肌腱如何運作 | 它們與肌肉和關節的關係以及預防傷害的重要性

【摘要影片】運動員必須了解的關節與肌腱基礎知識/圖文並茂學習

關節將肌肉力量轉化為運動，肌腱傳遞力量。

你知道你的身體是如何運動的嗎？我想你可以想像肌肉參與了我們身體的運動。

然而，我們的身體不能只靠肌肉來移動。肌肉產生的力量透過肌腱傳遞到骨骼，然後透過關節將力量轉化為運動，使我們第一次能夠移動身體。這裡我們來詳細了解什麼是「關節」和「肌腱」。

連接骨頭與骨頭的部分稱為“關節”，連接肌肉與骨頭的部分稱為“肌腱”（圖1）。

圖XNUMX

關節－骨頭之間的連接

關節是指骨頭之間的連接。當骨骼圍繞著關節移動時，就會發生行走、下蹲和抓握物體等動作。因此，為了平穩移動，關節需要平穩移動。骨頭的末端覆蓋著軟骨，起到緩衝的作用。軟骨具有網狀膠原蛋白結構，可儲存透明質酸和水，提供緩衝和光滑的表面。這使得關節能夠順暢地運動。

肌腱－肌肉和骨骼之間的連接物

肌腱是肌肉和骨骼之間的連接組織（圖1）。肌腱由排列整齊、堅韌的纖維蛋白束組成，這些纖維蛋白束被稱為膠原蛋白，使肌肉能夠承受拉動骨骼的力量。小腿下部的阿基里斯腱就是一個典型的肌腱，但實際上，大多數肌肉都是透過肌腱與骨骼相連的。因此，人體內有許多肌腱。
關節和肌腱是將肌肉力量傳遞到骨骼並將力量轉化為運動的關鍵，從而使複雜的運動成為可能。

肌肉、肌腱和關節的作用

關節和肌腱是身體活動所必需的，對運動表現也極為重要。

關節活動範圍和柔韌性的重要性

據說運動員的身體靈活而柔韌。事實上，靈活性不僅是提升運動表現的重要因素，也是預防傷害的重要因素。柔軟度表示關節的活動範圍，柔韌性高意味著肌肉和肌腱可以輕鬆伸展，肌肉可以動態地移動關節。關節活動範圍夠大，可以讓你夠得更遠的物體，做更大的動作，進而提升運動表現（圖2）。然而，關節鬆弛和活動範圍過大可能會導致受傷，因此保持適當的活動範圍非常重要。

圖 XNUMX

此外，超出關節活動範圍的運動也會導致受傷。然而，如果運動範圍足夠寬，您將能夠在該範圍內移動，這有助於防止受傷。此外，隨著年齡的增長，我們關節的活動範圍會減少，這會導致跌倒和受傷。

圖 XNUMX

肌腱彈性及其對運動表現的影響

雖然我們可能不太了解肌腱的功能，但它們在運動表現中發揮著重要作用。肌腱具有彈性，這意味著它們可以像彈簧一樣伸展和收縮。利用彈簧的彈性來更有效地產生力。例如，讓我們來看看典型的肌腱，即跟腱。當你著陸時，你的跟腱會被拉伸，然後像彈簧一樣，試圖回到原來的位置。利用跟腱的彈簧特性，您可以用更少的力氣跑步（圖 4）。

此外，據說肌腱越硬（科學上稱為剛度），跳躍能力就越強（圖5）。透過這種方式，肌腱在運動過程中將強大的力量傳遞到骨骼，並透過伸展和收縮來影響運動表現。此外，隨著年齡的增長，我們的肌腱會變得不那麼靈活，這與平衡能力的下降有關。^1）它也會導致肌腱脆弱。^2）、3）。

1) G. Onambele 等人J Appl Physiol 100: 2048–2056, 2006。
2）S. Arya 等。等J Appl Physiol 108: 670-675, 2010。
3）Yasuo Kawakami，臨床運動醫學：37：590-599，2020年。

圖 XNUMX

圖 XNUMX

這樣，關節和肌腱就具備了利用肌肉產生的力量進行運動表現的基本特性。

運動過程中肌腱和關節承受的壓力

我們介紹了關節和肌腱在運動表現中扮演的重要角色。然而，由於它們是身體如此重要的部分，因此關節和肌腱在運動期間會承受很大的壓力。如果負荷過大，就會導致關節和肌腱不適和疼痛。讓我們仔細看看。

落地衝擊對關節造成的壓力

運動過程中身體承受的壓力之一就是落地時的衝擊力。據說，慢走時，腿部受到的衝擊力比體重略重，但跑步落地時，腿部受到的衝擊力是體重的1.5至5倍，跳躍落地時，腿部受到的衝擊力約為體重的10至12倍。^4）。

