本院體育與運動科學系李恆儒副教授研究團隊:傷後復原力-踝關節不穩定運動員的姿勢穩定平衡

原文網址:本校公共事務中心

【本篇報導由體育與運動科學系 李恆儒副教授研究團隊提供】

本研究目的在以不同踝關節扭傷程度之運動員進行前跳著地的功能性動作檢測,探討長期踝關節不穩定、潛在族群與健康運動員的姿勢穩定能力,以坎伯蘭踝關節不穩定問卷為研究工具,招募 30 位大專運動員,以每組10人分別納入踝關節不穩定組、潛在組與健康組進行前跳著地動作,要求實驗參與者躍起後單腳著地平衡5秒鐘,以蒐集相關力學參數後分析三組之各項資料。研究結果發現健康組呈現較大的足底壓力中心晃動位移與速度、垂直指數與整體指數,並具有較大的垂直著地力量,形成著地負荷率顯著提升,而踝關節不穩定運動員能有效降低著地負荷率與力量峰值,促使較佳的姿勢穩定能力,這代表不穩定組存在特殊的著地緩衝策略。研究結論指出不穩定運動員在康復後已整合出一套特殊的關節間協調策略,有利於著地時姿勢穩定平衡。

踝關節為下肢反覆與地面接觸時會活動到的關節之一,在運動過程中頻繁且連續性的著地動作,容易產生外側踝關節扭傷。踝關節不穩定症狀常出現腫脹、僵硬甚至踝關節滑脫感 (giving way),上述症狀可能源自於踝關節韌帶損傷、周邊神經肌肉控制能力不足、動作反應時間延遲、平衡感不佳或本體感覺受損等原因。而踝關節扭傷最常影響軀幹穩定的就是姿勢平衡,因此,踝關節不穩定可以透過平衡能力來評估。本研究藉由通過不同踝關節扭傷程度運動員,分別以健康運動員、潛在族群 (coper) 與慢性踝關節不穩定組(CAI )進行前跳著地的功能性動作檢測,探討踝關節不穩定運動員的姿勢穩定能力,希望從動態姿勢穩定參數,尋找能明確量化踝關節不穩定的指標,提供未來相關研究更有力的參考。

本研究主要以大專運動代表隊學生為研究對象(運動水準屬大專甲一級運動員),以坎伯蘭踝關節不穩定問卷 (Cumberland Ankle Instability Tool, CAIT) 作為篩選實驗參與者納入與排除條件。本研究由 185 份問卷中招募符合條件的 30 位運動員,依序分為 10位健康組、10位潛在組與10位踝關節不穩定組,健康組未曾發生過踝關節扭傷; 潛在組曾有1次踝關節扭傷經驗,並超過12個月未復發; 踝關節不穩定組曾多次踝關節扭傷,伴隨踝關節無力感。為了確保每位參與者的踝關節穩定度與問卷結果一致,參與者將額外接受合格運動防護員 (athletic trainer)檢測踝關節穩定度,包括前拉測試 (anterior drawer test) 檢測前距腓韌帶與距骨傾斜測試 (talar tilt test) 跟檢測腓韌帶,作為評估踝關節為穩定或不穩定 (stable or unstable) 之依據。本研究不穩定組運動員理學檢測結果為陽性,而健康組與潛在組運動員為陰性。

本研究的測試動作為前跳以患側單腳著地維持平衡,進行前跳動作時以非受傷腳單腳起跳跨越跳欄(15cm),接續以患側進行單腳著地於測力板上維持平衡五秒(如圖一)。實驗過程須以赤腳方式進行測試,以3次成功動作方為實驗蒐集完成。本研究以 1 塊 Kistler 測力板蒐集著地後的地面反作用力資料,採樣頻率 1000 Hz;運動學資料使用10台Vicon紅外線攝影機以 200 Hz 擷取頻率蒐集 3 度空間反光球座標資料,納入身體質心參數可直接評估人體的晃動,並且根據動態姿勢穩定指數 (dynamic postural stability index, DPSI)的計算區別出三軸方向上的姿勢穩定變化,並結合動力學參數分析地面反作用力的大小,希望透過四種不同姿勢穩定參數來量化踝關節不穩定運動員的平衡能力。

研究結果發現踝關節不穩定組在DPSI指數上呈現比健康組顯著較佳的身體平衡指標(圖二),並呈現顯著較低的著地負荷率與力量峰值。其中較有意思的發現是,僅扭傷過一次的潛在組,其生物力學的特徵已經與踝關節不穩定組相似,這代表踝關節扭傷是一個不可逆的過程,不論次數與否皆會對著地動作模式與身體平衡控制能力產生影響。踝關節扭傷運動員在平衡控制策略上採用較保守方式,但是否會影響運動表現,尚待後續研究來發現。

從實驗參數中的比較發現,身體質心並無法觀察踝關節不穩定族群間的差異,而垂直著地力量峰值所呈現的極值,也無法表示著地過程的變化情形,而著地負荷率雖可獲知下肢著地碰撞的影響程度,但對於水平或前後方向的影響則無法考量。但DPSI的前後、左右與垂直指數能探討三軸向的著地影響,加上利用三軸向的指數計算,可進一步評估整體動態姿勢穩定能力的優劣,供研究者更直接的比較與瞭解,故研究建議相關研究能輔以DPSI來進行運動學與動力學間的比較。從本研究已知不同踝關節扭傷程度運動員執行前跳著地動作,不穩定組具有較佳的動態姿勢穩定能力,未來研究將進一步針對下肢關節動作模式與神經肌肉活化效益,作為全面性評估踝關節扭傷運動員傷後恢復的動作策略與方針。

圖二註:APSI:前後穩定指數(anterior-posterior stability index);MLSI:左右穩定指數(medial-lateral stability index);VSI:垂直穩定指數(vertical stability index);H:健康組(healthy group);I:不穩定組(chronic ankle instability group);DPSI:整體穩定指數(dynamic postural stability index)。 *p<.05。

本文出處:研究發展處研究亮點

原始連結:https://rh.acad.ntnu.edu.tw/tw/article/content/99

原文出處:https://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh?DocID=15633470-201906-201907030011-201907030011-156-172

李恆儒 副教授 | 體育與運動科學系李恆儒於美國奧勒岡大學 (University of Oregon)生物力學博士畢業,現任國立臺灣師範大學體育與運動科學系副教授、台灣運動傷害防護學會理事長、世界運動防護與治療聯盟(WFATT)常務理事、國立臺灣師範大學樂活EMBA副執行長,亦為職棒選手林子偉、宋家豪、高國輝、林哲瑄等體能訓練師。

圖一:實驗測試動作說明
圖二:前後、左右、垂直與整體動態姿勢穩定指數
Close Menu