115年:物治基礎(1)

有關軀幹向右軸向旋轉動作時,下列何者錯誤?

A左側腹外斜肌與右側腹內斜肌為主要旋轉肌群
B右側擴背肌、右側腰髂肋肌( iliocostalis lumborum )與左側橫棘肌( transversospinalis )為次要旋轉 肌群
C橫棘肌( transversospinalis )具軀幹側彎肌群角色,減少軀幹軸向旋轉時,軀幹側彎動作的產生
D多裂肌為次要旋轉肌群之一,於軀幹軸向旋轉時,提供伸展方向的穩定

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是軀幹旋轉(Trunk Rotation)的肌動學(Kinesiology),特別是參與肌肉的協同作用(Synergy)以及不同平面動作(屈伸、側彎、旋轉)之間的力矩平衡(Torque neutralization)。在進行純粹的軸向旋轉時,為了避免產生不必要的屈曲、伸展或側彎動作,原本具有這些「副作用」動作的肌肉必須相互拮抗以達到穩定。

選項分析

  • 選項 A:左側腹外斜肌與右側腹內斜肌為主要旋轉肌群

    • 正確(True)
    • 分析:軀幹向右旋轉的主要原動肌(Prime Movers)是對側(左側)腹外斜肌(External Oblique, EO)同側(右側)腹內斜肌(Internal Oblique, IO)。這兩條肌肉的纖維方向形成一個對角線的力偶(Force Couple),有效地驅動軀幹向右旋轉。
  • 選項 B:右側擴背肌、右側腰髂肋肌(iliocostalis lumborum)與左側橫棘肌(transversospinalis)為次要旋轉肌群

    • 正確(True)
    • 分析:此選項列出了輔助向右旋轉的肌肉(Secondary Rotators):
      • 右側擴背肌(Latissimus Dorsi):根據肌動學研究(如 Bogduk 等),擴背肌若遠端固定,收縮時可輔助同側旋轉(Ipsilateral rotation)。因此右側擴背肌輔助向右旋轉。
      • 右側腰髂肋肌(Iliocostalis Lumborum):屬於豎脊肌(Erector Spinae)的外側束,雖然主要功能是伸展與側彎,但部分文獻指出其具有輔助同側旋轉的功能(特別是腰部纖維)。
      • 左側橫棘肌(Transversospinalis,含多裂肌 Multifidus、迴旋肌 Rotatores 等):此肌群纖維走向為「下外往上內」,收縮時造成對側旋轉(Contralateral rotation)。因此左側橫棘肌收縮會使軀幹向右旋轉。
    • 這三者在方向上均符合「向右旋轉」的力學向量。
  • 選項 C:橫棘肌(transversospinalis)具軀幹側彎肌群角色,減少軀幹軸向旋轉時,軀幹側彎動作的產生

    • 錯誤(False)
    • 分析:這是本題的錯誤選項。讓我們分析向右旋轉時的「側彎力矩平衡」:
      1. 原動肌的副作用:主要旋轉肌左側腹外斜肌具有「左側側彎」的副作用;右側腹內斜肌具有「右側側彎」的副作用。
      2. 橫棘肌的作用:參與向右旋轉的是左側橫棘肌(因為它是對側旋轉肌)。左側橫棘肌收縮時,除了產生向右旋轉外,還會產生左側側彎(Ipsilateral lateral flexion)的力矩。
      3. 力學矛盾:既然左側腹外斜肌已經產生了「左側側彎」傾向,而左側橫棘肌也產生「左側側彎」傾向,那麼左側橫棘肌實際上是增加(而非減少)了左側側彎的趨勢。
      4. 誰來抵銷側彎?:真正用來抵銷左側腹外斜肌「左側側彎」力量的,通常是右側的豎脊肌(如右側長肌 Longissimus 或右側髂肋肌 Iliocostalis),因為它們具有「右側側彎」的功能。
    • 結論:左側橫棘肌無法減少由左側腹外斜肌造成的側彎,因為它們的側彎方向相同。題目敘述其「減少側彎動作產生」與肌動學向量分析不符。
  • 選項 D:多裂肌為次要旋轉肌群之一,於軀幹軸向旋轉時,提供伸展方向的穩定

    • 正確(True)
    • 分析
      • **多裂肌(Multifidus)**屬於橫棘肌群,是對側旋轉肌(次要旋轉肌)。
      • 伸展穩定:主要的旋轉肌(腹內/外斜肌)位於軀幹前方,收縮時會伴隨強大的**屈曲(Flexion)力矩。為了產生純粹的軸向旋轉而不彎腰,背部的伸肌群(如多裂肌、豎脊肌)**必須同時收縮,產生伸展力矩(Extension torque)來抵銷腹肌的屈曲力矩,以維持脊椎直立穩定。

答案解析

正確答案為 (C)

在軀幹向右軸向旋轉時,作動的肌群包括「左側腹外斜肌(EO)」與「左側橫棘肌(Transversospinalis)」。

  • 左側 EO 的動作:向右旋轉 + 向左側彎 + 屈曲。
  • 左側 橫棘肌 的動作:向右旋轉 + 向左側彎 + 伸展。 由於兩者在側彎方向上皆為「向左」,因此左側橫棘肌會助長左側 EO 的側彎趨勢,而非減少它。真正負責「減少(抵銷)」左側 EO 側彎力矩的,是位於右側的拮抗肌群(如右側豎脊肌,具右側側彎功能)。因此選項 C 敘述橫棘肌能減少側彎動作產生,在生物力學上是不正確的。

核心知識點

考生應掌握 軀幹旋轉的力偶(Force Couple)與 穩定機制(Neutralization)

  1. 主要旋轉肌:對側腹外斜肌 + 同側腹內斜肌。
  2. 次要旋轉肌:對側橫棘肌(多裂肌、迴旋肌)、同側豎脊肌(長肌、髂肋肌)、同側擴背肌。
  3. 屈伸平衡(Sagittal Stability):腹肌(屈曲) vs. 背肌(伸展,如多裂肌)需互相抵銷,才能做純旋轉。
  4. 側彎平衡(Frontal Stability):需由左右兩側的肌肉互相平衡(例如左側 EO 的左側彎 vs. 右側豎脊肌的右側彎)。

參考資料

  1. Neumann, D. A. (2017). Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation (3rd ed.). Elsevier. (Chapter 9: Axial Skeleton, specifically the section on "Muscular Mechanics of Trunk Rotation").
  2. Bogduk, N. (2005). Clinical Anatomy of the Lumbar Spine and Sacrum. Elsevier. (Detailed actions of Iliocostalis and Multifidus).
  3. Musculoskeletal Key, "Muscles of the Trunk" & "Axial Skeleton: Muscle and Joint Interactions".