【ACE文獻精選】功能性解剖學系列:腹部肌群
腹內外斜肌、腹直肌以及腹橫肌都屬於Neumann所描述的深層肌肉,也是Bergmark描述的全球肌肉,同時還是McGill所描述腹壁的組成部分。腹壁肌肉層層相疊,就像是膠合板一樣。由於這樣的肌肉結構,它們無法孤立工作,在直立動作中收縮發力時會作為一個運動單位發生動作。這些深層的肌肉協同工作以控制脊椎、胸廓以及骨盆的動作。表1是深層腹部肌群的附著點以及相應動作。
表1.深層腹部肌肉的附著點與動作肌肉上附著點下附著點整合功能腹外斜肌第4至12根肋骨的外側髂嵴、腹直肌白線及筋膜鞘通過產生矢狀面上的屈曲、冠狀面上的側屈、水平面上的旋轉控制軀幹的動作腹內斜肌髂嵴、腹股溝韌帶及胸腰筋膜第9到12根肋骨,腹直肌白線及筋膜鞘通過產生矢狀面上的屈曲、冠狀面上的側屈、水平面上的旋轉控制軀幹的動作腹直肌胸骨劍突骨盆的恥骨聯合減速骨盆前傾,控制軀幹旋轉、與其他肌肉共同收縮維持脊柱穩定性腹橫肌髂嵴、胸腰筋膜、第6到12根肋骨的內表面軟骨、腹股溝韌帶腹直肌白線及筋膜鞘增加腹腔壓力,通過增加胸腰筋膜的張力維持脊柱穩定性,為其他腹部肌肉提供附著點對側的腹內外斜肌會協同工作以創造旋轉動作,右側腹外斜肌與左側腹內斜肌共同發力讓身體向左側旋轉。同側的腹內外斜肌協同工作以創造側屈;右側腹外斜肌與右側腹內斜肌共同發力讓身體向右側屈。對於腹部肌群的高效訓練動作應包含髖關節、軀幹以及肩關節的運動以高效地將直立動作中受力(重力、地面反作用力、動量)平均分配。Gray博士是一名物理治療師,同時也是Gray學院的創始人,他教授包括解剖學、生物力學以及如何改善生理功能在內的這些課程。「在仰卧時,腹肌可以在大腦的控制下屈曲脊柱,」Gray博士說到,「但這並不是它們實際的功能。多層的腹肌會隨著直立步態過程中,胸廓以及骨盆對向旋轉時在三個平面上拉長。而這個拉長的動作能讓腹部肌群自反地被激活,而這就是它們最自然的功能。」在你學會走路之前,你就已經了解關於核心的一切了每當你邁出一步時,由於重力的作用,你會被加速拉向地面。與此同時,地面則會向你施加一股大小相等,方向相反的力。這兩股力 – 重力及反作用力 – 的合力會交叉穿過身體的重心,而這個過程發生在人類的步態過程中。同時我們還應當考慮我們從新生兒成長到嬰兒再到兒童期間,我們的神經也會不斷發展,讓我們學會控制自己的身體。人類是為數不多在出生時不會行走的哺乳動物。你可以觀察到在四足哺乳動物在剛出生時,只需幾分鐘的時間就能學會如何站立。區別就在於四足動物有可以使用四肢來支撐身體的質量,且它們的脊椎處於與地面平行的狀態,而兩足動物的脊柱則與地面垂直,且只有兩條肢體支撐身體的重量。這樣的區別意味著人類大概需要10到14個月,甚至更長的時間來學會如何排序並協調使用負責行走的肌肉。這是因為肌肉與骨骼結構必須足夠強壯以維持身體直立的姿勢,對抗將身體下拉的重力(Enoka,2002)。人體生長的幾個自然階段,分別是:伸展脊柱、學會翻身、能夠坐起、腹部貼地爬行、爬行、藉助外力站立並行走、行走。在這個過程中,人體的肌肉會學會掌握時機,而肌力與協調性也會被加強來協調髖關節、骨盆、脊柱以及肩關節的動作。在學會行走的自然過程中,嬰兒從來不會仰卧並屈曲脊柱做卷腹動作(Abernathy,2005)。換句話說,讓你的客戶仰卧完成三組卷腹,其實是在讓相關肌肉違反它們天生的神經生理學原理工作。企圖使用傳統的「核心」訓練動作孤立訓練某塊肌肉並不會讓客戶的相關組織及骨骼結構適應現實生活中可能會經歷的多平面的受力,例如把小孩從座椅上抱起。如果你希望為客戶的生活帶來真正的變化從而獲得更多轉介紹的客戶,理解如何根據人體的生物力學原理來設計訓練方案能夠幫助你從眾多教練中脫穎而出。肌肉所扮演的角色運動是人體動作模式所體現出的一種功能,而人體的動作模式則是神經系統通過肌肉結構、筋膜以及彈性結締組織來協調發力所體現出的一種功能。傳統的訓練動作更加關注收縮肌肉以創造縮短的力;然而,在直立的功能性動作(例如行走),負責發力控制動作的是彈性的筋膜及結締組織。在許多動態動作中,肌肉會維持在靜態等長收縮的狀態讓彈性成分產生張力。這就使它在拉長時可以儲存勢能,在之後組織恢復至靜息長度時以機械能的形式釋放(Myers,2014;Schleipet al.,2012)。當教練在教授孤立動作時,他們是在教他們的客戶如何認知性地讓肌肉收縮,但這並不是肌肉實際的功能。肌肉更加自然的功能體現在應對外部刺激時自反地收縮發力。除了在肌肉被拉長時儲存勢能之外,例如肌梭這樣的本體感受器還會感知肌肉長度地變化並與運動單位「交流」,來產生必要地收縮。