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前十字韌帶的隱形殺手:為什麼女性的膝蓋更容易中標?

編輯 / Patty編

    在運動場上,膝蓋就像是運動員的「樞紐」,前十字韌帶(ACL)正是維持它穩定的關鍵角色。當我們需要快速衝刺、急停或是帥氣地起跳時,ACL 就默默守護著膝蓋的安全。但有趣的是,研究顯示女性運動員的 ACL 撕裂風險竟然比男性高出 2 到 8 倍!這樣的傷害往往不只是「休息幾天」就能痊癒,還可能需要漫長的復健及訓練,甚至影響整個運動生涯。

為什麼女性比較容易受傷呢?原因並非只有一個,而是多種因素交織──像是骨盆與下肢結構的差異、荷爾蒙的影響,甚至動作控制方式的不同。這些差異讓女性在高強度運動時膝蓋承受更大的挑戰。正因如此,了解這些特點並設計出更合適的訓練方法,不僅能幫助女性運動員降低受傷風險,也能讓她們在場上發揮更長久、有更穩定的表現!

認識前十字韌帶

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前十字韌帶(Anterior cruciate ligament,簡稱ACL)位於膝關節內,起自股骨髁間窩的外側面(即股骨外側髁的內側面),向前內下方止於脛骨髁間嵴的前方,是一條連接大腿骨(股骨)和小腿骨(脛骨)的韌帶。

前十字韌帶的功能

(1)膝關節最後伸展角度時,股四頭肌收縮所產生的拉力會將脛骨向前拉動,此時被拉緊的ACL可以防止小腿骨(脛骨)過度往前位移。

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(2)跳躍落地、快速而強力地減速、變向或轉身動作時,ACL可以防止小腿骨(脛骨)過度內轉。

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(3)防止大腿骨(股骨)相對於小腿骨(脛骨)往關節後方移動

(4)避免出現膝蓋過度伸直

前十字韌帶撕裂常見原因

    前十字韌帶(ACL)組成其實不是單一條線,而是由多條纖維束組成,而且這些纖維是斜著排列的。這樣的韌帶結構設計,可以在膝蓋做出各種極端動作時,韌帶一部分的纖維能幫忙抵抗拉力、提供膝關節的多方向穩定。雖然這樣的設計讓膝蓋更穩,但壞處是,ACL也因此在很多種極端動作的組合下,很容易受傷。尤其是當膝蓋已經被拉緊,這時如果再突然來個高速拉扯,ACL就很容易因此發生撕裂。

    事實上,ACL是膝蓋裡最常完全斷裂的韌帶。有一半的ACL損傷發生在15到25歲的年輕運動族群,常見於像美式足球、滑雪、曲棍球、籃球和足球這些動作劇烈、速度快的運動中。很多ACL撕裂同時會合併膝蓋短暫的「半脫位」(膝關節短暫錯位),這會連帶傷到其他結構,比如骨頭、關節軟骨、半月板,甚至是內側副韌帶(MCL)。

    ACL受傷會讓膝蓋變得很不穩,如果沒有好好治療或復健,這種長期不穩定會導致膝蓋其他組織(尤其是半月板和軟骨)因為長期受力不正常而慢慢磨損退化,對於運動員來說,也會縮短其運動生涯。

    有趣的是,大約70% 的ACL運動傷害不是因為碰撞或摔倒,而是所謂的「非接觸性傷害」,常見發生在單腳承重的情況下,情況包括:

  • 跳起來落地的瞬間
  • 突然煞車、變向(cutting)、或轉身(pivot)
  • 股四頭肌在膝關節中度屈曲幾乎伸直的情況下強烈收縮
  • 膝蓋出現「過度外翻」(valgus collapse)

另一種常見的ACL受傷方式是膝關節過度伸展(hyperextension),尤其是在腳牢牢踩在地上的時候。

從理論上來看,當膝蓋過度伸展時,股骨相對於固定的脛骨會過度後滑,這可能會拉扯並撕裂ACL。如果這時又伴隨著股四頭肌的大量收縮,會讓脛骨向前拉,相對於正在後滑的股骨,這樣的前後拉扯力量會讓ACL接收更大的壓力。

前十字韌帶撕裂常見症狀

(1) 急性前十字韌帶(ACL)撕裂的個案,通常會出現膝關節疼痛、關節腫脹(積液)、膝蓋活動度下降,以及行走或負重困難。受傷當下,運動員常常會「聽到或感覺到一聲 pop

