人體肌肉可分為心肌、平滑肌與骨骼肌(skeletal muscle)三種。心肌是屬於心臟的肌肉、平滑肌則是內臟的肌肉,而在運動中所探討的是骨骼肌,顧名思義就是兩端附著在骨骼上的肌肉。人體運動的發生,是在於大腦下達命令,訊息經由神經系統傳遞至肌肉系統上產生收縮而達成。在肌肉收縮時,會以關節為支點來拉動骨骼,進而完成大腦預期的動作,過程其實極為精密與複雜。
人體的肌肉系統是由三種不同的肌肉組成:
骨骼肌(skeletal muscles):附著於骨骼上,與骨骼系統相配合,受大腦意志支配而做出各種各樣的動作。在顯微鏡下可看見明暗相間的橫紋,故亦稱作橫紋肌。
平滑肌(smooth muscles):主要構成人體內臟器官(心臟除外),如胃、腸、血管等的管壁。在顯微鏡下沒有橫紋,也不受意志支配。
心肌(cardiac muscles):只存在於心臟中,在顯微鏡亦可看見橫紋,但不受意志支配,也不易疲勞。
一般我們習稱的「肌肉」指的就是骨骼肌,這種肌肉是以兩端的肌腱連結在骨骼上。由於這種肌肉通常需要由大腦發出命令來控制,故稱為「隨意肌」;而將其肌肉解剖出來,在顯微鏡觀察之下,其肌纖維會呈現亮暗交錯的橫紋,因此又稱為「橫紋肌」。
人的身體共有大約600多條骨骼肌,約佔體重36~40%。骨骼肌藉由肌腱(tendon)與骨骼相連,而肌肉是由長圓柱狀的肌肉細胞所組成,稱為「肌纖維」;一條肌纖維直徑約10~150微米,長度可由1毫米到30公分左右。每條肌纖維均由極細的細胞膜所包覆,這種特化的、薄層纖細的網狀纖維被稱為「肌膜」或「肌漿膜(sarcolemma)」。數條肌纖維被膠原、彈性纖維混合成的結締組織「肌束膜(perimysium)」包裹而成肌束(muscle fascicle),而數條肌束則藉由一層較厚的結締組織「肌外膜(epimysium)」的包裹而成為一條肌肉。筋膜(fascia)是貫穿身體的一層緻密結締組織,它包繞著肌肉、肌群、血管、神經。身體中的筋膜有幾種,分別稱作淺筋膜、深筋膜與內臟筋膜,肌外膜即是深筋膜的一種。
肌纖維的一個細胞通常有數百個細胞核,因此即便有一部份受損,也能進行修復並增強。在運動時,會藉由這些細絲狀肌纖維的收縮而產生力量,而且直徑越粗的肌纖維所能發揮的力量就越大。而肌纖維又分為「紅肌」與「白肌」等,可在運動時發揮不同功能。肌纖維的數量並不會增加,不過可藉由訓練的方式,讓這些肌纖維變粗,從而強化它們。
參考資料
深蹲的問題,是個永遠研究不完的議題;目前有一種說法是說,我們每個成人都應該有能力回復到嬰兒時期深蹲的程度。這種說法的根據本於因為蹲是人體的基本動作能力之一,而每個人在嬰兒時期都能夠蹲很低,因此成人後也應該能夠蹲到一樣的深度;只是因為用進廢退、缺乏練習的原因,因此我們失去這個人體原始的能力,但是只要持之以恆練習,就能恢復嬰兒時期的深蹲狀態。
這樣的說法,似乎是符合用進廢退的原理,不過從美國國家肌力與體能協會(NSCA)由Nick Tuminello文章所提出的另一種看法,或許值得大家從另一個角度去思考,究竟我們該蹲得像個嬰兒,或是蹲得像個大人?或者是說,是否嬰兒能夠做到的,成人理應也能做到,而無需考慮某些客觀條件?
