WFU

網站頁籤

2019年10月31日 星期四

踩踏肌動學 Pedal Kinesiology

「警告!文長慎入!請準備兩倍咖啡因的咖啡再開啟檔案。」

今天跟大來講「踩踏肌動學 Pedal Kinesiology」

首先呢我們來講什麼是「肌動學 Kinesiology」?這跟「解剖學 Anatomy」有什麼不同?
解剖學主要的重點在於構造,長什麼樣?在哪裡?而肌動學主要講的是功能,怎麼運作?但解剖學的書多少也會講到一點肌動學,肌動學也不能不知道解剖構造,所以兩者就很容易分不清楚。

那「踩踏肌動學 Pedal Kinesiology」又是什麼呢?就是騎士踩踏板時肌肉的運作原理。

先來講一張很常見的圖,網上很多人拿它來說事,但我覺得都說得不夠好,不相信你們可以搜尋看看,跟我講的有什麼不同?我建議你們以後直接看我的就好,哈哈哈!
上面這張圖的出處在哪呢?我也不知道這是不是最原始的出處,但Phil Burt至少擁有合法的使用權,在BIKE FIT這本書的第175頁可以看到,只是顏色不一樣而已。

首先,這是一張簡化的「示意圖」,簡化不代表錯誤,但我覺得不能讓大家理解踩踏肌動的全貌,所以我要做比較完整一點的說明。

我們把圖分為右半邊(解剖圖)跟左半邊(肌動圖)來說明。

右圖用顏色分(用部位分類肌群)
A 紅色:臀大肌。
B 桃紅色:股四頭肌,分別為股內側肌、股外側肌、股中間肌、股直肌。
C 橘黃色:腓腸肌、比目魚肌。
D 藍色:脛前肌、伸拇趾長肌、伸趾長肌。
E 黃色:腿後肌群,分別是半腱肌、半膜肌、股二頭肌長頭、股二頭肌短頭。
F 綠色:髂腰肌,分別為髂肌、腰肌,另外還有縫匠肌、闊筋膜張肌。 

原圖左邊只把肌肉當作單一功能~
A 紅色:Hip Extensor,髖伸肌。
B 桃紅色:Knee Extensors,膝伸肌群。
C 橘黃色:Ankle Plantar Flexors,蹠屈肌群。
D 藍色:Ankle Dorsi Flexors,背屈肌群。
E 黃色:Knee Flexor,膝屈肌。
F 綠色:Hip Flexors,髖屈肌群。

但這樣的敘述功能並不完整,舒迷的說明如下~

左圖用功能分(會混到不同顏色標示的肌群)
髖伸肌群:臀大肌、半腱肌、半膜肌、股二頭肌長頭,A 紅色、E 黃色。
髖屈肌群:髂肌、腰肌、縫匠肌、闊筋膜張肌、股直肌,F 綠色、B 桃紅色。
膝伸肌群:股外側肌、股內側肌、股中間肌、股直肌,B 桃紅色。
膝屈肌群:半腱肌、半膜肌、股二頭肌長頭、股二頭肌短頭、腓腸肌,E 黃色、C 橘黃色。
足底屈(蹠屈)肌群:腓腸肌、比目魚肌,C 橘黃色
足背屈(背屈)肌群:脛前肌、伸拇趾長肌、伸趾長肌,D 藍色。 

所以我們發現,左邊的圖不完全等於右邊的圖,為什麼呢?
因為有些肌肉在髖、膝、踝三關節伸展的時候既伸長又收縮,因為這些肌肉跨越兩個關節,敘述如下~

半腱肌、半膜肌、股二頭肌長頭(腿後肌群):髖伸與膝屈。
股直肌:髖屈與膝伸。
腓腸肌:膝屈與蹠屈。 

而這些跨越雙關節的肌群是做為穩定功能,譬如協調髖關節與膝關節或膝關節與踝關節,來達到平衡下肢的動作。

如果看到這裡你已經睡著或跳過,那我要跟你說:「同學!你很正常,哈哈哈!」。如果你可以看得懂一半也好,你的解剖學、肌動學的功力都會大增。以上這些都可以翻閱肌動學與解剖學的書籍查閱。

