解剖學: 基本關節動作

解剖學: 基本關節動作

延續上一篇系列文章 ”解剖(運動)平面與方位”,這次要往更深入的關節動作邁進,所以建議對上一篇內容不熟的讀者先回去閱讀,因為這都是最重要的背景知識——->偷偷說,如果只想了解基本的關節動作,那就直接到"基本動作"的部分看就可以囉。

描述動作(motion)是生物力學家、解剖學家與物理治療師等等專業人員的專長。目前在解剖學中已有一套「制式化術語(unified term)」被使用來描述關節、四肢、內臟等等身體部位的動作,沿用至今已有數百年的歷史,現存的文獻皆使用此系統,因此對於入門的學員皆是必修項目。

對於想閱讀文獻或者運動書籍的學員更是不可避免的要先了解此套解剖名詞系統,才有能力融會貫通;因此這篇文章要提供運動愛好者對於描述動作的知識,小編會刪除部分較少在日常運動中使用的動作,以相對簡單的內容讓讀者了解此內容。

解剖平面與轉動軸:

關節基本的動作要從能活動的解剖平面講起,簡單來說骨骼活動被定義為在一個與轉動軸垂直的平面上移動{圖1.},此轉動軸被視為關節動作發生的支點(也就是說骨骼繞著此假想的軸轉動喔!) ,例:手的擺動由肩膀的盂肱關節在近端相對固定(穩定)使遠端能活動,手朝平行矢狀面的方向前後擺動,則此動作平面勢必垂直內外轉動軸;若手沿著垂直軸轉動,此動作垂直於水平切面,是為肩關節內、外旋 {圖2.}。

圖1. 轉動軸 關節的動作是平行於解剖平面的,而那轉動軸就垂直於平面上正好作為動作軸心。

圖2. 肩關節有來自3個平面的轉動軸 肩關節有來自3個平面的轉動軸,因此有3個自由度。

自由度:

緊接著 要更清楚的學習關節動作,就應該先知道自由度(degree of freedom)的概念,自由度是指一個關節活動所允許的解剖平面數目,一個關節至多只有1~3個自由度,也因此會如{圖2.}中的肩關節近端有著3個方向的轉動軸,使肩關節是能在三個平面上自由做出複雜動作的關節;而肘關節只有一個自由度,他是只能在單一平面運動的樞軸(hinge)關節,只能做屈曲與伸展。

[註]:小編有找到與此篇前半部內容相近的影片,給大家當作補充, Anatomical Planes & Axes Explained: https://www.youtube.com/watch?v=yq8cE-EDtuE。

基本動作:

針對關節在不同方向的動作,解剖學提供了特定的專有名詞來描述特定關節在單一平面上的動作{圖3.}。

圖3. 常見關節動作大合集 部分的圖是小編在網路上蒐羅放在一起的,讓各位讀者能從此圖大致了解人體關節的基本動作有哪些。

* 屈曲(flexion)和伸展(extension):{圖4.}

屈曲和伸展的動作通常以內外轉動軸為支點並發生在矢狀面。

屈曲: 描述一個向前折起來的動作;進行此動作時,在關節上能看到兩側骨頭之間的夾角變小。

伸展: 與屈曲相反方向的動作,將關節內兩塊骨頭的夾角打開並伸展開來;或是增加兩身體部位間的角度都稱作伸展。

圖4. 屈曲和伸展。

* 側屈(lateral flexion):{圖5.}

發生在額狀面的中軸骨動作,有著左右方向性,例如: 脊椎往左側或右側彎曲。

圖5. 側屈。

* 背屈(dorsiflexion)與蹠屈(plantarflexion):{圖6.}

為發生在矢狀面的特殊動作。

背屈: 以腳踝為關節,將腳背往脛骨前端靠近。

蹠屈: 以腳踝為關節,將腳背往脛骨前端遠離;或是減少腳底板與腿部後側的角度。

圖6. 背屈與蹠屈。

* 外展(abduction)和內收(adduction):{圖7.}

這兩動作通常都發生在額狀面上,並以前後轉動軸為支點。

外展: 描述身體部位在額狀面上遠離身體的假想中線(midline)。

內收: 外展動作的相反,指身體部位往身體中線靠近。

圖7. 內收與外展。

* 前突(protration)和後縮(retration):{圖8.}

主要是能發生在肩胛骨及下顎的動作。

前突: 將肩胛骨遠離身體中線的方向移動;或將下顎向前移動。

後縮: 將肩胛骨往靠近身體中線的方向移動;或將下顎向後移動。

圖8. 前突與後縮。

* 上提(elevation)與下壓(depression):{圖9.}

主要是能發生在肩胛骨及下顎的動作。

上提: 將肩胛骨向上抬升,做出聳肩的動作;或將下顎向上移動,咬合的動作。

下壓: 將肩胛骨向下壓,沉肩的動作;或將下顎向下移動,張開嘴的動作。

圖9. 上提與下壓。

* 橈側偏移(radial deviation)和尺側偏移(ulnar deviation):{圖10.}

只能發生在腕關節的動作。

橈側偏移: 將手掌往橈骨方向側屈。

尺側偏移: 將手掌往尺骨方向側屈。

圖10. 尺側及橈側偏移。

* 轉動(rotation):{圖11.}

此類動作主要發生在水平切面,以垂直軸為軸心旋轉;轉動除了有方向性的左轉及右轉,又能另外細分為只會發生在上下肢的外轉和內轉。

外轉: 指身體部位或骨骼前表面遠離身體中軸旋轉。

內轉: 代表身體部位或骨骼前表面轉向身體中軸。

圖11. 轉動、內轉與外轉。

* 旋前(pronation)與旋後(supination):{圖12.}

只會發生在前臂-手掌和小腿-腳掌的複雜動作,通常意會比言傳來得好理解喔!

旋前: 在解剖姿勢(anatomical position)時將手掌朝後的動作。

旋後: 在解剖姿勢時將手掌朝前的動作。

圖12. 旋前及旋後。

有些動作是比較高深或很少見的,本篇就不做敘述了,畢竟對健身者來說,需要理解的基礎動作差不多就這些喔! 其他較難的範疇是一般人不太會碰到的,若有遇到可以尋求專業或看我付上的參考資料。

最後,這些基本知識是冷冰冰的,但是學成後,我們能將這些知識活用! 一如讀者在閱讀時肯定會在腦海中掠過 身體在日常生活中的動作哪有這麼單純的想法。 沒錯,解剖學對動作敘述的系統是沒辦法針對複雜動作給出很好的解釋,且偏偏日常生活中舉手投足都動輒是好幾種關節動作的整合被一次呈現出來,因此這系統沒辦法應付複雜的狀況,但是就如同我在前言所述,這是沿用數百年的方式,目前沒有更優的;再者,影像分析系統出現後,純文字的動作敘述變成輔助,且科學家在描述動作時本來就不會用文字講得很細,因此動作描述的系統一直都是一個基礎,適合大眾在學習各別肌肉的功能,直到知識內化之後才能如反射般的活用!

附錄:萬能的手

靈長類的特殊之處就是擁有能抓握的手。要做出抓握這動作除了要在手掌有許多分段的關節之外,還要有高自由度的掌指關節,尤其是要有超高自由度的大姆指 {圖13.}。

抓握能力來自於大拇指與其他四根手指頭的骨骼排列非完全平行,猶如大拇指硬生生被扭轉了90˚,讓大拇指在放鬆時指尖會面朝其他四根手指,也因此大拇指在關節動作上也跟其他手指的動作不同。 最明顯的證據就是腳掌大拇指與其他四根腳趾頭的排列是完全平行的,這與手掌截然不同,這也是讓腳掌沒有優良抓握能力的原因之一(用腳執筆的畫家真心厲害!)。

也因為手掌大拇指的特殊骨骼排列,讓我們的大拇指可以指尖碰其他四根手指頭的指尖,此動作叫做對掌(opposition) {圖14.},我們在抓握時一定會用到此大拇指動作,因此才能環繞在物品上,除了增加接觸面積外也能提供不同方向的分力讓我們牢牢抓住物品; 另外,打響板也是需要對掌這動作的喔! 只能說人體真的很精密,處處是科學。

參考資料:

Neumann DA. (2009). Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation. 2nd ed.

Mansfield PJ, and Neumann DA. (2013). Essentials of Kinesiology for the Physical Therapist Assistant. 2nd ed.

Moore KL,‎ Agur AMR,‎ Dalley AF. (2013). Clinically Oriented Anatomy, 7th ed.

這邊是「彎槓訓練營」,我的目標是以平易近人的口吻將科學知識傳達給大眾,我會對複雜的科學內容做出省略,卻不會刪剪掉或破壞整體脈絡,期待能讓各位讀者從文章的內容學到終身受用的知識。

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