Лостова система при клек и тяга: Как влияят пропорциите на тялото?

Антропометрични индекси и механика в сагиталната равнина

Геометрията на човешкия скелет варира между отделните популации, което директно влияе върху рамената на външните моменти в ставите по време на двустранни упражнения от затворена кинетична верига. В антропометрични масиви от данни, обхващащи над 13 000 индивида, съотношението между дължината на бедрената кост и ръста е нормално разпределено със средна стойност от 26,74% от височината в изправен стоеж, като типичната дължина на бедрената кост при възрастни се групира между 42 и 44 cm [2]. Индексът на Кормик (Cormic index) – дефиниран като съотношение между седящия ръст и общия ръст в изправен стоеж – количествено определя относителните пропорции между торса и долните крайници [19]. В биомеханичните анализи субисхиалната дължина на краката и дължината на торса определят позицията на центровете на масата на телесните сегменти и получената линия на действие на вектора на силата на реакция на опората (GRF) [1, 19].

При изпълнение на многоставни упражнения за долната част на тялото ставните моменти са произведение от външния товар (и масата на сегмента) и перпендикулярното разстояние от центъра на ротация на ставата до нетния вектор на натоварване. Накланянето на торса напред измества резултантия GRF вектор антериорно, прогресивно увеличавайки флексионния момент в тазобедрената става и същевременно намалявайки флексионния момент в коляното [1]. Обратно, поддържането на по-вертикален торс измества вектора постериорно към глезена и коляното, увеличавайки изискванията към екстензорите на коляното и намалявайки необходимия екстензионен въртящ момент в тазобедрената става [1].

               [Вектор на натоварване от лоста]
                             │
                             │ 
(Тазобедрена става) ◄────────┼────────► (Колянна става)
[Рамо на момента в таза]     │    [Рамо на момента в коляното]
                             │
                           (GRF)

Съотношение бедрена кост към торс и кинематика на клека

При клек с щанга на гърба дълбочината се категоризира според ъглите на колянна флексия: 110°–140° за четвърт клекове, 80°–100° за полуклекове, 60°–70° за паралелни клекове и 40°–45° за дълбоки клекове [4]. Атлети с високо съотношение на бедрената кост спрямо торса изпитват увеличено хоризонтално изместване на тазобедрената става назад спрямо лоста по време на спускането [25]. За да се задържи щангата центрирана над средата на стъпалото, по-дългата бедрена кост спрямо торса налага по-голям наклон на торса напред, създавайки по-големи рамена на момента за екстензорите на тазобедрената става и по-малки за екстензорите на коляното [25].

КОНФИГУРАЦИИ НА КЛЕКА СПОРЕД СЕГМЕНТНИТЕ ПРОПОРЦИИ:

Дълго бедро / Къс торс (Голямо отклонение в индекса на Кормик):
  - Необходим по-голям наклон на торса напред за баланс [25]
  - Увеличено сагитално рамо на момента в таза и по-голяма работа на тазобедрените екстензори [1, 25]
  - Компенсира се чрез разширяване на разкрача или преминаване към нисък захват (low-bar) [2, 7]

Късо бедро / Дълъг торс:
  - Поддържане на по-изправен торс при дълбока флексия [1]
  - Постериорно изместен GRF вектор, увеличаващ флексионните моменти в коляното [1]
  - Повишени изисквания за въртящ момент от квадрицепсите спрямо тазобедрените екстензори [1, 7]

Позицията на лоста променя ефективната дължина на лоста на торса. Преминаването от висок (high-bar) към нисък захват (low-bar) намалява ефективното разстояние от тазобедрената става до лоста с 5 до 8 cm (2 до 3 инча), което предизвиква приблизително 3 градуса по-голяма тазобедрена флексия при еднакви ъгли в коляното и глезена [7]. При 10% по-високи товари клекът с нисък захват съкращава рамото на момента за екстензорите на коляното с приблизително 10%, като същевременно удължава рамото за екстензорите на таза с 6,5%, изисквайки приблизително 17% повече обща работа за тазобедрена екстензия при запазени изисквания за въртящ момент от квадрицепсите [7]. За разлика от това, предният клек позиционира лоста върху предните делтовидни мускули и ключиците – приблизително 18 cm (7 инча) по-напред спрямо позицията с нисък захват – което предизвиква около 15° до 16° допълнителни изисквания за ефективна тазобедрена флексия и значително увеличава рамото на момента за торакалните екстензори [7]. В резултат на това предният клек води до приблизително 25% по-висока електромиографска (ЕМГ) активност на лумбалните еректори на гръбначния стълб в сравнение с клека с щанга на гърба при идентични абсолютни натоварвания [7]. При сравнение между различните стилове клекът с нисък захват генерира най-големи общи товари и тазобедрени моменти, докато клековете с лост за безопасност (safety bar) създават по-големи екстензионни моменти в коляното от low-bar клека и по-висока активация на gluteus maximus спрямо high-bar клека [9].