對於這樣的問題,首先我們從骨骼結構、身體比例以及重心位置幾個生理學的角度來比較成人與嬰兒之間的差異性:
嬰兒時期,人的骨骼處於未發育成熟的階段,為了保留生長的空間,有些骨骼的部分會類似軟骨柔軟、富有彈性,且骨骼間隙未完全癒合,如頭蓋骨,或是手、腳的指骨之間。
嬰兒與成人的骨骼,在不同的年齡層,骨骼之間的間距會不同;相較之下,嬰兒的骨骼間距較大(如圖所示),因此比青少年或是成人有更好的關節活動範圍(Range of Motion ROM)。
下圖是青少年期(左圖)與成人期(右圖)的膝關節的比較,可以清楚看出右圖的骨骼的生長板(Growth Plate)消失,而骨骺(Epiphysis)已閉合,也因此關節活動度相對變小。
從骨骼結構、間距對於活動度的影響來看,嬰兒在做深蹲時的關節活動度自然佔有較大的優勢。
從下圖我們可以發現在早期幼兒階段,腿部佔身體整體的比例並不大(例如小腿相對大腿的部分較短,結構上來說,會使得蹲下去時負擔身體重量的力矩較短,受壓較小,並較易於維持),相對之下,成人則比較不容易蹲的比嬰兒深。
把嬰兒動作標準拿來驗證成人,就如同拿成人的動作標準來驗證嬰兒是一樣的邏輯;試想一下,如果我們認為嬰兒可以蹲得很深,因此成人也應該能蹲得一樣深,這就如同成人跑步可以跑得很順暢,同樣嬰兒也應該可以跑得很順。(因為跑步也是人類的基本運動能力之一)
事實上,由於嬰兒的身體重心(Center of Gravity)遠高於成人(嬰兒的重心大概在胸椎第十二節,而成人在腰椎第五節 ,如下圖),加上骨骼、肌肉以及運動能力發展的成熟度不足,走起路或是跑步多半是搖搖晃晃;難道我們會因為嬰兒沒有辦法跑得像成人一樣穩定、流暢,就斷定他的運動能力功能有缺失(dysfunction)嗎?
從以上三種生理結構的比較結果,可以說成人的運動能力及活動模式自然會與嬰兒有所差異。
當然,會有許多人會反駁說﹕亞洲人由於文化的差異性,從小就常常深蹲,長大後依舊保持這樣的能力,因此無法做嬰兒深蹲是因為用進廢退而造成,和生理差異沒有太大的關係;也就是說,成人能做嬰兒深蹲的能力並不是因為被壓抑或是掩蓋住,一旦作適當的訓練,就能夠回復到嬰兒深蹲的程度。
但是這樣的結論,忽略了一個因素,就是人體機能及結構會隨著時間的累積而產生各式各樣的變化,雖然幼兒時大家幾乎處在相同條件、相同出發點的狀況下,但是在經過各種因素的加入後,不見得會在最後有一模一樣的結果;造成這樣的原因有許多,例如:
大部分健康的嬰兒本身沒有受傷的歷史,多數保持完整的結構性,不易有因傷害所造成的功能或是結構受損的問題;但是成人或多或少都一定會受傷,而對於運動能力造成影響,例如因腳踝受傷而影響足背屈(Dorsiflexion)的活動度,進而影響深蹲的角度受限;或是隨著歲月增長,人的軟骨會逐漸由於運動、活動而逐漸磨損、消失,進而影響人的動作能力;因此,隨著時間而產生的骨骼肌肉系統功能降低、老化,都可能造成成人在深蹲動作上無法比照幼兒時期的能力。
正如同著名的肌動學教授Stuart McGill 所提到人體的脊椎大致在四十歲過後功能會逐漸開始退化,時間的變化本身就會是造成人體在個時間點上能力的不同;如果再加上各種變數如生活型態、飲食習慣等,更會增加在成人個體間運動能力的差異。
作者認為嬰兒深蹲這個動作本身是一個不可逆、綜合性、持續性累積過程下的結果,一旦上述的眾多因素介入 - 無論是自然成長後的結構差異、受傷的結果或是生活型態導致的功能退化等等,都會使得一些成人無法做嬰兒深蹲,而不該僅僅只是以用進廢退如此簡單的原因來做出「每個成人都應該有能力做到嬰兒深蹲」這樣草率的結論。