這個過程是下意識的,是一種反射作用,這讓我們的大腦能夠集中處理更為重要的事,例如注意周遭的路況。為了最大化客戶的訓練效率,你應當通過訓練方案設計策略來幫助客戶讓肌肉功能成為一種反射作用,而不是有意識地指揮他們孤立收縮肌肉。Gray博士說,「如果我們希望提高的是腹部肌群的功能,希望避免下背痛,希望能夠跑得更快投的更好,那就教它們如何成為身體這個」大家庭「的一份子吧,我們必須通過」開啟「我們的本體感受器來激活腹部肌群,讓動作變得更加輕鬆。」腹部肌群的訓練策略長時間處於高張力狀態的肌肉是無法高效收縮發力的,它同時也無法適度拉長產生動作。因此對於腹部肌群的高效訓練方案應當包含離心拉長組織的動作。同時訓練方案應當遵循適當的進階原則,首先創造穩定性以及正確的肌肉發力次序,之後再進階至更加複雜的、動態的、包含三個運動平面的訓練動作。使用例如平板支撐、四足獵鳥狗之類的穩定性訓練動作來進行熱身,能夠讓中樞神經系統(CNS)適應肌肉收縮的時機,而後就能夠順利地在多維度地動作模式中適當地拉長組織。McGill博士相信,使用在地面上進行的直立訓練動作來強化核心最為高效,因為脊椎穩定性是一個「移動靶」,即它需要足夠的三維扭矩來支撐各種不同的體姿以及無法預期的外加負荷。「McGill在2010年時提出了如下所示的核心訓練進階模型:1.使用矯正性以及治療性的運動增強穩定性及靈活性2.進階至適當的動作模式3.建立全身的關節穩定性4.強化肌耐力5.加強肌力6.提升速度、爆發力以及敏捷性為了通過訓練方案取得最佳的效果,根據針對性原則,我們必須重複使用個體在日常生活中基礎的動作模式。Contreras和Schoenfeld在2011年時提到,「很多訓練都可以被認為是核心訓練。考慮到運動方案的設計,通過例如深蹲、硬拉、引體向上、俯卧撐等大部分不使用器械的訓練,就能夠建立基本的核心肌力與肌耐力。」換句話說,對於身體重心部位的力量訓練方案應當包含大部分直立姿勢下的動作,讓身體學會產生並控制在日常生活活動中所需的力。訓練方案可以從俯卧及仰卧動作開始,通過McGill的進階方案的初始階段,先建立最佳的運動單位序列及肌肉募集模式。而後,一旦個體展現出在移動髖關節時穩定脊柱的能力(McGill進階方案第三階段),就可以進階至站姿的訓練動作,以針對客戶的目標發展特定的肌力。McGill進階方案中的第一第二階段中包含了教授客戶如何維持脊椎的穩定性,並訓練高效的動作模式。一旦客戶能夠有意識地保持脊椎的穩定性,讓他們進入站姿訓練就非常重要了。高效的訓練策略可以包含單腿平衡動作,這可以幫助身體將核心與下肢的功能相結合。此外,還可以模擬步態過程中的動作模式,讓骨盆與胸廓向相反的方向旋轉,或在一條腿向後伸展時保持脊椎中立的狀態。最後,還可以讓客戶在維持脊椎穩定性的情況下移動上下肢。能夠激活控制重心部位肌肉的訓練動作多種多樣(表-2)- 但你必須首先確定你對客戶的技巧及能力水平都足夠了解,再決定對他使用哪些訓練策略。表2.增強腹部肌群的運動實例策略訓練動作單腿平衡登階單腿平衡支撐側向登階單腿平衡支撐(下圖A)前箭步單腿平衡支撐胸廓與骨盆對側旋轉兩臂前平舉,右腿前箭步,同時將軀幹向右旋轉葯球閥木:左腳在前,將葯球從右肩上方下放至左髖(讓軀幹和右腿向右旋轉)(下圖B)在髖伸時維持脊柱中立過頂後箭步(圖C)單腿羅馬尼亞硬拉:左腳支撐保持平衡,右手持啞鈴或壺鈴杠鈴硬拉移動上下肢時維持脊柱穩定性雙手握住一個繩索握把,讓繩索與冠狀面平行,保持軀幹穩定,做交替後箭步高低位交替平板支撐使用懸吊系統進行T/Y/I訓練(圖D)
腹部肌群同時包含了I型及II型肌纖維。因此,可以在第一天使用低強度長時間的穩定性訓練動作來激活I型肌纖維,而在第二天則可以進行大重量的肌力或者爆發力訓練來刺激II型肌纖維。力量訓練動作,例如杠鈴硬拉、羅馬尼亞硬拉、土耳其起立,可以很有效地從每個層次強化腹部肌群。不論你在訓練方案中加入多少整合型核心訓練動作,許多客戶還是會傾向於做傳統的卷腹訓練,這樣他們就能將任務清單中的「核心訓練「一欄打勾了。為了避免這種情況,你應當在每次訓練結束時加入少量的卷腹訓練,讓他們得到他們想要的,而這能確保他們始終會保持訓練。