    慢性 ACL 撕裂的病人,則常出現反覆的膝關節腫脹,並且在進行需要扭轉或跳躍的運動時,會覺得膝蓋「無力」或「跑掉」的感覺,也就是所謂的膝關節不穩定感。

(2)Lachman 測試(檢查 ACL 是否撕裂)

  • 患者姿勢:仰臥
  • 膝蓋角度:屈曲約 30 度
  • 檢查者操作手位置:
    • 一手放在小腿骨(脛骨)後方,拇指置於脛骨粗隆上
    • 另一手放在患者的大腿下方
  • 動作:向前拉動脛骨(anterior translation)
  • 判斷依據:
    • 與對側膝比較
    • 異常表現:脛骨向前移動幅度增加,且缺乏阻力終點 →  ACL 撕裂
  • 注意事項:
    • 需要患者放鬆,避免股二頭肌(hamstring)緊繃或保護性收縮,出現測試偽陰性的情況。

為何女性受傷的風險高於男性?

(1)女性有較大的Q angle (Quadriceps angle)

    『股四頭肌角(Q angle)』是股四頭肌與髕腱之間形成的角度,簡單來說,就是大腿肌肉和膝蓋之間的夾角。女性的 Q 角通常比男性大,主要是因為女性為了日後生育需求而有較寬的骨盆,膝蓋的位置相對更靠內,形成較大的角度。Q 角較大會讓髕骨(膝蓋骨)受到更多向外的拉力,這不僅可能造成膝蓋在運動時晃動或不穩定,也會增加膝關節內 ACL(前十字韌帶)承受的壓力與受傷風險。

(2)女性的韌帶較鬆

    研究發現,女性的韌帶通常比男性更鬆(ligament laxity)。韌帶較鬆會使關節穩定性下降,尤其是膝關節,而膝蓋正是運動中容易受傷的關鍵部位。當關節穩定性不足時,膝蓋在跳躍、急停、變向等動作中更容易「跑位」或承受過多壓力,增加非接觸性 ACL(前十字韌帶)受傷的風險。『韌帶鬆弛』在女性身上部分是由荷爾蒙影響造成的,特別是雌激素(estrogen)和黃體素(progesterone),被認為會影響韌帶的力學特性。雌激素已被發現會降低膠原蛋白的生成並增加韌帶鬆弛度,可能使 ACL(前十字韌帶)變得較脆弱,更容易受傷。這些荷爾蒙的影響在月經週期的特定階段尤為明顯,因此在這些時期受傷的風險會增加。

(3)女性的股骨髁間切跡較小

    股骨髁間窩,又稱股骨髁間切跡(intercondylar fossa/notch)位於股骨後方分開內、外髁,十字韌帶(cruciate ligament)附著於內,而女性的股骨髁間窩通常比男性小,這是膝關節的一個自然解剖差異。股骨髁間切跡是 ACL(前十字韌帶)經過的空間,切跡越窄,韌帶在膝蓋屈伸或轉向時就越容易受到摩擦或擠壓。長期或高強度的運動中,這種擠壓可能導致 ACL 受傷或撕裂。

(4)不同的神經肌肉控制策略

    神經肌肉控制是透過肌肉協調來穩定關節。研究顯示,女性與男性在神經肌肉控制上存在差異。女性在動態運動中,動作控制上常見「股四頭肌優勢」(quadriceps dominance),加上女性的股二頭肌則被發現慢肌纖維比例較高,保護 ACL 的穩定肌群(例如股二頭肌)啟動比較晚,這種收縮延遲可能導致脛骨向前移動幅度增加,使 ACL 承受更大拉力。

參考資料:
(1)LaBella, C. R., Hennrikus, W., Hewett, T. E., & Council on Sports Medicine and Fitness, and Section on Orthopaedics (2014). Anterior cruciate ligament injuries: diagnosis, treatment, and prevention. Pediatrics, 133(5), e1437–e1450. 
(2)Jarolia, M., Nag, H. L., Mlv, S. K., & Gamanagatti, S. (2024). Clinico-Radiological Correlation Between Anterior Cruciate Ligament Deficiency and Hyperextension of the Knee Joint: A Prospective Study. Cureus, 16(5), e59817. 
(3)Saber, B., Bridger, D., & Agrawal, D. K. (2024). A Critical Analysis of the Factors Contributing to Anterior Cruciate Ligament Injuries in Female Athletes. Journal of orthopaedics and sports medicine, 6(4), 203–209. 
(4)Kinesiology of the Musculoskeletal System 3rd Edition
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