自從發現動物肌纖維的顏色有深有淺,早期便根據肌纖維的顏色分為紅肌(red muscle)與白肌(white muscle)兩類;後來又按肌纖維的生理特點而分為慢縮肌(slow twitch 或 Type I)及快縮肌(fast twitch 或 Type II);更有人把快縮肌再分為 Type IIA、Type IIB 及 Type IIC。然而,在每一個運動單位內的肌纖維都只會屬於同一類形,亦即是說,「快」運動單位內只包含有快肌纖維,「慢」運動單位內則只有慢肌纖維。只是在同一塊肌肉之內,可以由不同數量的「快」和「慢」運動單位所組成。
按照肌纖維在結構與功能上的分別,白肌纖維目前被分為五種,紅肌纖維為兩種。紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。白肌則具有最高的糖酵解能力與運動單位肌力,但是,在有氧能力、收縮速度、以及疲勞阻力方面較差,屬於高強度、短時間運動的肌肉類型。
在人體肌肉中,紅、白肌纖維的比例往往都會受遺傳基因影響,因此有的人白肌纖維比例大,有的人則紅肌纖維比例大,但每一個人身體不同部位的肌肉中紅白肌纖維的比例也不盡相同,導致在不同負荷、不同動作、不同速度等運動條件下,肌肉收縮的肌纖維類型也不同。一般來說,在一定負荷強度下用較慢的速度完成動作,就是紅肌纖維起主導作用,如果要快速完成動作,則是白肌纖維起主導作用。
當嬰兒出生後第五個月時就已經確定紅肌與白肌的多寡,然後再過一年,就會形塑肌纖維的數量以及紅、白肌纖維的比例。這些肌纖維的組成就算透過後天的鍛鍊仍是無法改變的 ; 也就是說,如果你自身的紅肌纖維數量比例高,你有成為優秀長跑運動員的潛力;如果你自身的白肌纖維比例數高,你有成為優秀舉重選手或短跑運動員的潛力,這就是先天上的肌肉纖維比例,影響人們在不同運動所呈現的不同天賦。
訓練者鍛鍊肌肉時想要增長肌肉,也就是讓肌肉肥大的意思,要讓肌肉肥大主要是鍛鍊白肌。然而白肌會很快產生疲勞,因此在鍛鍊時,慢慢做很多次的訓練,是不會幫助肌肉增大的,要讓白肌成長,就是需要高強度配合更快的速度來進行,就像是舉重、衝刺等高強度、短時間、低次數,甚至需要爆發力來完成的運動。另一方面,長時間的進行有氧運動、低強度以及低重量高次數的訓練,主要用以鍛鍊紅肌纖維,讓紅肌纖維起作用 ,比如長跑、競走、騎車、跳舞、有氧等。
研究結果還顯示速度性項目運動員主要運動肌肉內,快縮肌纖維的比例較高。例如,世界級優秀運動員小腿肌內的快縮肌可佔到 70 至 90%。反過來說,耐力性項目運動員主要運動肌肉內,慢縮肌纖維的百分比較高,一些頂級長跑運動員小腿肌內慢縮肌的比例可以高達 90%。當然,一般認為這種現象便是自然選擇的結果。
以奧運等級的運動員來說,研究顯示短跑選手普遍擁有較多的白肌,馬拉松選手則紅肌比較多,研究說明肌肉中紅肌與白肌的比例是由遺傳決定,也就是一出生下來,就己決定一個人的體質是屬於短跑健將、舉重選手,或是一般人的體質。研究也發現,兄弟、雙胞胎的肌肉類型比例具有顯著的相關,因此我們常見家族性的運動團隊。非洲黑人的快縮肌比例,顯著高於北美白人,因此黑人選手能夠在爆發性的運動項目中展現優異的表現,顯然與骨骼肌纖維的比例有關。因此,是否擁有特殊的肌纖維比例,是判斷一個人運動潛能的重要參考因素。
雖然大部分學者都認為每塊肌肉內兩種肌纖維的比例是遺傳決定的,訓練並不會改變肌肉內慢縮肌和快縮肌的百分比組成,但是有許多研究顯示,訓練會使得各種肌纖維無論在大小和功能上均有所增長,這也是人們強調利用訓練與活動狀況的改變,增大骨骼中纖維肌類型比例的重要因素。
無論你跑者或是自行車騎士,當你在跑步或騎車時,膝蓋外側突然刺痛或灼熱痛,痛感甚至傳到大腿、髖關節,這時就要懷疑是否罹患許多跑者心中永遠的痛-髂脛束症候群(ITBS),也可說是外側的「跑者膝」。
髂脛束是連接股骨外上髁(大腿)和邊脛骨(小腿)之間的韌帶,又長又粗,隨著膝蓋彎曲、伸直的運動被往前、往後拉扯,功能包括:
1.對膝蓋的外部方面提供靜態穩定性。
2.控制內收運動和大腿的減速作用。
慢跑期間,髂脛束完成上述任務需約每分鐘90次,換算4小時的馬拉松賽期間約2萬2000次。
