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114年:物治基礎(2)

抓握時腕關節做伸直動作，隨著抓握力量增加，下列那一條肌肉相對不活躍？

A伸指肌（extensor digitorum）
B橈側伸腕短肌（extensor carpi radialis brevis）
C橈側伸腕長肌（extensor carpi radialis longus）
D尺側伸腕肌（extensor carpi ulnaris）

詳細解析

本題觀念：

本題的核心觀念在於抓握動作（Gripping）時的生物力學機制，特別是手腕伸肌（Wrist Extensors）的協同作用與手指伸肌（Finger Extensors）的相對抑制。

當進行強力抓握（做出拳頭動作）時，手指屈肌（FDS, FDP）強烈收縮。為了防止手腕因為手指屈肌的強大拉力而跟著彎曲（這會導致手指屈肌產生主動不足 Active Insufficiency，使抓握無力），身體必須徵招「手腕伸肌」來將手腕維持在伸直位置（通常約 30-35 度），以提供手指屈肌最佳的長度-張力關係（Length-Tension Relationship）。

選項分析

  • A. 伸指肌（Extensor Digitorum, ED）：正確答案（相對不活躍）。

    • 分析：伸指肌的主要功能是「伸直手指」與「伸直手腕」。在抓握動作中，手指必須保持「彎曲」狀態。如果伸指肌強烈收縮，它會試圖伸直手指，這與「抓握」的動作目的（手指屈曲）完全相反（拮抗作用）。
    • 機制：為了讓抓握動作順利進行，中樞神經系統會選擇性地徵招「純手腕伸肌」（如 ECRB, ECRL, ECU）來穩定手腕，同時抑制或減少伸指肌（ED）的活動，以避免手指伸直而鬆開握力。因此，在抓握力量增加時，相較於為了抵抗屈曲力矩而必須強力收縮的純手腕伸肌，伸指肌是相對不活躍的。

  • B. 橈側伸腕短肌（Extensor Carpi Radialis Brevis, ECRB）：錯誤（非常活躍）。

    • 分析：ECRB 是抓握時最主要的手腕穩定肌。它位於手腕伸展動作的中心軸線上，力臂最適合進行單純的手腕伸直而不產生過多的偏差。肌電圖（EMG）研究顯示，在幾乎所有的抓握動作中，ECRB 都是最先被徵招且活動度最高的肌肉之一。

  • C. 橈側伸腕長肌（Extensor Carpi Radialis Longus, ECRL）：錯誤（活躍）。

    • 分析：ECRL 也是重要的手腕伸肌。雖然在輕度抓握時其活動度可能低於 ECRB，但隨著抓握力量增加（題目條件），為了提供更大的抗屈曲力矩，ECRL 會被徵招參與穩定手腕。此外，它也協助平衡尺側伸腕肌的拉力。

  • D. 尺側伸腕肌（Extensor Carpi Ulnaris, ECU）：錯誤（活躍）。

    • 分析：ECU 對於抓握非常重要。因為手指屈肌（特別是長屈肌）在收縮時會產生手腕尺側偏移或橈側偏移的力矩，且 ECRB/ECRL 收縮時會產生橈側偏移（Radial Deviation）的傾向。為了保持手腕中立或穩定，ECU 必須收縮以平衡橈側伸肌的拉力（防止手腕過度歪向橈側），並協助伸直手腕。

答案解析

題目問的是「隨著抓握力量增加，那一條肌肉相對不活躍」。 在抓握過程中，為了對抗強大的手指屈肌造成的屈腕力矩，**橈側伸腕短肌（ECRB）、橈側伸腕長肌（ECRL）與尺側伸腕肌（ECU）**都必須強烈收縮以固定手腕。然而，**伸指肌（Extensor Digitorum）**若強烈收縮會導致手指伸直，破壞抓握動作，因此在神經控制上會被相對抑制，僅在極端用力或特定平衡需求下才會有較明顯活動，但在功能性分類上，它是抓握動作的拮抗肌（對手指而言），故相對不活躍。

核心知識點

考生應掌握 Kinesiology (肌動學) 中關於 Hand Complex (手部複合體) 的以下重點：

  1. 最佳抓握位置 (Optimal Grip Position)：手腕伸直約 20-35 度，有些微尺側偏移（Ulnar deviation）。
  2. 協同作用 (Synergistic Action)：
    • 原動肌 (Agonists)：屈指深肌 (FDP)、屈指淺肌 (FDS)。
    • 協同肌/穩定肌 (Synergists/Stabilizers)：橈側伸腕短肌 (ECRB, 首要)、尺側伸腕肌 (ECU)、橈側伸腕長肌 (ECRL)。
    • 相對抑制 (Relatively Inactive)：伸指肌 (ED)，避免干擾手指屈曲。
  3. 主動不足 (Active Insufficiency)：若沒有手腕伸肌穩定，手腕會隨手指屈曲而屈曲，導致手指屈肌過度縮短而無力。

參考資料

  1. Neumann, D. A. (2016). Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation. (Chapter 8: Hand). Elsevier.
    • "During a strong grip, the ECRB, ECRL, and ECU contract strongly to stabilize the wrist... The Extensor Digitorum is relatively inactive to prevent it from extending the fingers and opposing the grip."
  2. Magee, D. J. Orthopedic Physical Assessment. (Wrist and Hand chapter).
  3. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy (JOSPT): Studies on EMG activity of wrist extensors during gripping (confirming ECRB/ECU dominance and ED relative silence).
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