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2019年開始運動界正式進入了大不穩定時代,三不五時就可以聽到物理治療師甚至健身教練說你的『核心不穩定』、『肩膀不穩定』、『腳踝不穩定』

「不穩定」變成一個很方便用來解釋你的疼痛、運動傷害或是運動表現不佳的名詞。

就像老一輩的人用「經濟不景氣」解釋一切不合他意的東西一樣。

雖然目前大家似乎都很買單這種說法,沒人提出質疑,但整體知識水準要進步,就不能存在這種定義模糊的東西,你認知的穩定跟我認知的穩定有一樣嗎?「穩定」到底是什麼意思?跟平衡或堅固有什麼不同?

今天這篇文章就要從生理跟力學的觀點來解釋:

什麼叫穩定?

人體穩定的要素?

常見的問題

什麼叫穩定(stable)

我們先來理解一下穩定的定義:

一個系統受到微小擾動後可以自動回到原本狀態,則這是一個「穩定」的系統

反之

一個系統受到微小擾動後會放大這個擾動,則這是一個「不穩定」的系統

舉例說明:

地面上有兩個球都暫時處於平衡的狀態,若輕輕的碰他們一下,左邊的球會滾走,右邊的球會晃一晃之後回到原本的位置,所以就位能而言右邊的就是一個「穩定」的系統,左邊的是「不穩定」的系統。(要描述一個系統穩定不穩定,要定義好變數,上面例子的變數是位能)

大家很容易混淆的名詞叫做「穩態(steady)」,指的是狀態不隨時間變化,跟穩定是不同的概念。

系統不一定要處於穩態才算是穩定,反之處於穩態的也不一定是穩定系統,例如右邊的球若還在凹槽內滾動,就不是steady state但他依然是一個穩定的系統。

當然右邊如果推太大力讓球跳出凹槽,則變成不穩定系統。一個系統的穩定性,指的是讓他變成不穩定之前能抵抗多大的擾動。

而且穩定的概念不限於適用力學系統,抽象的東西也適用,例如所謂患難見真情的「患難」就是感情系統裡的擾動。經過擾動後穩定性沒有瓦解的感情才是真感情(穩定系統)。

回到人體,一般講到穩定,通常是在描述關節,當受力在身體結構可承受範圍內,關節穩定性的來源有三個:

1. 被動結構的自由度限制

活動限制某種程度上可以算是一種穩定

例如,膝關節主要活動方向是伸直跟彎曲,其他自由度的活動被骨頭形狀&韌帶給限制住了,因此在正常受力範圍內,我們可以說膝蓋是相當穩定的關節。

當然如果外在受力大於被動結構的強度的話那穩定性還是會直接瓦解,像是跳躍落地時著地角度不對讓膝蓋的側副韌帶受力過大,則有可能直接使韌帶斷裂。被動結構的強度比較難透過訓練提升,因此最好預防膝蓋受傷的方式是控制好落地的角度。

2. 神經肌肉的動態控制

髖跟肩膀則屬於自由度高的關節,包含三平面加旋轉共有四個自由度,但若說自由度高就是不穩定的關節其實也不太正確,正因為自由度很高所以有很多條肌肉來控制各方向的活動,因此這類關節的穩定大部分不是來自活動度限制,而是來自神經肌肉控制。

舉例來說,臥推的力學模型若只考慮韌帶與骨頭是屬於不穩定系統,要能順利的完成動作需要肩膀周圍的旋轉肌群、闊背肌、斜方肌、胸小肌等肌肉間的協調來提供穩定性。

不管是跳躍、跑步還是單純站著,髖關節附近的肌群隨時都在動態調整出力的比例以維持身體的平衡。剛剛也講到,髖關節的控制能力決定了膝蓋、腳踝的受力角度。是運動員一個很重要的能力。   

控制久了也是會累的所以有些人會在靜態的時候採用比較「偷懶」的穩定策略,即用骨頭卡骨頭的方式來取代肌肉張力平衡,像是駝背、站三七步、以及搖擺站姿(下圖C)

  1. 結構剛性

人的脊椎是可動性很高的關節,然而幾乎所有人都會強調脊椎在承重時要保持中立,因為當脊椎處於中立位置時,椎間盤的壓力最小。

骨頭卡骨頭的姿勢固然輕鬆,但長期來講對椎間盤不是很友善。

要保持脊椎中立,則需要核心肌群出力使脊椎具有足夠抵抗型變的能力,簡單講就是你希望原本軟軟的脊椎硬起來。

若把搬重物時脊椎負重的力學模型想像成一個懸臂樑,系統穩定性來自材料的剛性(stiffness)。

常見問題的類型

知道穩定的元素之後我們來看看常聽到的幾個問題分別是什麼造成的

腳踝不穩定

扭傷後韌帶斷裂或鬆弛使得被動穩定變差(type 1)

加上本體感覺受器受損導致腳踝可能落地角度不對而不自知(type 2)

所以腳踝扭傷後更需要本體感覺訓練才不會容易反覆性的扭傷

肩胛骨不穩定

肩胛骨可以說是懸浮在背上的一塊骨頭,只有跟鎖骨有一個小接點,所以運動時很仰賴肌肉控制提供穩定性(type 2)

一般物理治療講的肩胛骨不穩定大部分指的是,肩胛骨的控制能力出了問題,導致投球或抬手時出現疼痛。

詳細案例可以參考這兩篇文章

訓練好肩胛骨穩定,投球肩膀不再好痛痛

肩胛活動障礙:許多肩膀問題的源頭 

核心不穩定

最後就是我們最常聽到的「核心不穩定」,他在物理治療上的定義是,脊椎在生理負荷下失去維持脊椎位置的能力,目前被認為是神經壓迫、下背痛等等問題的原因。根本解決方式是訓練提升核心肌群的力量(type 3)

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