有關膝關節在開放鍊及閉鎖鍊運動之敘述，下列何者錯誤？

本題觀念：

本題考查膝關節生物力學（Biomechanics of the Knee），特別是**開放鍊（Open Kinetic Chain, OKC）與閉鎖鍊（Closed Kinetic Chain, CKC）**運動在關節應力、韌帶張力及肌肉徵召上的差異。

主要區別在於：

1. 力矩與應力角度：
   • OKC 膝伸直（如坐姿踢腿）：阻力力臂在**完全伸直（0度）**時最大，因此股四頭肌發力、關節壓力和前十字韌帶（ACL）剪力在 0°~30°（伸直末端）最大。在屈曲 >90° 時，小腿垂直地面，阻力力臂幾乎為零，應力最小。
   • CKC 膝伸直（如深蹲）：阻力力臂（身體重心到膝關節中心的距離）在**深蹲到底（屈曲約 90°）**時最大，因此關節壓力（特別是髕股關節 PFJ 和脛股關節 Tibiofemoral Joint）在屈曲角度大時最大（>60°~90°）。在完全伸直時（站立），應力最小。
2. 韌帶受力：OKC 伸直末端會造成脛骨前移（Anterior Shear），拉扯 ACL；CKC 則因膕旁肌共同收縮（Co-contraction）及軸向承重，能減少 ACL 張力，較適合 ACL 術後早期訓練。

選項分析

• A. 以閉鎖鍊方式進行下蹲運動有助於膕旁肌的訓練：正確。

  • 在閉鎖鍊運動（如深蹲）中，髖關節與膝關節同時動作。膕旁肌（Hamstrings）作為髖伸肌（Hip Extensor）會主動收縮幫助站起，同時作為膝屈肌進行離心收縮或穩定膝關節，產生**共同收縮（Co-contraction）**現象，有助於穩定脛骨，減少脛骨前移。研究顯示深蹲時膕旁肌的活性顯著高於 OKC 的膝伸直運動。

• B. 相較於閉鎖鍊訓練，以開放鍊方式進行坐姿膝伸直訓練，對股內斜肌的肌力訓練效果較少：正確。

  • 雖然這是一個長期爭論的議題，但物理治療與復健醫學的主流觀點及肌電圖（EMG）研究多指出，CKC 運動（如深蹲、蹬腿）能引發股四頭肌與膕旁肌的共同收縮，且透過髖內收肌群的協同作用（Synergy），通常被認為更能誘發**股內斜肌（VMO）**的活性或改善 VMO:VL 的徵召時序，對髕股關節疼痛症候群（PFPS）患者較為有利。相比之下，OKC 坐姿踢腿較容易造成股直肌強勢，對 VMO 的特定訓練效果相對較低（或較難誘發）。

• C. 以開放鍊方式進行坐姿膝伸直肌力訓練時，脛骨－股骨關節較大應力會出現在膝屈曲大於70度時：錯誤。

  • 解析：在進行 OKC 坐姿膝伸直（Knee Extension）時，若阻力（如沙包或機械臂）位於踝關節處，阻力的力臂（Moment Arm）在膝關節**完全伸直（0度）時最長，此時股四頭肌需要產生的力矩最大，導致脛骨－股骨關節的前向剪力（Anterior Shear Force）和關節壓力（Compressive Force）**在 0°~30° 的伸直末端達到高峰。
  • 反之，當膝屈曲大於 70度（例如 90度垂腿坐姿）時，小腿幾乎垂直地面，阻力的力臂極短或為零，此時股四頭肌不需太費力，關節應力極小。
  • 選項敘述的「屈曲大於 70 度時應力較大」是 CKC（深蹲） 的特徵，而非 OKC。

• D. 以開放鍊方式進行膝伸直肌力訓練時，前十字韌帶在膝屈曲小於25度時會出現張力：正確。

  • 在 OKC 膝伸直的最後階段（約 0°~30° 或 <25°），股四頭肌強烈收縮會將脛骨向前方拉動（Anterior Translation），此時膕旁肌缺乏共同收縮來對抗，導致**前十字韌帶（ACL）**承受最大的張力（Strain）。因此，ACL 重建術後早期通常禁止此角度的 OKC 訓練。

答案解析

本題要求選出錯誤的敘述。 選項 (C) 錯誤地描述了開放鍊（OKC）運動的力學特性。在 OKC 膝伸直運動中，最大的脛骨－股骨關節應力（特別是前向剪力與肌力需求）發生在**完全伸直（0-30度）**時，而非屈曲大於 70 度時。屈曲大於 70 度時應力較大是閉鎖鍊（CKC）深蹲運動的特徵。

核心知識點

考生應牢記以下 OKC vs CKC 膝關節生物力學對照表：

特性	開放鍊 (OKC) 膝伸直	閉鎖鍊 (CKC) 深蹲/蹬腿
最大阻力力臂	膝伸直位 (0°)	膝屈曲位 (90°)
最大關節應力角度	0° ~ 30° (伸直末端)	60° ~ 90° (深蹲底部)
ACL 張力 (前向剪力)	高 (0°~30°)，術後早期禁忌	低 (膕旁肌共同收縮保護)
PCL 張力 (後向剪力)	屈曲 > 70° 時增加 (若是屈膝運動)	隨屈曲角度增加
髕股關節壓力 (PFJ)	隨伸直增加 (0°~30° 接觸面積小，壓力大)	隨屈曲增加 (90° 壓力最大)
適合族群	晚期肌力強化、特定角度 (90°-45°) 保護 ACL	早期復健、功能性訓練、VMO 訓練

參考資料

1. Escamilla, R. F. et al. (1998). Biomechanics of the knee during closed kinetic chain and open kinetic chain exercises. Medicine & Science in Sports & Exercise. (證實 OKC 剪力在伸直時最大，CKC 壓力在屈曲時最大)
2. Wilk, K. E. et al. (1996). Open versus closed kinetic chain exercise: issues in rehabilitation after anterior cruciate ligament reconstructive surgery. Journal of Sport Rehabilitation. (證實 OKC 對 ACL 的張力在 <30度時最大)
3. Powers, C. M. (1998). Rehabilitation of patellofemoral joint disorders: a critical review. JOSPT. (關於 VMO 訓練與 CKC 的效益)