Атлетите с по-дълги бедра често проявяват ранна лумбопелвична флексия („butt wink“) в най-ниската точка на клека. Въпреки това съотношенията в дължините на костите сами по себе си нямат статистически значима връзка с лумбопелвичната флексия при опитни атлети; вместо това дефицитите в двигателния контрол и ограничената дорзифлексия на глезена са основните физически фактори [2]. Разширяването на разкрача при клек изкуствено скъсява ефективната сагитална дължина на бедрената кост спрямо линията на съпротивление, ефективно намалявайки необходимия сагитален обхват на движение както в глезена, така и в коляното [2].

Механика на мъртвата тяга: Индекс на Кормик и избор на разкрач

Антропометричните пропорции силно предопределят оптималната механика при мъртва тяга и избора на вариант. Изследванията на антропометричните предиктори за постиженията при конвенционална мъртва тяга показват противоречиви корелации: някои данни сочат положителна корелация на дължината на краката с максималната сила за 1 повторение (1RM) ($r_s=0,57$) и общата механична работа ($r_s=0,72$), докато други анализи установяват, че дължината на бедрото ($r=-0,52$), дължината на торса ($r=-0,36$) и съотношението между бедрото и подбедрицата ($r=-0,53$) корелират отрицателно с резултатите по системата Wilks в трибоя [10]. Дължините на отделните сегменти сами по себе си не са категоричен предиктор за постиженията при конвенционална мъртва тяга, въпреки че дължината на бедрото е независимо свързана с концентричната работа в глезена ($p=0,03$), обяснявайки 55% от нейната нормализирана дисперсия [10].

Индексът на Кормик прогнозира статистически значимо относителните разлики в постиженията между конвенционалната (CDL) и сумо мъртвата тяга (SDL). Съотношението между седящия ръст и общия ръст корелира положително със съотношението на 1RM между SDL и CDL ($r=0,297$ до $0,30$, $p<0,05$) [10, 26]. Атлетите с относително по-дълъг торс (по-висок индекс на Кормик) имат механично предимство при сумо мъртвата тяга, докато индивидите с по-къс торс и по-дълги крайници се представят сравнително по-добре при конвенционалната мъртва тяга [10, 26].

Въпреки че сумо разкрачът намалява вертикалната траектория на лоста с 20% до 25%, 3D инверсните динамични анализи показват, че общите нетни изисквания за 3D екстензионен въртящ момент в тазобедрената става остават почти идентични между двата стила [15]. Този паритет се дължи на факта, че тазобедрената екстензия при сумо мъртвата тяга протича както в сагиталната, така и във фронталната равнина спрямо бедрената кост [15]. При отлепването от пода моментите за екстензия в коляното при сумо мъртвата тяга са около три пъти по-големи, отколкото при конвенционалната, което води до значително по-високи пикови ЕМГ амплитуди във vastus lateralis и vastus medialis [13, 15]. Обратно, конвенционалната мъртва тяга налага около 10% по-големи моменти за екстензия на гръбначния стълб и предизвиква по-високо мускулно активиране на erector spinae thoracis и biceps femoris [13, 15].

Отвъд външните дължини на сегментите, вътрешната морфология на тазобедрената става е основен фактор за механиката на мъртвата тяга. Вариациите в ъгъла на инклинация на шийката на бедрената кост – като coxa vara (което механично фаворизира сагиталната ориентация при конвенционална тяга) спрямо coxa valga (което благоприятства абдуцираната позиция при сумо тяга) – заедно с дълбочината на ацетабулума и верзията на ямката, фундаментално определят дали атлетът може да постигне абдукция и външна ротация в тазобедрената става без костен импинджмънт [15].

