髖關節的肌動力學 (Hip Muscular Kinesiology)

髖關節的肌動力學 (Hip Muscular Kinesiology)

大部分的髖關節肌肉,在讓髖關節動作時,是多個平面的,即包括冠狀面、矢狀面、水平面的各種組合; 隨著髖伸曲的角度大小,力矩也會改變,重要性也跟著變,甚至會產生完全相反的動作。腰椎、骨盆、股骨位置也都會改變髖部的肌動學。因而相當複雜。

髖肌群的肌肉

肌肉的作用 (力矩) = 力臂 (作用的方向和髖關節旋轉中心的距離,即數字) * 肌力 (和截面積成正比,可想成是肌肉大小)

 主要次要備註
前曲肌Iliopsoas 1.8
Rectus Femoris 4.3   Tensor Fascia Lata 3.9
Sartorius 4.0  
Add Longus 4.1 Pectineus 3.6    
Add Brevis 2.1 Gracilis 1.3  
Glu mini (ant) 1.0
TFL 有內轉,而Sartorius 有外轉的作用
後伸肌Glu Max 4.6  
Biceps Femoris (long head) 5.4 SemiMembranosus 4.6
SemiTendinosus 5.6   Add Magnus (post) 5.8
Glu Med (middle, post) 1.4;1.9  
Add Magnus (ant) 1.5    
當大角度髖曲時,內收肌群反而會產生髖伸的力量  
Add Magnus (ant) 有外轉,而 (post) 有內轉的功能
外展肌Glu med (all) 6~7 Glu mini (all) 5~6
TFL 5.2
Pyriformis 2.1   Sartorius 3.7   Rectus Femoris 2.3Glu med (ant) : 前曲並內轉,(post): 後伸並外轉
Glu mini (ant): 內轉和髖曲,(post): 外轉
Pyriformis 是深臀肌群唯一能外展,其餘為內收
內收肌Add longus 7.1
Add brevis 7.6
Add Magnus (ant , post) 7~3.4 Pectineus 3.2
Gracilis 7.1
Biceps Femoris (long) 1.9
Glu Max (post) 0.7 Quadratus Femoris 4.4
Obturator Extrenus 2.4
Add Magnus 除了內收也是重要的髖伸肌,如同膕肌。其它內收肌群在髖伸直時,為前曲肌。內收肌群常是兩側同時啟動完成動作。  
外轉肌Short:
Pyriformis 3.1 Gemillus 3.1~3.3 Quadratur Femoris 3.4
Obturator Internus 3.2  
Long: Glu Max 2.1  
Glu Med (post) 2.4 Glu mini (post) 1.4   Obturator externus 0.4  
Sartorius 0.3  
Bicep Femoris 0.6
Bicep Femoris  同時有後伸、內收、外轉   短的外轉肌,除了 pyriformis 幾乎都是水平外轉,很好的提供了髖關節壓迫穩定。
內轉肌XGlu mini (ant) 1.7
Glu Med (ant) 2.3 TFL 0.0 (髖伸時)   Pectineus 1.0
Add Brevis 0.5
Add Longus 0.7
Add Magnus (post) 0.4
Add Magnus 同時有後伸、內收、外轉(ant)、內轉(post) , 因為大部分此肌群的肌肉走向為矢狀面及冠狀面,所以髖伸時 內轉力矩都不大,但當髖曲時,內轉力矩就大增,甚至到8-9倍。

Iliopsoas 是髖曲肌也是軀幹的曲肌。髖曲肌要作動,需要核心把骨盆固定住,以免骨盆前傾、腰椎前凸,影響效率。例如腹直肌的收縮固定骨盆或腹横肌收縮來增加腹內壓 (此為協同共軛收縮)。 同理,若髖曲肌太緊,也會造成骨盆前傾及腰椎前凸。

髖後伸肌群,則參與身體向上和向前,如衝刺動作。骨盆後傾時,為維持身體直立,同時也需要腹肌的參與,腹肌功能上可算為短臂的髖伸肌群。髖關節能全後伸時,重心剛好切在髖旋轉中心的後面,可以減少髖伸肌肉的出力,並使髖關節韌帶的鎖緊,達到久站不累的效果。

內收長、短肌,在髖伸直的角度時是髖曲肌,但是在髖曲角度變大時 (大於40-70),反而會產生髖伸的力矩,這對反覆髖曲髖伸的運動,例如單車、深蹲,能夠提供最佳的表現,加上本身的內收作用,是為三平面的肌群,也因此容易拉傷。

外展肌群,最重要的功能是單腳站,對於穩定步態很重要,站立期時,外展肌群發力並帶著內轉,可以帶動對側骨盆往前晃出去(swing leg),主要的外展肌群,包括臀中肌、臀小肌、擴筋膜張肌都有這樣的作用。

髖外轉肌群,相對是讓骨盆、軀幹整體往對側旋轉。這對行進時突然轉向很重要 (另一個是膝)。另外pyriformis, Glu mini/med (post), Glu Max (ant) 的外轉作用,在髖大角度曲屈時 (例如90-100),反而轉成內轉作用。所以cross- leg 在大角度髖曲時,可以用來作犁狀肌的拉伸。

為了提供更大的內轉力量,身體容易採髖曲的姿勢,即為骨盆前傾。所以當髖伸肌無力 -> 骨盆前傾 -> 過多的內收力 -> 剪刀腳的步態,這也和髕股骨症候群 (patellofemoral joint pain syndrome) 及非創傷性前十字韌帶損傷有著相同的病生理。矯正時,除了增加髖外轉、外展的訓練,同時也要加強髖後伸的訓練。且髖曲時,除了內轉肌的力矩增加,有些外轉肌也變成內轉作用,更加大了內轉的力道。髖伸角度利於外轉發力,髖曲角度利於內轉發力。

參考資料

J Orthopaedic & Sports Physical Therapy  Feb 2010 Vol 40 No. 2

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