參考文獻與推薦閱讀Abernathy, B. et al. (2005). The Biophysical Foundationsof Human Movement(2nd ed.). Champaign, Ill.: Human Kinetics.Bergmark, A. (1989). Stability of the lumbar spine: A studyin mechanical engineering.Acta Orthopaedica ScandinavicaSupplementum,230, 60, 20-29.Contreras, B. and Schoenfeld, B. (2011). To crunch or not tocrunch: An evidence-based examination of spinal flexion exercises, their potentialrisks and their applicability to program design. Strength and ConditioningJournal, 33, 4, 8-18.Enoka, R. (2002) Neuromechanics of Human Movement(3rded.). Champaign, Ill.: Human Kinetics.Hibbs, A. et al. (2008). Optimizing performance by improvingcore stability and core strength. Sports Medicine, 38, 12, 996-1008.McGill, S. (2010). Core training: Evidence translating tobetter performance and injury prevention. Strength and Conditioning Journal,32, 3, 33-46.McGill, S. et al. (2009). Exercises for the torso performedin a standing posture: Spine and hip motion and motor patterns and spine load. TheJournal of Strength and Conditioning Research, 23, 2, 455-464.McGill, S., Karpowicz, A. and Fenwick, C. (2009). Ballisticabdominal exercises: Muscle activation patterns during three activities alongthe stability/mobility continuum. The Journal of Strength and ConditioningResearch, 23, 3, 898-905.McGill, S., Karpowicz, A. and Fenwick, C. (2009). Comparisonof different strongman events: trunk muscle activation and lumbar spine motion,load and stiffness. The Journal of Strength and Conditioning Research,23, 4, 1148-1161Myers, T. (2014). Anatomy Trains (3rd ed.). London:Elsevier.Neumann, D. (2010). Kinesiology of the MusculoskeletalSystem: Foundations for Rehabilitation (2nd ed.). St. Louis, Mo.:Elsevier.Schleip, R. et al. (2012) Fascia: The Tensional Networkof the Human Body. London: Churchill Livingstone.
Pete McCall, M.S.,C.S.C.S.,是一名ACE認證私人教練,在健身行業工作多年。他曾被Washington Post,The New York Times,Los Angeles Times, Runner"s World and Self這些著名讀物認作為專家。他擁有運動科學與改善健康方面的碩士學位,幾個高端認證、NSCA/NASM的專家認證。
推薦閱讀:
※五臟藥物功能秘傳心決
※如何判斷腎臟功能
※值得關注的類腦功能與智能研發……
※學員精彩筆記(19)——想讓肩部穩定,首先了解肩部功能和結構
※臟腑結構與功能(圖文並茂)