Гръбначна флексия и скъсяване на рамото на момента под товар

Когато натоварването на лоста наближи максималния капацитет, атлетите проявяват специфични кинематични компенсации, за да преодолеят ограниченията във въртящия момент на тазобедрените екстензори. По време на серии с 3RM при мъртва тяга, умората в рамките на повторенията причинява прогресивно увеличаване на гръбначната флексия и ъглите на тазобедрена екстензия въпреки стабилните нетни ставни моменти в таза и ЕМГ амплитуди на основните движещи мускули (prime movers) [11]. При сравнение на субмаксимални натоварвания (70% 3RM) с максимални опити (90% и 100% 3RM), тренираните за сила атлети показват значително увеличение на ъглите на флексия в долната торакална област успоредно с повишена активация на erector spinae [16].

МЕХАНИЧНА КОМПЕНСАЦИЯ ПОД МАКСИМАЛЕН ТОВАР:

Товар на лоста ≥ 90% 1RM / Натрупване на умора
                 │
                 ▼
   Тораколумбална гръбначна флексия [11, 16]
                 │
                 ▼
   Скъсява перпендикулярното рамо на момента на торса (разстояние таз-лост) [11, 16]
                 │
                 ▼
   Намалява изискванията за външен флексионен момент в таза [11, 16]
                 │
                 ▼
   Позволява на gluteus maximus / хамстрингите да завършат тазобедрената екстензия [7, 11]

Тази волева или неволева гръбначна флексия скъсява хоризонталното разстояние от лоста до тазобедрената става и лумбосакралната (L5/S1) междупрешленна ос [6, 11, 16]. Чрез скъсяването на това външно рамо на момента атлетът ограничава пиковия външен флексионен момент в таза, компенсирайки праговете на капацитета на тазобедрените екстензори [11, 16]. Статичните L5/S1 ставни моменти при отлепването прогнозират кумулативните динамични моменти при повдигащи задачи с нива на грешка от едва 8% до 12% [6]. Тази стратегия обаче прехвърля механичния стрес от активната мускулатура на таза към пасивните гръбначни структури. Компресионните сили в сегмента L3/L4 достигат 6 до 10 пъти телесното тегло при частични клекове с натоварвания между 0,8 и 1,6 пъти телесното тегло, докато супрамаксималното натоварване в ограничен обхват на движение увеличава риска от травми на гръбначния стълб чрез високи срязващи и компресионни напрежения [4]. Вследствие на това тренировките с мъртва тяга често се свързват с болки в кръста при мъжете пауърлифтъри и с болки в торакалната и цервикалната област при жените [17].

Практически корекции: Ширина на разкрача, позиция на лоста и морфология

Атлетите могат да прилагат конкретни биомеханични корекции, за да променят рамената на външните ставни моменти в съответствие със своята индивидуална антропометрия [1, 2, 7, 25]:

• Атлети с дълги бедра / къс торс: Преминаването към по-широк разкрач при клек (150%–200% от ширината на раменете) ротира бедрата навън в трансверзалната равнина, скъсявайки сагиталния лост на бедрената кост и намалявайки наклона на торса напред [1, 2]. Въпреки това широкият разкрач увеличава валгусните моменти в коляното с 23% и моментите за външна ротация в таза с 19% до 37% [1]. Завъртането на стъпалата навън под ъгъл от 30° намалява валгусните моменти в коляното с 50%, увеличава варусните моменти с 80% и повишава активацията на тазобедрените аддуктори до 17%–23% от максималната волева изометрична контракция (MVIC) [1].
• Избор на вариант при мъртва тяга: Атлети с висок индекс на Кормик (по-дълъг торс спрямо общия ръст) извличат полза от по-вертикалната позиция на торса при сумо мъртвата тяга, което намалява изискванията за екстензия на гръбначния стълб [15, 26]. Атлети с нисък индекс на Кормик (по-дълги крайници, по-къс торс) са механично устроени да се възползват оптимално от конвенционалната мъртва тяга без прекомерна гръбначна флексия [10, 26].
• Управление на въртящия момент на тазобедрените екстензори: При клекове с максимални тежести Bryanton демонстрира, че атлетите реализират едва ~77% от максималния си капацитет за екстензионен въртящ момент в таза при 90% 1RM, като всяко 10% увеличение на натоварването на лоста изисква само ~5% увеличение на минималния екстензионен въртящ момент в таза [7]. Атлетите с неблагоприятни рамена на момента в таза могат да преразпределят натоварването към колянните екстензори чрез промяна на позицията на лоста или използване на обувки с повдигната пета за увеличаване на наличната дорзифлексия в глезена [7, 25].