他建議成人練習深蹲應該把握兩個原則:
1 舒適 Comfort - 操作動作時不會刺痛、無太多外力壓迫(如用負重來強迫下蹲的範圍)。
2 可控制 Control - 在下去、停止或是上來的階段皆能夠掌控自如,同時動作的骨骼線能保持在適當位置 ( 如膝蓋-腳尖位置在同一垂直線上 )
最後作者提到 : 「我們並不否認嬰兒能深蹲是他們運動能力的表現,或是反對成人能蹲得像嬰兒時期一樣深,而是不贊成把嬰兒深蹲當成『蹲的標準』來一體適用,任何無法達到這標準的人可能就是功能失調 ... 我在此引述Dr.Mark McKean 的一段話與大家分享深蹲的教學原則﹕『在學生現有的動作基礎上求訓練效果的進步,而不要預設或追求固定的訓練效果 .... 考量到個體的差異性,訓練深蹲沒有最好的方法或是標準,但是我相信的確有較理想、適當的方式去教導。』」
參考資料:https://www.nsca.com/Education/Articles/Squat-Like-an-Adult,-Not-Like-a-Baby/
關於徐蔚人 ( Ivan Hsu )中國文化大學
- 運動教練研究所 碩士
- 運動與健康促進學系 兼任講師
美國國家肌力與體能訓練協會NSCA
- 肌力與體能訓練師CSCS
- 私人教練CPT
英國跑酷運動機構 Parkour Generations
- 跑酷體適能訓練師 PFS
中華民國合氣道推廣協進會
- 合氣道三段
美國TRX懸吊訓練系統
- 指導員
澳洲有氧體適能協會FISAF
- 健身指導員
經歷
中國文化大學 運動教練研究 碩士
美國國家肌力與體能訓練協會NSCA
肌力與體能訓練師CSCS
私人教練CPT 英國跑酷運動機構 Parkour Generations
中華民國合氣道推廣協進會 合氣道三段
美國TRX懸吊訓練系統 指導員
澳洲有氧體適能協會FISAF 健身指導員
人體的運動動作,是因為「肌肉收縮」後牽引骨骼,才形成一個動作。在肌力訓練中,藉由器材的重量,讓肌肉在收縮的動作中被破壞與修復,進而讓肌肉得到成長。
在所有的訓練動作中,都是讓目標肌肉施力並產生「收縮」,來達到訓練目標肌群的作用,然而在肌肉的收縮中主要有三種模式:等長收縮、等張收縮以及等速收縮。
肌力訓練中,「等張收縮」是最常出現的肌肉收縮方式,讓肌肉產生延長的「離心收縮」、讓肌肉縮短的「向心收縮」與複合式的「伸展-收縮循環」的方式來鍛鍊肌肉,也就是在訓練中常常會聽到的「離心訓練」與「向心訓練」。
在訓練二頭肌時,主要利用二頭肌的彎舉與伸展來訓練二頭肌的肌群,這個動作中,「彎舉」手臂的動作是「向心收縮」,放鬆手臂的動作是「離心收縮」。
向心收縮:藉由肌肉收縮力量大於外在負荷的器材重量,讓肌肉縮短,肌肉產生的力量大於外在負荷附和器材所拉扯的肌肉重量,就是向心運動,簡單來說就是在做動作時,用力的動作就是做向心收縮。
離心收縮:藉由外在負荷的重量來牽引之前進行收縮的肌肉,讓肌肉伸長,肌肉所產生的力量小於外在負荷器材所施予的力量。放鬆的動作就是離心收縮。
在訓練中,主要是藉由「向心收縮」來進行訓練,但是「離心收縮」也是最近開始成為熱門討論的訓練方式,藉由離心收縮,可以更有效地加強肌肥大、增加向心的爆發力、強化肌腱與柔軟度等等的好處。
不過在訓練上,「向心」與「離心」相互並存的,只是以前的訓練方式比較忽略掉離心的訓練,所以在之後的訓練上,可以將離心訓練,也加入整體訓練計劃之中,讓目標肌群的訓練可以更加完善。
參考資料