王成美 曾紅兵
摘要觸地過程區(qū)分為觸地前、觸地瞬間與觸地后等三個(gè)階段,其下肢肌肉會分別執(zhí)行肌肉預(yù)收縮、自我保護(hù)機(jī)制與牽張反射等肌肉工作特征,說明下肢肌肉工作對于觸地動作扮演重要角色。本研究目的從探討牽張縮短循環(huán)的肌肉工作特征,剖析觸地工作中各階段的肌肉工作特性,期望能增進(jìn)運(yùn)動科學(xué)研究人員對于下肢肌肉工作有更深層的思維。
關(guān)鍵詞觸地支撐勁度反彈緩沖
本研究目的以簡單的觸地反彈跳動作探討各階段肌肉工作特征,描述觸地階段的肌肉活化情形,希望能提供人體運(yùn)動技術(shù)的增進(jìn)與保護(hù)注入一份新的思維。
一、觸地前的肌肉預(yù)收縮
人體下肢在進(jìn)行跑步、跳躍或觸地反彈跳的動作型態(tài)中,其下肢的肌肉工作模式會先以小腿肌群為主,
因踝關(guān)節(jié)為接觸地面的第一關(guān)節(jié)部位,對于提供下肢穩(wěn)定與平衡能力具有重要影響。而Devita研究更進(jìn)一步指出下肢觸地工作的能量消耗以踝關(guān)節(jié)占了約44%為主要緩沖關(guān)節(jié)、其次為膝關(guān)節(jié)34%與髖關(guān)節(jié)22%,說明越接近地面的關(guān)節(jié)其所扮演的角色越重要。就觸地前的肌肉活化階段,系指下肢準(zhǔn)備觸地前,控制踝關(guān)節(jié)背屈與跖屈肌群會提早產(chǎn)生肌肉張力,作為緩沖地面反作用力所帶來的影響,此肌肉工作現(xiàn)象稱為肌肉預(yù)收縮。過去多數(shù)研究探討肌肉離心收縮與向心收縮間快速轉(zhuǎn)換的牽張縮短循環(huán)作用,較少關(guān)心觸地前騰空階段的肌肉工作意義為何。就觸地反彈跳動作型態(tài)屬于預(yù)期性的觸地動作,因此,觸地前的肌肉活化作用被視為動作控制的前饋機(jī)制此機(jī)制具有提供肢體動作因應(yīng)運(yùn)動狀態(tài)的實(shí)時(shí)改變,進(jìn)一步產(chǎn)生不同肌肉協(xié)調(diào)策略,運(yùn)動生物力學(xué)所探究的肌肉預(yù)收縮概念如同運(yùn)動行為學(xué)領(lǐng)域的準(zhǔn)備歷程,其主要差別在于運(yùn)動生物力學(xué)主要描述肌肉預(yù)收縮屬于神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)機(jī)制,而運(yùn)動行為學(xué)則探究外在動作下的實(shí)際情境。從不同的角度描述同一個(gè)觀點(diǎn),借此讓肌肉預(yù)收縮有更多不同的面貌與詮釋,提供肌肉預(yù)收縮概念能延伸出更多可深入探討的思維。
二、觸地瞬間的自我保護(hù)機(jī)制特征
理想的關(guān)節(jié)活動度能有效吸收外部環(huán)境所產(chǎn)生的力量負(fù)荷,當(dāng)關(guān)節(jié)活動范圍達(dá)到極限時(shí),則須依靠骨骼肌肉系統(tǒng)的工作效益加以輔助。因此,觸地過程的關(guān)節(jié)穩(wěn)定能力是需透過被動組織與主動組織維持與作用而來。Denyer進(jìn)一步指出人體神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在動態(tài)運(yùn)動中扮演重要角色,因關(guān)節(jié)周邊的肌肉工作效益具有防衛(wèi)機(jī)制存在。關(guān)于觸地動作中肌肉所產(chǎn)生的防衛(wèi)機(jī)制,經(jīng)常以關(guān)節(jié)周邊肌肉高度活化形成適當(dāng)?shù)募∪鈩哦茸鳛殛P(guān)節(jié)穩(wěn)定的效果。而本文提及的增強(qiáng)式訓(xùn)練是利用觸地反彈跳的高度,改變外在環(huán)境使動作執(zhí)行有更快速的效果,以促進(jìn)肌肉牽張縮短循環(huán)效益的最大化,是短時(shí)間改善下肢肌肉力量與提升爆發(fā)力最快的方法的一。因此,下肢肌肉在觸地瞬間具有特殊的自我保護(hù)機(jī)制特征并未受到重視,本文希望借由簡單的觸地反彈跳動作重新描述有關(guān)自我保護(hù)機(jī)制的作用機(jī)制,裨益珍貴知識訊息的傳播。
三、復(fù)合性的牽張縮短循環(huán)肌肉工作
就各種肌力產(chǎn)生的方式而言,牽張縮短循環(huán)為最有效率的肌肉工作型態(tài),Baechle與Earle認(rèn)為一個(gè)有效率的牽張縮短循環(huán)需滿足三個(gè)會話,分別為離心期、償還期與向心期。離心期是觸地后的下蹲階段,肌肉被動拉長產(chǎn)生離心收縮,而Kopper指出欲產(chǎn)生強(qiáng)而有力的向心收縮,需在離心階段盡可能快速伸展,引發(fā)肌梭所作用的反射性收縮動作,所以,離心期以快速且短暫的肌肉收縮達(dá)到最佳的工作狀態(tài);償還期系指離心收縮結(jié)束準(zhǔn)備進(jìn)入向心收縮的開始,動作型態(tài)為肢體克服觸地瞬間的地面反作用力,至準(zhǔn)備推蹬向上階段,此階段所作用的時(shí)間稱為偶聯(lián)時(shí)間,而偶聯(lián)時(shí)間越短,則越能有效將離心收縮的工作效益連結(jié)至下個(gè)階段;向心期為下肢開始蹬伸向上階段,通過肌肉主動向心收縮,使?fàn)坷Чc能量儲存釋放產(chǎn)生爆發(fā)性的肌肉力量,促使運(yùn)動表現(xiàn)能力提升。此肌肉工作模式在許多體育活動的基本運(yùn)動技能都可看到,顯示牽張縮短循環(huán)為人體肌肉工作中最重要的一環(huán)。
四、結(jié)語
人體從特定高處落下時(shí),觸地前的肌肉預(yù)收縮會累積適當(dāng)?shù)募∪鈴埩?,維持肌肉最佳的收縮狀態(tài),作為下肢觸地前的準(zhǔn)備工作;觸地瞬間的自我保護(hù)機(jī)制,其意義為觸地瞬間為了避免過高的肌肉勁度,進(jìn)而瞬間降低肌肉活化以調(diào)整適當(dāng)?shù)募∪鈩哦取?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]Bere T.Mechanisms of anterior cruciateligament injury in world cup alpine skiing:Asystematic video analysis of 20 cases[J].TheAmerican Journal of Sports Medicine.2010.39(6):1421-1429.
[2]Marx R G.Beliefs andattitudes of members of the AmericanAcademy of Orthopaedic Surgeonsregarding the treatment of anterior cruciateligament injury[J]. Arthroscopy.2013.19(7):762-770.
[3]D.Katsavelis M.StergiouVariability of lower extremity joint kinematics during backward walking in a virtual environment.Nonlinear Dynamics Psychology and Life Sciences.2010.14:165-178