2026-09-29
研究生文獻心得分享
高齡者於步行及上下樓梯動作時主動肌與拮抗肌肌肉活動之肌電圖分析
心得撰稿：吳狄（博司科技產學合作研究生）
高齡者於步行及上下樓梯活動時活動肌與局限性抗肌之肌電圖分析
譯文：高齢者の歩行・階段電梯動作時における主動作筋および拮抗筋筋活動についての筋電図學的分析
一、文獻研究背景、動機與目的
「同時行走活動（Muscle Co-activation）」是指主動作筋與局限性抗筋同時收縮的現象。同時行走活動會導致運動效率下降與能量消耗增加(Carolan & Cafareli, 1992; Mian et al., 2006)。關節節點（Stiffness）雖然能補償穩定性，卻會提升跌倒風險(Hortobagyi et al., 2009; Lee & Kerrigan, 1999)研究指出，高齡者在立位姿勢、跨步及上下樓梯時均出現同時活動顯著增加的行為，進而提高過去跌倒風險。過去的研究常將步態視為整體，不同的針對「位相」的細部分析，難以釐清同時活動發生在哪個階段，加上以往研究使用之同時活動指數不適合族群間的比較(Falconer & Winter, 1985)。因此，本研究旨在穿透表面肌電圖（sEMG ） ）分析高齡者與在平地步行與樓梯動作不同位相中，主動肌（比目魚肌）與單一抗肌（脛前肌）的肌肉活動量差異。
二、項目測試與研究方法
研究對象：包含14位健康年輕人（平均24
動作測驗：
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平地步行：於10公尺直線步道上進行自由速度與最速步行。
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上下樓梯：使用5階測試用階梯（級高160mm/級深300mm），進行自由速度上樓與下樓。
測量與分析儀器：
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利用 12 台三維運動分析攝影機（VICON612）與6塊測力板（AMTI）記錄運動學與力學資料。
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以表面肌電圖儀（生物辨識）記錄慣用腳之比目魚肌（比目魚肌）與脛前肌（脛前肌）活動。
動作位置相劃分與資料處理：
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床反應力將一周期動作分為：立腳青少年、立腳中期、立腳發育及遊腳期。
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採用重複測量二元配置分散分析（雙向重複測量變異數分析）比較兩組在不同位相下的軍事活動量差異。
三、參與者的動作與數據表現
在與位相下的不同動作中，高齡群與若年群的肌肉活動表現如下：
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移動速度表現：自由步行、上樓與下樓運動中兩組移動速度無顯著差異；僅在最速步行條件下，年輕組（
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平地步行肌活動：
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比目魚筋：自由步行與最速步行下，兩群在座各位相間均無顯著文獻差異。
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前脛骨筋：自由步行時，高齡組在立腳訓練（
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上下樓梯肌肉活動：
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比目魚肌：上樓與下樓全週期中，兩群間均無顯著差異。
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脛前肌：配備是上樓或下樓，高齡組在全週期各相的脛前肌數量均顯著於年輕組。
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四、區分與預測之生物力學指標
本研究透過肌肉活動分析發現，脛前肌的活動量是區分高齡者與成年人在複雜動作下步態特徵的重要生物力學指標：
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在平地自由步行時，高齡者在立腳發育中表現出明顯的突出的單一抗肌（前脛骨筋）活動。
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在上下樓梯等高峰值活動中，儘管主動肌（比目魚肌）活動量無異，高齡者持續維持高階的脛前肌活動量，透過增加抗痙攣肌收縮來增加足關節剛性（剛度）。
五、族群特性與體型差異
研究討論了高齡者在動作控制上的調節策略與機制：
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平地步行調節策略：自由在步行時能保持較低程度的拮抗肌活動以節省能量，在最步行時才增加脛前肌活動來提高關節剛性；在下部，高齡者在自由步行樓梯即需提前徵召脛前肌，顯示其需要上部的關節來維持步態穩定。
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上下樓梯動作的挑戰：上下樓梯需要更精確地控制足關節肌肉張力與角度，高齡者選擇以同時活動模式來限制關節自由度，以換取更高的安全性與穩定性。
六、結論與個人心得
讀完這篇研究後，我印像中較深刻的部分是高齡者在行走與樓梯時，並非嚴重因為肌力下降而造成動作能力改變，而是連帶之間的協調方式也隨著年齡的變化而不同。以前可能會認為高齡者動作變慢主要是因為肌力下降，但這項研究讓我注意到，被切除的協調方式之間的基因影響活動表現。研究中提到的高齡者會出現活躍的活躍肌與局限性抗肌共同活動，雖然可以增加關節的穩定性與安全性，但我認為這仍然是實體的一種代償方式，事實，當身體無法像年輕時一樣高效地動作控制時，可能會跨越讓更多被消耗的一起收縮來換取穩定。值得注意的是，「穩定」不一定代表「動作效率好」，如果長期依賴這種方式，除了可能增加被消耗的負荷限制與能量消耗，也可能因此，在高年級者的複健或運動訓練中，除了表面上的速度與穩定度之外，背後的抽走控制策略同樣值得重視。接下來就是本文獻針對小腿的表面肌電圖測量儀貼位置，也能了解我未來的碩士論文。
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