肌腱剛性是所有爆發力運動的關鍵,卻也是最被忽略的生物力學結構之一。
在這個巨巨當道的年代,大部分的人都把注意力放在肌肉量、肌力上面,但很少人會去在意肌腱的發展。回想你上次聽到肌腱這個詞是什麼時候,如果不是在討論半筋半肉麵,那可能十之八九是伴隨著傷痛一起出現,例如:肌腱界最有名的阿基里斯腱斷裂、髕股肌腱炎、股四頭肌腱鈣化等等。
為什麼肌腱這麼悲情,我們都是受傷了才會意識到他的存在,如同女友跑了才發現虧待她一樣?
我認為主要是市場考量,肌腱並不像肌肉練完有痠痠的「好像有運動到」的感覺,加上比起胸肌或翹臀,肌腱大小在「提升外觀吸引力上」真的沒什麼貢獻,所以不會哪個健身教練會特別去提他。偏偏肌肉跟肌腱是串連的結構,就是說力量勢必同時通過兩者,肌腱生長&修復的速度又比肌肉以及神經慢很多,因此很容易在猛然的加大訓練量的時候,肌腱因為跟不上肌肉的強度,成為力線上的弱環節。
當然除了安全考量之外,我們特別提到肌腱還有一個更重要的意義,就是肌腱剛性(stiffness)對爆發力、跳躍力的貢獻。
肌腱剛性是什麼?
首先看一下肌腱的力學特性,肌腱(以及筋膜,但今天先不特別講他)是由膠原蛋白所組成的有彈性的結締組織,其微觀結構很接近麻花繩、巨觀性質很像彈簧。
這個彈簧般的性質在運動中扮演極大的角色。肌腱負責連結肌肉跟骨頭,當肌肉受力的同時,肌腱也跟著受力被拉長,被拉長後只要還維持在彈性區就可以儲存能量,並且將這個能量在肌肉收縮階段釋放。人體百分之九十以上的動作都在運用這個拉長-收縮的機制。
例如:投球的過程,軀幹、肩膀的肌腱在旋轉時儲存能量,接著在投擲時釋放;跳躍前的下蹲,我們會儲存大量的彈力位能在股四頭肌腱&髕腱、阿基里斯腱裡,於起跳時釋放。肌肉主動收縮加上肌腱彈力的疊加使我們在瞬間輸出很高的力量。這解釋了為什麼有的人深蹲重量明明沒有很重但卻可以跳得很高,可能就是他的肌腱&筋膜的剛性特別好。
決定儲存能量多寡的兩個變數是長度跟剛性。之間的關係是 E = ½ kX^2
其中 E 是彈力位能,X 是拉長的距離,以跳躍來,助跑的目的是利用助跑的慣性讓肌腱拉得更長,提供了肌腱更多的位能,因此一個協調的助跑跳高度通長會比原地跳多10~15公分。
而 k 是剛性或是國中教過的彈力係數,所謂的筋很硬很軟,就是指肌腱的剛性大小,剛性大的肌腱需要花很大的力量才能拉長,但可以提供的回彈力比較大。反之剛性低的肌腱很好延展、彈性低。剛性本身由肌腱的截面積、長度、肌腱纖維的品質決定 k = AE/L。細長的肌腱剛性小,粗短的肌腱剛性大。不管細長或粗短,好的品質都是必須的。
跑步需要哪一種肌腱?
不同的身體部位,對剛性的需求不一樣,以髖關節來說,奔跑時從推蹬到屈膝髖關節的角度變化相當大 將近115度,而要負荷的力量相對小,只要能把大腿快速抬起來就夠了,因此髖屈肌需要的是好延展的細長型肌腱,不需要很大的回彈力。
羽球揮拍所會用到的肩膀手臂關節,一樣是需要大活動範圍、低抗力、快速等,因此類型也屬於相對細長的肌腱。例如肱二頭肌腱。
相反的,當一個關節的活動範圍很低、但要承受很大的力量時,就適合使用粗短的肌腱,膝關節就是一個很好的例子。修但幾勒,膝關節的可動範圍明明很大啊,是沒錯但我們不會在每個角度都受力,在人類最常使用的情境-跑步-每次接觸地面只些微的彎曲20度左右就回彈。跑得越快彎曲角度甚至會越小,因此股四頭肌會需要剛性很大、能在很短的行程內吸收掉高衝擊的肌腱。

從這個生物特性我們可以知道,雖然普遍認知中長跑並不需要多大的肌力,但跑步還是會大量的運用到肌腱的彈性,或許這點能讓長跑選手重新看待重量訓練。
如何提升肌腱剛性?
肌腱是被動結構,跟肌肉比起來單純很多,沒有分什麼肌肥大、肌耐力、最大肌力等等,只要給予肌腱適量、特定方向的力,就能夠刺激纖維走向統一,其中以慢速的離心收縮對於肌腱的截面積最有幫助。
另外,肌腱拉長後若沒有馬上搭配向心收縮一起回彈,則失去意義。舉例來說下蹲後定在地上三秒再跳,高度一定遠低於正常的蹲跳,因為肌腱儲存的彈力位能以熱的形式消散掉了,徒增宇宙間的熵而已。幾丸教練介紹過的增強式訓練可以增進到神經肌肉間的協調,以降低彈簧回彈的能量損失,雖然對於直接提升剛性的效果只有普通,但能讓我們肌腱彈性的使用更有效率。
拉筋,到底會不會把筋拉鬆呢?雖然不容易但是會的,肌腱跟材料一樣有分彈性區跟塑性區,靜態伸展時力量太大、太久或是拉得太長,確實會把肌腱拉到塑性區,使剛性下降。如果這不是你要的效果,動態伸展讓材料維持在彈性區會是比較好的選擇。
最後,如果不幸肌腱受傷了怎麼辦?
列舉幾個醫學證據等級B級以上且效果較好的選項:
- 超音波對鈣化性肌腱炎、網球肘等等特定部位的肌腱炎較有效。
- 如果你的肌腱一直都沒有完全好起來,假如變成慢性肌腱炎,那使用震波治療安全效果通常也不錯,但是貴貴der。
- 依然是離心訓練。
祝大家肌腱發展順利。
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