115年:物治基礎(1)

如下圖,坐姿手將屁股抬起動作過程中,作用肌與收縮方式,下列何者正確? 圖片

A胸小肌( pectoralis minor )做離心收縮
B下斜方肌( lower trapezius )做向心收縮
C上斜方肌( upper trapezius )做等長收縮
D闊背肌( latissimus dorsi )做等長收縮

詳細解析

本題觀念:

本題主要考查閉鎖動力鏈(Closed Kinetic Chain, CKC)下的肩胛骨運動學與肌肉動力學。具體情境為「坐姿撐體(Seated Push-up / Press-up)」,這是一個經典的肩胛骨下壓(Scapular Depression)動作,常用於測試或訓練肩胛穩定肌群,特別是下斜方肌(Lower Trapezius)闊背肌(Latissimus Dorsi)

影像分析:

圖片顯示一名受試者坐在椅子上,雙手握住扶手或置於椅面,雙臂伸直向下施力,箭頭向上指,表示身體(臀部)正離椅向上抬起。

  1. 動作階段:箭頭向上,代表身體正在對抗重力向上移動(Concentric phase,向心收縮階段)。
  2. 肩胛骨動作:為了將軀幹抬離椅面,雙手固定不動,肩胛骨必須相對於胸廓產生**下壓(Depression)**的動作。這會產生反作用力將身體撐起。
  3. 主要作用肌群:負責肩胛骨下壓的肌肉主要包括下斜方肌、闊背肌、胸小肌與胸大肌下束。

選項分析

  • A. 胸小肌(pectoralis minor)做離心收縮

    • 錯誤。胸小肌是肩胛骨的下壓肌(Depressor)。在身體向上抬起的過程中,肩胛骨正在執行下壓動作以對抗重力,因此作為原動肌(Agonist)的胸小肌應進行**向心收縮(Concentric contraction)**來產生動作,而非離心收縮。
  • B. 下斜方肌(lower trapezius)做向心收縮

    • 正確。下斜方肌是肩胛骨下壓的主要肌肉之一(與闊背肌協同)。在坐姿撐體將屁股抬起的過程中,肌肉必須收縮變短以拉動肩胛骨下壓(相對於軀幹),進而將軀幹向上推起。由於動作方向與肌肉收縮方向一致且對抗重力,故為向心收縮。這也是臨床上訓練下斜方肌的經典動作。
  • C. 上斜方肌(upper trapezius)做等長收縮

    • 錯誤。上斜方肌的主要功能是肩胛骨上提(Elevation)。在撐體動作中,我們需要的是「下壓」,上斜方肌作為拮抗肌(Antagonist)通常需要保持放鬆或被拉長,而非主動進行強力的等長收縮。如果上斜方肌收縮,會導致聳肩,反而阻礙身體抬起。
  • D. 闊背肌(latissimus dorsi)做等長收縮

    • 錯誤。闊背肌是非常強大的肩胛骨下壓肌及盂肱關節伸展肌。在將屁股「抬起」的動態過程中(位移發生),闊背肌必須進行**向心收縮(Concentric contraction)**來產生足夠的力量對抗重力並移動身體。如果是「維持」在空中不動,才是等長收縮,但題目強調的是「動作過程中」。

答案解析

正確答案為 B

在坐姿推起(Seated Press-up)的動作中,目的是透過上肢力量將身體重量抬離椅面。這在生物力學上屬於閉鎖鏈運動,主要涉及肘關節伸直(三頭肌)與肩胛骨下壓(Scapular Depression)。

  • 關鍵肌群:下斜方肌(Lower Trapezius)、闊背肌(Latissimus Dorsi)、胸小肌(Pectoralis Minor)。
  • 收縮型態:當身體向上移動(克服重力做功)時,上述下壓肌群必須進行向心收縮(Concentric Contraction)
  • 臨床證據:多項肌電圖(EMG)研究(如 McCabe et al., Ekstrom et al.)均指出,Seated Press-up 是誘發下斜方肌高強度活動的最佳動作之一,且主要發生在將身體撐起的向心收縮階段。

核心知識點

  • 肩胛骨下壓肌群(Scapular Depressors):下斜方肌(Lower Trapezius)、闊背肌(Latissimus Dorsi)、胸小肌(Pectoralis Minor)、鎖骨下肌(Subclavius)。
  • 閉鎖鏈運動(CKC)特性:遠端固定(手撐椅),近端移動(身體抬起)。此時「肩胛下壓」的動作外觀上會表現為「肩膀遠離耳朵」或「頸部變長」,實際效果是將軀幹向上頂。
  • 收縮類型判斷
    • 向心(Concentric):肌肉縮短,產生的力大於阻力,使身體逆重力移動(如本題的上抬過程)。
    • 離心(Eccentric):肌肉拉長,產生的力小於阻力,控制身體順重力移動(如慢慢坐下的過程)。
    • 等長(Isometric):肌肉長度不變,力量等於阻力,保持姿勢不動(如撐在空中不動)。

參考資料

  1. Kendall, F. P., et al. Muscles: Testing and Function, with Posture and Pain. 5th ed. (經典肌動學教科書關於下斜方肌測試與Seated Push-up的描述)
  2. Ekstrom RA, Donatelli RA, Soderberg GL. Surface electromyographic analysis of exercises for the trapezius and serratus anterior muscles. J Orthop Sports Phys Ther. 2003. (證實 Press-up 對下斜方肌的高激活度)