 LCMJ 在向
心期的 MDF 均顯著高於 LSJ，表示 CMJ 比 SJ 更可激發高頻的運動 單位參與收縮，運動單位的激活頻率與傳導速度比 SJ 為佳。此外，
動作速度越快，越能激發高頻的運動單位參與收縮，速度負荷在徵召 快縮肌運動單位的角色更甚於重量負荷。
四、 負荷重量的大小是運動單位徵召量的主要決定因素，而運動單位激發 頻率的高低則主要取決於動作速度的快慢。因此，訓練過程必須兼顧 強化運動單位徵召效果的重量負荷與強化高頻快縮肌運動單位參與 收縮的速度負荷，兩者兼顧，以發揮最大的神經力學效應。
五、 以負重增強式動作來訓練肌力與爆發力時，在顧及產生最大的神經力 學效應，並避免產生動作的拮抗抑制作用，建議以 30%的負荷來訓 練。然而，對於未接受過此類訓練的運動員，還是必須漸進為之。
