人體肌肉可分為心肌、平滑肌與骨骼肌（skeletal muscle）三種。心肌是屬於心臟的肌肉、平滑肌則是內臟的肌肉，而在運動中所探討的是骨骼肌，顧名思義就是兩端附著在骨骼上的肌肉。人體運動的發生，是在於大腦下達命令，訊息經由神經系統傳遞至肌肉系統上產生收縮而達成。在肌肉收縮時，會以關節為支點來拉動骨骼，進而完成大腦預期的動作，過程其實極為精密與複雜。

人體的肌肉系統

人體的肌肉系統是由三種不同的肌肉組成：

骨骼肌（skeletal muscles）：附著於骨骼上，與骨骼系統相配合，受大腦意志支配而做出各種各樣的動作。在顯微鏡下可看見明暗相間的橫紋，故亦稱作橫紋肌。

平滑肌（smooth muscles）：主要構成人體內臟器官（心臟除外），如胃、腸、血管等的管壁。在顯微鏡下沒有橫紋，也不受意志支配。

心肌（cardiac muscles）：只存在於心臟中，在顯微鏡亦可看見橫紋，但不受意志支配，也不易疲勞。

骨骼肌（Skeletal Muscle）

一般我們習稱的「肌肉」指的就是骨骼肌，這種肌肉是以兩端的肌腱連結在骨骼上。由於這種肌肉通常需要由大腦發出命令來控制，故稱為「隨意肌」；而將其肌肉解剖出來，在顯微鏡觀察之下，其肌纖維會呈現亮暗交錯的橫紋，因此又稱為「橫紋肌」。

人的身體共有大約600多條骨骼肌，約佔體重36~40%。骨骼肌藉由肌腱（tendon）與骨骼相連，而肌肉是由長圓柱狀的肌肉細胞所組成，稱為「肌纖維」；一條肌纖維直徑約10~150微米，長度可由1毫米到30公分左右。每條肌纖維均由極細的細胞膜所包覆，這種特化的、薄層纖細的網狀纖維被稱為「肌膜」或「肌漿膜（sarcolemma）」。數條肌纖維被膠原、彈性纖維混合成的結締組織「肌束膜（perimysium）」包裹而成肌束（muscle fascicle），而數條肌束則藉由一層較厚的結締組織「肌外膜（epimysium）」的包裹而成為一條肌肉。筋膜（fascia）是貫穿身體的一層緻密結締組織，它包繞著肌肉、肌群、血管、神經。身體中的筋膜有幾種，分別稱作淺筋膜、深筋膜與內臟筋膜，肌外膜即是深筋膜的一種。

肌纖維的一個細胞通常有數百個細胞核，因此即便有一部份受損，也能進行修復並增強。在運動時，會藉由這些細絲狀肌纖維的收縮而產生力量，而且直徑越粗的肌纖維所能發揮的力量就越大。而肌纖維又分為「紅肌」與「白肌」等，可在運動時發揮不同功能。肌纖維的數量並不會增加，不過可藉由訓練的方式，讓這些肌纖維變粗，從而強化它們。

參考資料

1. 《運動健身知識家》，旗標出版公司出版 (2015)
2.《運動生理學》，新文京出版公司出版 (2014)
3. 《人體學習事典 肌肉骨骼運動解剖篇》，楓葉社出版 (2016)
4.  維基百科
5.   黃sir的跑步秘笈

跑步是人類與生俱來的移動模式之一，透過近代運動科學的興起以及持續不輟的研究，有關跑步生物力學機制的論文已相當豐碩，然而卻較少研究探討到跑步訓練時，手臂擺動對於能量消耗的影響，以及不同擺臂姿勢或型態對跑步時能量消耗的影響又有多少？

2014 年一篇名為《The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it?》的研究，實際針對跑步時的不同擺臂姿勢對能量消耗的影響進行研究。

他們研究了 13 位年輕跑者，在跑步機上以 11.5 km/h 的速度(每公里配速5分13秒)進行正常擺臂(Normal)、雙手交叉放背後(Back)、雙手交叉放胸前(Chest)以及雙手交叉放頭頂(Head)等 4 種不同擺手姿勢的跑步，並同步收集他們跑步時的能量消耗與動作變化情形。雖然一般跑者很少會把手放在背後或頭頂跑步，但此研究是希望了解，當手臂不正常擺動時，會對跑步動作及能量消耗有什麼影響，因此設定了不同擺放位置。不過值得注意的是，雙手交叉放胸前的擺臂方式，類似於一些習慣將手緊貼胸前並幾乎不擺動的跑者。

雙手放頭頂能量消耗最高

研究發現正常擺臂(Normal)的能量消耗(net metabolic power) (下圖中的灰線) 是最低的，而雙手交叉放背後(Back)、胸前(Chest)以及頭頂(Head)上跑步皆比正常擺臂分別多出3%、9%、13%的能量消耗。

擺臂動作有助減少身體旋轉

這項研究也發現，當跑步時不擺臂，其肩膀與骨盆左右旋轉的幅度會比正常擺臂來的高。雙手交叉放背後、胸前及頭頂分別增加了10%、44%、8%的肩膀左右旋轉幅度以及63%、102%、101%的骨盆旋轉幅度。

此結果反映出，跑步時的擺臂動作有助於減少身體的旋轉。因為擺臂時所產生的力量可與擺腿所產生的旋轉力量相互抵銷，進而減少軀幹的轉動，藉此達到較少的能量消耗。換言之，當跑速增加擺腿力量隨之增加的情況下，擺臂的幅度自然也需要相應的提高，就如同衝刺跑時，我們會自然加大擺臂動作來穩定軀幹姿勢，避免身體過多的旋轉。

結語

跑步時的擺臂是相當重要的，它可以幫助我們抵消擺腿時所產生的旋轉力量，進而減少軀幹的轉動與能量消耗，讓我們跑得更省力。雖然平常跑步時，我們很少會將手放在背後或頭頂，但值得注意的是，當擺臂過小時容易產生像研究中雙手交叉放胸前的姿勢。因此，適度的擺臂，並隨著跑步速度調整擺臂的程度，才能減少不必要的能量消耗。

參考文獻:
Arellano, C. J., & Kram, R. (2014). The metabolic cost of human running: is swinging the arms worth it? Journal of Experimental Biology, 217(14), 2456-2461.

