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。
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
什麼是加壓訓練法(Blood Flow Restriction)?就是將身體要訓練的某部位肌群,用皮帶綁起來,以抑制肌肉中血液循環的訓練方式來操作,這樣的訓練效果,可以只要花上20%的力量就能促進肌肉強化,所以訓練結果會造成強烈的刺激,進而促使促使生長激素大量分泌,並遠超過於一般訓練所能造成的分泌量。
所謂的加壓,是針對肌肉中血液的出口,而不是入口,也就是加壓在靜脈的一側,這麼一來,乳酸或氫離子等代謝物,無法排出而在肌肉中堆積,就會很快的發生肌肉痠痛,肌肉便能很快地呈現做過的劇烈運動之後的狀態。
最初創造的加壓肌力訓練法的人是日本的佐藤義昭先生,在佐藤年輕的時候就開始投入健美運動,在1966年時,他在寺院裡跪坐聽經時因腳發麻而按摩小腿,注意到小腿在被壓迫的緊收狀態和加強肌力訓練時極為相似,想到小腿的緊收狀態是由於受到壓迫使血液循環受阻而產生的,於是引發“若讓血流減少並增加壓力的情況下進行肌力訓練,肌肉會不會快速增大?”的想法,於是,他利用自己不斷地實行試驗,以腳踏車的內胎綁在大腿根部,發現訓練的效果非常好。
從1973年起,這樣約10年期間,義昭在自己開設的健身中心,教導數十萬個人做加壓肌力訓練,到了1983年確立此項專門技能並逐漸的引起研究者的注意,之後,東京大學石井教授開始研究加壓肌力訓練法的效應,使得加壓肌力訓練法在生理醫學理論基礎漸漸地被建立起來。
加壓肌力訓練法的訓練強度,最低限度為20%的1-RM,因此,它對於肌肉的物理負荷相當低,雖然實施訓練中的主觀運動強度非常高,對肌肉損傷卻很小,且訓練後的疲勞感也相當低,訓練後所需的恢復時間短,訓練的密度也因而增加,而大幅縮短肌力訓練時間,省下來的體力可用來提升技術訓練的質量,以增進訓練的效率。
此外,由於加壓肌力訓練法具有負荷強度很低的特性,訓練過程中肢體關節不會處於過度緊張的狀態,對骨折、旣帶損傷及關節發炎等療後的復健也非常有效。目前,優秀運動員或癱瘓的病患已有幾千個運用成功的案例。
為提升運動訓練的效益表現,運動員的基礎肌力水準為影響競技表現的主要因素,加壓肌力訓練使局部肌肉血流在適度的限制下,實施每天二次、每次約10分鐘約20%1-RM的輕負荷訓練,即有顯著的增大肌肉與增強肌力的效果。研究證實,加壓肌力訓練法可促進微血管增生、活化運動單位、促進循環成長荷爾蒙的分泌並增進體脂肪的分解、改變局部肌肉組織促使快縮肌纖維增大,使肌力與肌肉橫斷面積增加,當然,加壓肌力訓練法也逐漸被應用於運動員的復健及醫學治療,例如:骨骼萎縮、關節變形、閉塞性動脈硬化症,使失去作用的血管恢復功能。
然而,不當的施行加壓肌力訓練可能會造成血流受制限與再灌流,導致局部活性氧生成或引發血液亂流而形成血栓,也容易堆積乳酸導致肌肉硬化。因此,施作時應防患加壓程度或方法不當而引發肺阻塞或腦梗塞等病變的危險。
在嬰幼兒階段,活動度的發展更早於學會穩定度之前,在受到視覺與聽覺的刺激後會開始尋找刺激源,第一間事是轉動你的頭(頸椎活動度)開始環顧四周,接著頭的移動方向跟位置帶動肩膀的移動,然後開始在地上翻滾朝著刺激源前進。為了探索瞭解自己的身體活動度與感知外在的事物,你開始把手、手抓到的玩具、最後腳都往嘴巴塞。接著你學會一件事,如果想從A點移動到B點更快的方式,可以用上半身肩膀與手的偕同作用拖著在後頭的腳在地上匍匐前進,所以肩關節是在人體發展過程中首先承受體重、帶動身體動作的關節,並非髖關節。最後學習到如果利用雙腳站立姿勢將可以再加快移動的速度,所以最後學到了如何行走。
開始學走時,你會手攀著桌腳、椅子、牆緣往掉落在地上的餅乾前進,而當你千辛萬苦地走到餅乾前面,這時你將手移開原本輔助身體移(代替身體穩定性)的支撐物、跨出一大步,結果摔的狗吃屎。穩定度是需要學習的,如果缺乏穩定度的發展,強迫嬰幼兒提早結束爬行與翻滾階段,更走的進入學步階段時(過早的利用學步車),就會容易產生“跳過發育的正常順序”所造成的傷害。
嬰兒學步前在地上所進行的運動與移動方式都存在具有意義的功能與作用,目的是要在站立行走階段前,先讓軀幹擁有足夠的穩定度,與髖關節附近的肌肉群(臀大肌)建構足夠的肌力。當在幼兒匍匐前進階段 (Tummy Time) 時肚子會被當作身體的支點代替腳的功能,這時讓身體的肌肉如脖子、背部、手臂等有更多的時間來發展肌力為了更進一步的利用四肢爬行、與行走的階段。譬如,孩子在地上無意識地進行類似於熊爬、側爬等的反覆核心抗動的軀幹穩定度訓練。接著當學會如何用肩膀、手軀幹的扭動來帶動身體的匍匐前進後,雙腳跟臀部開始學會參與爬行的動作,同時也在慢慢建構在行走、站立前的下肢肌力。
如果孩童的發展中跳過重要的爬行階段,除了上述可能造成對於軀幹穩定度發展的刺激不足外,也有機率會產生學習障礙,爬行是一種跨越與連結身體對側的運動,同時刺激右腦跟左腦中負責神經傳導的倂底體的發展,這使身體能夠左右側手、腳、視覺、聽覺同時做功的能力,進而帶給身體在接收外在環境的刺激下,能夠讓身體兩側有效的整合並更有效率的產生運動。爬行也是一種讓身體快速學習協調功能的能力,也是我們在嬰兒成長時期練習身體兩側手腳的協調與同時動作的開端。爬行的學習過程讓我們發展,如穿衣、進食、運動等能力,如果跳過這一步驟,將來可能在往後成長的階段上產生困難。
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
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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。
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