髂脛束症候群(Iliotibial Band Syndrome, 簡稱ITBS)佔與跑步相關的傷害達12%,在單車騎士的過度使用傷害中佔15%;對跑者而言,80-90%膝蓋外側痛的元兇正是ITBS。佔比之高,主因跑步和騎單車時髂脛束受到過大壓力。
進一步解釋,每當膝蓋伸直,髂脛束會向前移動至股骨的外上髁的前面,而當膝蓋彎曲大於30度, 髂脛束會向後移動至股骨外上髁的後面;當膝蓋反覆運動,髂脛束與股骨外上髁不斷摩擦,發炎而產生疼痛現象,即為ITBS。簡而言之,ITBS是由髂脛束反覆穿過股骨外上髁所產生的傷害。
1. 承重活動時,特別在膝蓋彎曲30度承重狀況下膝蓋外側會產生疼痛,尤其上樓梯、跑步時疼痛加劇,在股骨外上髁處(膝蓋外側)有痛點形成。
2. 膝關節做彎曲和伸直活動時,股骨外髁常出現摩擦聲或腫脹現象。
3. 感覺韌帶往上移位,10分鐘內立刻疼痛。
高危險群包括女性、長跑者、自行車運動員,以及膝外翻(XO型腿)、髖外展肌無力者。內在因素包括骨架結構及臀部肌肉失能,外在因素則與訓練方法有關。
以骨架結構分析﹕女性因為天生骨盆較寬,有較大的股骨脛骨夾角,容易摩擦到股骨外上髁而造成ITBS。同理,XO型腿因為骨頭排列問題,也容易磨擦到脛骨外側的構造而導致ITBS。
以肌肉能力分析﹕近年越來越多研究發現,臀肌失能對ITBS有著相當大的影響。髖外展肌無力,也就是屁股無力的人,在每次單腳著地時,臀肌穩定的功能要由擴筋膜張肌(也就是常見緊繃的那條)代替,久而久之造成擴筋膜張肌過度緊繃,導致ITBS。
以訓練方法分析﹕當我們知道ITBS因為髂脛束反覆穿過股骨外上髁(膝部反覆伸曲摩擦)而產生,長跑者必然是機率最高的一群,其中初階跑者必須特別小心!因為初跑者身體肌腱韌帶尚未適應訓練,又可能較不懂控制而突然增加跑量或衝太快,成為罹患ITBS比例最高的一群。自行車騎士也易發生,雖然騎自行車不是與地面高衝擊性的運動,但要視自行車的座艙設定(bike fitting)是否有問題。
其他可能的危險因子﹕跑鞋選擇錯誤、爬過多的上下坡、常跑在微微傾斜的路面而不自知,這些不當的外在環境都有可能增加罹患ITBS的風險。
物理治療方式包括儀器治療、徒手治療以及運動治療,需依照各種患者狀態、由物理治療師評估後建議。儀器治療包括超音波、雷射治療、冰敷/熱敷包、紅外線、電療等,可在急性期減緩疼痛、發炎,並促進組織癒合。
徒手治療是利用治療師的特殊評估或系統性的評估方法,如懸吊治療Redcord, FMS, SFMA等,來找出特定關節活動度障礙、筋膜緊繃、關節半脫位等問題;再以治療師的手法如本體神經伸展術、徒手復位等治療。
運動治療方法相當多元,在病人高度配合下效果非常顯著。常見的居家運動如下肢肌群的伸展運動、閉鎖性肌力訓練(如半蹲站、上下階梯)。運動治療的好處是可以訓練核心肌群,往後對預防許多運動傷害都是有益的,這也是一般被動的復健所無法達到的效果。
此外,若選擇復健科醫師治療方式,包括增生療法(注射PRP或高濃度葡萄糖來刺激組織加速修復,需多次治療)、震波治療(非侵入性的治療,使用高能量的氣動技術或是壓電效應、電磁感應法,擊出震波,目的是促進血管新生、提高新陳代謝、加強組織再生) 、藥物治療(口服抗發炎藥物,以舒緩症狀為主,適合急性發炎時使用,但ITBS不適合長期服用藥物治療)。
要預防ITBS發生,在運動前後都需要適當的熱身與緩和運動;進行跑步或需大量膝關節活動的運動(如騎腳踏車、上下樓梯)時,必須有適當的休息;在運動當下應穿著柔軟舒適,且適合自己足型的運動鞋。
1. 返回運動場前,至少要無疼痛達2周以上。
2. 對於重回跑場的跑者,練跑時應先在平地訓練,最好是PU操場。
3. 距離必需循序漸進慢慢增加,不建議做多樣訓練,如跑步合併跑斜坡、游泳、騎單車等。
4. 訓練之間須間隔1天。
5. 若需要穿戴足部或膝部輔具,應正確穿戴。
資料來源/堡醫師的運動傷害診療室、睿閎物理治療所、愛鄰復健科診所 、杏誠復健診所、中正高工健康中心
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