撰文／董智尚、陳韋翰、相子元

*文章授權轉載自《運動科學》網站，原文：跑步時的擺臂對能量消耗有影響嗎？

我們一直談論到矯正運動，但你知道矯正運動的分水嶺和觀察、執行的重點在哪嗎？
舉個最簡單的例子，你知道一個人標準的單腳站立平衡時間是多久嗎？
物理治療期刊對於一個正常人該有的單腳站立標準時間已經有相當多的文獻資料了。如果你不知道，那你為什麼還要訓練或是給你的客戶訓練單腳站立呢？

你甚至可以花四分鐘的時間在Google上找到答案，但如果你不知道，當我走到背後看著你在指導客戶單腳平衡時，會產生很大的疑問，你到底是要他們的平衡能力強到可以去馬戲團走空中纜繩呢，還是其實他的平衡能力早就已經足夠單腳硬舉了。

答案是，20秒就是足夠的，10秒是可接受的。

相較於觀察單腳站立的支撐時間，你更應該注意是不是有某一邊產生相較於對側有著顯著的單邊不平衡、或不穩定。亦或是在閉上眼睛單腳站立時，是不是還能有睜開眼睛的一半時間，還是連5秒都沒辦法支撐，馬上地失去平衡呢？如果是的話，大概可以假設他的平衡能力幾乎來自於視覺平衡，因為他可能失去了髖關節、膝關節、踝關節所傳遞到大腦的本體感受訊號，那我們可以假設他的不平衡是因為肌肉柔韌度跟關節活動度的失衡所導致。

但這怎麼會是肌肉柔韌度、或關節活動度的問題呢？

當你在單腳穩定時，身體必須經過下肢在肌肉中的本體感受器回傳訊號，傳遞到到軀幹最後回傳大腦，大腦會對接收到的訊號作出反應或調節姿勢的控制訊號，接著一層一層的經過參與動作過程的肌肉跟關節再度回傳到你的站立腳上，來讓身體達到穩定平衡，這時身體的反射性的回饋就會產生，為了達到姿勢的平衡，你的腳底板可能會稍微外翻，踝關節往內傾，膝關節內翻，髖關節朝站立腳的傾斜，來達到穩定上半身、不跌倒的姿勢。

如果靜態站姿會產生不平穩的表現，那如果在動態的原地單腳跳呢?如果在更激烈的球場上衝刺後單腳上籃，接著單腳落地後會呈現怎樣的姿勢呢?

所以換句話說，如果我們的關節活動度、肌肉柔韌度越好，存在裡面的感受器可以更有效率的與大腦之間接收與傳遞訊號，形成好的橋樑。

NBA體能教練在看到FMS的第一眼說：「我們可以不用檢測深蹲(Deep Squat)啊，因為NBA球員從來不深蹲。」但，FMS並不是為了檢測深蹲而設計的，而是因為人類生來就應該具備在良好的姿勢下深蹲到底的能力。深蹲也不是真的為了看你能蹲多低而設計的，而是觀察你是否能在深蹲時可以驅動核心穩住軀幹，髖關節能否自然的移動、踝關節是否有足夠的活動度、膝關節是否具備穩定度。所以檢測的關鍵並不在於你的專項運動中是否有深蹲到底的動作，是在動作過程中找出你的關節或肌肉的本體感受器是否能有好的接收訊息的能力。

如果你的踝關節活動度不佳，既使當你在單腳硬舉時不需要過多的踝關節動作，但回傳給大腦的訊號絕對不如相較活動度好的踝關節來的佳。被限制住的活動度，相對的限制回傳給大腦的訊號，受限的訊號傳遞，將會同樣的限制動作的效率。所以FMS檢測跟關節活動度並不是真的要看出一個人有多少的活動度，而是觀察受試者是否有本體感受的問題，是不是能有效率的執行動作，產生好的反射性回饋。

單腳蹲或單邊動作無法平衡，怎麼欺騙大腦作出產生反向平衡動作?：單腳蹲、單腳硬舉、滑冰者蹲-反向平衡進退階(counterbalance)

關於Eddie熊璟鴻Eddie熊璟鴻，目前於Springfield College就讀肌力與體能研究所，從事運動訓練相關知識文章撰寫分享與教學影片拍攝製作，並轉譯國外專業文章。

相關證照                                                                        
◎ NSCA－CSCS 肌力與體能訓練專家 （Certified Strength and Conditioning Specialist）
◎ 美國舉重協會舉重證照 （USA Weightlifting Sport Performance Coach） 
◎ 台灣運動教練學會：肌力與體能認證教練 （Taiwan Sports Coach Association(TPCA), Strength and Conditioning Coach Certificate） 
◎ 台灣肌力與體能協力：肌力與體能專業教練 （Taiwan Strength and Conditioning Association(TSCA), Level III Certified Strength and Conditioning Professional, CSCP III）
◎ 美國有氧體適能協會：個人體適能教練 （Aerobics and Fitness Association of America(AFAA), Personal Fitness Trainer(PFT)） 
◎ 台灣紅十字會總會：CPR+AED

部落格 Epmact Performance
粉絲頁 Epmact Performance