肌腱拉伸應力

肌腱在運動伸展時也會承受壓力。例如，據說跑步時跟腱所受的力可達1噸。^5）、6）。

在棒球和手球運動中常見的投擲動作，以及高爾夫和網球運動中常見的扭轉動作中，肌腱與周圍組織摩擦時也會受到壓力。

圖 XNUMX

肌腱和關節過度使用所引起的慢性問題

因此，運動會對關節和肌腱造成很大的壓力，如果您沒有等待足夠長的時間就再次鍛煉，在最壞的情況下，可能會導致過度使用，從而引發慢性問題。^4）。

例如跟腱炎、足底筋膜炎、髕骨軟化症等都是常見的關節和肌腱疾病，尤其是在跑步族群中，有研究顯示高達70%的跑者患有這些疾病。^4）。

由於關節和肌腱承受的壓力，最初可能只是感覺不適，但最終可能會導致疼痛或難以如預期移動，導致運動能力下降或受傷。例如，關節中的軟骨通常具有光滑的表面，這使得關節能夠順暢地移動並實現運動（圖7）。另一方面，當關節軟骨上積聚壓力時，關節表面會變得粗糙，阻礙平滑運動（圖8）。

圖 XNUMX

圖XNUMX

另一方面，對於肌腱來說，如果持續運動而沒有足夠的間隔，肌腱周圍的區域就會發炎，從而導致疼痛和問題。跟腱是一種非常強韌的組織，因此實驗研究表明，即使承受超過正常運動範圍的負荷也不會受損。^6）、7）然而，跟腱疲勞和缺乏調理可能會導致受傷。^6）、8）。當發生損傷時，隨之而來的發炎會導致肌腱結構失去均勻性並且硬度降低。這樣，運動壓力的累積就導致肌腱功能下降。

圖 XNUMX

圖 XNUMX

休息能讓肌腱和關節癒合。

這樣，關節和肌腱就會透過運動承受壓力，而這種壓力會隨著日常訓練而累積。然而，如果在運動之間留出足夠的時間並休息，就不會導致疼痛。^4）。然而，我認為運動員為了提高競技表現，經常在還沒有完全從上一次訓練的壓力中恢復過來時就開始下一次訓練。

肌腱和關節的預防與護理，以提升運動表現

在這種情況下繼續推動將會導致故障。一旦受傷，不僅在治療期間無法進行訓練，而且即使治療結束後，由於需要復健治療，也需要很長時間才能恢復全面訓練。即使問題解決，仍有再次發生該問題的風險。因此，在您意識到任何異常之前，每天護理您的關節和肌腱非常重要，以確保最佳性能並降低受傷風險。

此外，隨著年齡的增長，我們關節中的軟骨會磨損，肌腱的特性也會發生變化，增加受傷的風險。^1）隨著年齡的增長，您將需要更細心的照顧。

如上所述，運動時保持關節和肌腱的良好狀態極為重要。

4）A.Hreljac等人醫學科學體育鍛煉，第卷36，第5期，第845-849頁，2004年。
5）PV Komi等。等臨床運動醫學 11: 521-531, 1992
6）Yasuo Kawakami臨床運動醫學：37：590-599，2020年。
7）TF Huang等。等Ann Biomed Eng 32: 336-341, 2004
8) H. Langevin 等。等人：成像：超音波。筋膜：人體的張力網絡，Schleip R 等編輯，Elsevier Health Sciences 出版社，Churchill Livingstone，倫敦，483-487，2012

保護關節和肌腱並保持最佳活動能力的關鍵要點

了解我們的關節和肌腱的以下特徵非常重要，它們對於我們的身體運動很重要。

• -關節將骨頭與骨頭連接起來，肌腱將肌肉與骨頭連接起來。
• - 肌肉產生的力量透過肌腱傳遞到骨骼，骨骼圍繞關節旋轉，帶動身體運動。
• 關節中的軟骨和肌腱主要由一種稱為膠原蛋白的蛋白質組成。
• - 為了達到最佳運動表現（理想的運動），保持關節和肌腱處於良好狀態非常重要。
• - 由於運動時壓力增加、運動頻率增加、缺乏調理，關節和肌腱可能會出現問題。
• -如果關節或肌腱受傷，則需要長時間的休息和復原。
• - 日常護理對於預防關節和肌腱受損非常重要。

關節和肌腱是身體實現理想運動的重要部分，但正因為如此，它們容易受到壓力並且容易積聚。這就是為什麼日常護理如此重要。

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<主管>川上康夫

早稻田大學研究生院體育運動科學研究科體育運動科學系教授。
文學士（1981年）、教育碩士（1983年）、教育學博士（1995年）（東京大學）。
曾任東京大學助理教授、早稻田大學體育科學部助理教授，2005年起任現職。

我們正在對人體的形態和功能進行研究，重點是生物測量。具體來說，我們正在使用運動分析、組織影像分析和生物訊號分析等技術來研究運動期間骨骼肌和肌腱組織的行為、訓練的效果以及隨著生長和老化而發生的變化。我們也從運動生理學（身體素質特徵）和生物力學（技術和設備特徵）的角度研究運動表現的決定因素和提高運動表現的方法。他與大學內外的研究人員一起主持人類表現研究所，該研究所旨在提供科學支持，提高運動員的競爭表現，並將研究成果應用於公眾。https://www.waseda.jp/inst/ori/other/2017/05/30/551/