
作者 // 陳林生 (美國德州大學奧斯汀分校運動生理學博士)
在運動科學與健身產業中,「靜態伸展(static stretching)」通常被應用於增加關節活動度、放鬆骨骼肌張力或作為運動後的恢復手段。多數教練與運動愛好者,通常不會把靜態伸展與「血管功能改善」或「心血管疾病復建」直接連結。
今年刊登在ACSM期刊Medicine & Science in Sports & Exercise的文獻,發現規律進行靜態肌肉伸展,在短短 4 週內顯著改善周邊動脈疾病患者下肢微血管功能,並有機會提升患者的行走能力。這項研究不僅拓寬了我們對伸展之生理效應的認知,更為臨床上因疾病、疼痛或體能極度落後而無法執行常規訓練的族群,提供了一個具科學實證的漸進式復健策略。
- 研究背景與臨床痛點:周邊動脈疾病(Peripheral Artery Disease, PAD)是一種因粥狀硬化導致下肢動脈管腔狹窄、阻塞的慢性疾病。隨著動脈血流減少,患者在步行時常因肌肉缺氧而引發小腿劇烈疼痛或無力,臨床上稱為「間歇性跛行(Intermittent Claudication)」。當大動脈血流受限時,骨骼肌周邊的「微循環(Microcirculation)」功能便成為維持肌肉組織氧氣灌流的關鍵。然而,PAD 患者通常也伴隨嚴重的微血管功能障礙,這會進一步加劇骨骼肌的缺氧狀態。
目前給周邊動脈疾病患者臨床指引,推薦的復健方式為「監督下行走訓練(Supervised Walking Exercise)」。其機制是透過反覆行走至誘發疼痛的臨界點,藉此刺激血管新生與提升走路功能。然而在實務上,許多較嚴重的患者,因耐受不了步行引發的劇烈疼痛,或合併有嚴重關節炎、神經病變等障礙,導致對行走訓練的醫囑遵從性極低。因此,探討能否透過一種「不需承受體重、不誘發劇烈跛行疼痛」的溫和介入手段來改善血管功能,是臨床運動生理學需解決的問題。
- 實驗設計與研究方法:為了驗證靜態肌肉伸展能否改善周邊動脈疾病患者的血管與行走功能表現,研究團隊設計了一項隨機對照試驗,共納入 36 位經臨床診斷為周邊動脈疾病的患者。研究將受試者隨機分配至「伸展組」與「非伸展組」介入期間為期 4 週。伸展組受試者被要求在家中使用專用的「足背屈固定支架」,對雙側小腿後側肌群(主要為腓腸肌與比目魚肌)進行被動靜態伸展。介入頻率為每天 30 分鐘,每週 5 天,持續 4 週。非伸展組則使用同樣的「足背屈固定支架」,但支架被設定成不會造成任何伸展。
實驗測量的指標如下:
- 微血管功能:在介入前後,研究團隊利用近紅外線光譜儀(Near-Infrared Spectroscopy, NIRS)結合「血管阻斷測試(Vascular Occlusion Test, VOT)」,監測受試者小腿肌群的血氧飽和度。透過觀測阻斷放開後的充血再灌流斜率,評估骨骼肌微血管的反應性與灌流能力。
- 功能性步行能力:採用標準的「六分鐘步行測試(Six-Minute Walk Test, 6MWT)」來評估受試者的最大步行距離。
- 研究結果顯示:經過 4 週的介入,伸展組微血管反應性充血顯著提升,血管阻斷放開後的微血管充血再灌流指數顯著增加了 16% 左右。而非伸展對照組在介入前後則無顯著變化。這證實了單純的靜態伸展刺激,即有可能改善微血管的舒張與灌流。進一步相關性分析顯示,伸展組的步行距離增加量與微血管再灌流指數的改善量之間,呈現中度的正相關。雖然因樣本數限制未達統計學顯著,但在趨勢上支持了「下肢微循環功能的優化,有助於轉化為實際步行表現提升」的理論。
背後的生理機轉
為什麼單純肌肉伸展、不涉及主動肌肉收縮與全身性有氧系統訓練,能引發微血管功能的生理適應?研究團隊根據文獻提出了以下幾項可能的生理機制:
- 反應性充血與剪力刺激(Shear Stress):當骨骼肌受到長時段的高強度靜態拉伸時,肌肉纖維內部的微血管會受到機械性壓迫,導致局部血流量暫時性下降,形成短暫的缺血狀態。當伸展結束、張力解除的瞬間,微血管內會湧入大量血液,引發「反應性充血(Reactive Hyperemia)」。這股高速、大量的血流會對血管內皮細胞(Endothelial Cells)產生機械摩擦力,即生理學上的「剪力」。而血管內皮細胞受到剪力刺激後,會活化內皮型一氧化氮合成酶(eNOS),促進「一氧化氮(Nitric Oxide, NO)」的合成與釋放。一氧化氮擴散至相鄰的血管平滑肌細胞,引發平滑肌放鬆、血管擴張。長期規律的刺激能有效恢復內皮細胞的調節功能,降低血管阻力。
- 機械信號傳導與血管新生(Angiogenesis):長時間的骨骼肌伸展,可能會使細胞骨架產生形變,進而活化機械敏感性離子通道與細胞內分子訊號。這些訊號會誘導血管內皮生長因子(VEGF)等促血管新生因子的基因表達,進而促進微血管網的增生與重塑,提高骨骼肌內部的微血管密度。
- 這篇臨床研究雖然主要對象為周邊動脈疾病患者,但其背後的血管生理適應的概念,對於健身房的私人教練在面對高齡族群、久坐亞健康族群、或運動初學者時,也有可以應用的地方:
- 為特殊族群設計「低起點」的漸進式過渡課表:在私人教練的實務教學中,常會遇到肥胖、高齡、或患有下肢退化性關節炎的會員。這類族群往往無法承受常規阻力訓練或中高強度有氧訓練帶來的衝擊力與心肺負擔。教練可參考本研究之實驗設計,在訓練初期引入長時段、適度張力且不誘發關節疼痛的被動或主動靜態伸展(如利用斜坡板、拉筋帶進行下肢肌群伸展,單次累計 15-30 分鐘)。先優化其週邊微循環與肌肉供氧能力,再逐步過渡到阻力與耐力訓練。
- 達到血管適應的科學伸展的「劑量」:一般健身房的讓客戶花在伸展時間通常較短,通常僅在運動後進行 2-3 組、每組 15-20 秒的短時間拉伸。這類操作雖可能降低肌肉張力,但對血管適應的刺激明顯不足。若想達到改善微血管灌流的生理適應,伸展的「時間劑量」必須足夠(如這篇文獻應用的單次30分鐘伸展)。教練在規劃專門的放鬆伸展課程時,可透過輔助工具(如彈力帶、泡沫軸或固定支架),在保護關節的前提下,執行被動靜態伸展,延長單一肌群的累計拉伸時間。
參考文獻:
Chen, L. S., Lanka, S. P., Alsabbagh, Y., Nussbaum, S., Sarmiento, J., Maraj, J., Scheuermann, B., Ade, C., Proctor, D. N., Farres, H., Hakaim, A., Hotta, K., & Muller-Delp, J. (2026). Static muscular stretching improves microvascular function in the calf muscles of patients with peripheral artery disease. Medicine & Science in Sports & Exercise. Advance online publication. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000004033