有沒有簡單易懂一點的圖呢?有的!我特別為你重新畫一張容易懂的圖~
踩踏的動力來自於三個關節的伸展,髖、膝、踝,分別來自紅色、藍色、綠色三組肌肉的收縮,再來橘黃色肌肉也接續參與。

收腳的動作來自於三個關節的曲屈,髖、膝、踝,分別來自藍色、橘黃色、紫色三組肌肉的收縮,再來黃色肌肉最後參與。

肌肉的名稱都標註在上面了,這樣有沒有簡單一點呢?

那我們要怎麼踩踏呢?下圖是一個踩踏力的向量分析。
我們把它分四個向限來分析。(其實並不剛好是整點,會再往前旋轉一些)
說明如下~
Ⅰ:上死點轉換行程,約11點到1點方向。
這一個行程幾乎沒有什麼動力,動作幾乎是靠慣性通過。這個行程的重點在於減少損耗,方法是不要坐太低、不要用太長的曲柄、發展髖關節屈曲的活動度、減少腰圍。

Ⅱ:動力行程,約1點到5點方向。
發揮三關節伸展(triple extension)的動能,除了踝關節稍微保守一點以外,伸展肌群充分發揮。為何踝關節的伸展要保守點?因為小腿後側肌群的肌耐力相對有限,所以在踩踏行程裡踝關節的工作角度範圍最小,大約20~25度之間,約是膝關節的1/3、髖關節的1/2。動力行程初期會有點向前(Push forward)再過渡到直接向下(Push down),但這個過程是被曲柄所引導的路徑,所以並不需要刻意改變用力的方向,動作指令就是「伸展!」,就像活塞被往下推、連桿帶動曲軸、曲軸轉動是一樣的過程。怎麼訓練三關節伸展(triple extension)的能力?那就是肌力訓練的主要菜單啦!蹲舉、三關節爆發式訓練(抓舉、上搏等)。在設定上不要坐太高也不要坐太前面,要找到髖關節、膝關節合適的工作角度,踝關節不要過度伸展。

Ⅲ:下死點轉換行程,約5點到7點方向。
這個位置踝關節、膝關節已經到了伸展極限的角度,只剩下髖關節的一點點伸展空間。髖關節帶動的感覺有點像是後拉(Pull back)但力度已經衰退很多了。注意!這個後拉的動作是髖關節的伸展不是膝關節的屈曲。如何增進髖關節伸展末端的效率?所有開發髖關節伸展能力的訓練動作都可以,RDL、單腳RDL、跨步蹲等。

Ⅳ:回復行程,約7點到11點方向。
回復行程用到的是屈曲(Flexion)的肌群,前面花很多時間講伸展肌群比屈曲肌群有力且快得多。所以這個行程的目標是自給自足(把自己的腳收回來就好)但通常都達不到(被另一隻腳的動力行程給推回,類似活塞在回復行程中被曲軸轉動帶動的連桿推回上死點。),更不用想把它訓練成動力行程了。有些飛輪教練會強調回復行程中抬腿的動作,若目的是為了減少這個行程做的負功是對的,若想拉抬有助於動力行程的延伸那就不對了。請思考關鍵的因素,「伸展肌群的肌力與收縮速度會遠大於屈曲肌群」。 

過度使用屈肌非良策,下圖實線代表收腳只負擔自己角的重量,虛線代表刻意上提的方式,實際上的輸出(曲線下面積)是實線較好。
我們有兩隻腳,要分工並合作兩腳的動力行程相位差180度,所以當右腳是動力行程時,左腳就是回復行程。兩腳分工合作,各有各的動力行程,一個接一個,週而復始。平順銜接(上下死點轉換工作行程)與協助補償(回復行程所需的能量一部份來自另一隻腳的動力行程。),如此踩踏行程的邏輯就建構完成了!而單腳分析不會讓你看到踩踏行程的全貌。

看完了有沒有比較會騎車呢?哈哈哈!