Raajojen mittasuhteet ja nivelten vipuvarret kyykyssä ja maastavedossa

Yksilölliset raajojen ja vartalon mittasuhteet muuttavat momenttivarsia, nivelmomentteja ja vartalon kallistuskulmaa, joita tarvitaan levytangon pitämiseen tasapainossa jalkaterän keskiosan yläpuolella kyykyissä ja maastavedoissa [1, 20]. Suhteellisesti pidemmät reisiluut tai lyhyempi vartalo lisäävät vartalon etukenoa ja siirtävät mekaanista kuormitusta lonkan ojentajille sekä lannerangalle, kun taas pidempi vartalo ja lyhyemmät reisiluut mahdollistavat pystymmän asennon, mikä lisää polven ojentajien vaatimuksia [1, 5, 20]. Kehonosien ulkoiset pituudet ovat kuitenkin vain yksi nostomekaniikan osatekijä; nivelten sisäinen anatomia (kuten reisiluun versio ja lonkkamaljakon suuntaus) sekä nilkan liikkuvuus vaikuttavat optimaalisen liikevalinnan ja nostomukavuuden määräytymiseen usein yhtä paljon tai jopa enemmän [3, 11, 15, 18].

Kehonosien pituudet ja kyykyn vipuvarret

Kyykyn aikana tukipinnan reaktiovoimavektorin on pysyttävä tasapainossa tukipinnan päällä [1]. Vartalon etukeno siirtää tätä vektoria eteenpäin, mikä pidentää lonkan horisontaalista momenttivartta ja kasvattaa lonkan fleksimomenttia samalla kun polven fleksimomentti pienenee [1]. Päinvastoin pystymmän vartalon ylläpitäminen siirtää vektoria taaksepäin, mikä kasvattaa polven fleksimomenttia ja nelipäisen reisilihaksen kuormitusta [1].

Biomekaaninen mallinnus osoittaa, että kehonosien pituuksien vaihtelu muuttaa näitä nivelvoimia [20]. Esimerkiksi mallinnettu reisiluun pituuden 20 %:n kasvu muuttaa nivelten momenttivarsia tuottaen polveen 1571,09 N:n voiman 400 Nm:n momentista ja lonkkaan 1963 N:n voiman 500 Nm:n momentista 0,2546 m:n momenttivarrella [20]. Pidemmät reisiluut työntävät lantiota taaemmas, mikä vaatii joko suurempaa vartalon etukenoa tai polvien viemistä enemmän eteen tangon pitämiseksi keskellä [1, 3, 20].

Vaikka reisiluun pituuteen kiinnitetään usein paljon huomiota, anatominen vaihtelu väestössä on suhteellisen vähäistä [3]. Yli 1 455 raajaa kattava antropometrinen aineisto osoittaa, että reisiluun pituus on johdonmukaisesti keskimäärin 26,5–27,0 % seisomapituudesta (keskihajonnan ollessa 0,4–0,6 %) ja 1,26–1,28 kertaa sääriluun pituus [3]. Noin 95 prosentilla samanpituisista aikuisista reisiluiden pituusero on enintään noin 4 cm [3]. Geometrinen mallinnus osoittaa, että äärimmäistenkin reisiluun mittasuhteiden kompensointi vaatii vain 3–6° lisää nilkan dorsifleksiota kyykyn syvyyden saavuttamiseksi – tämä määrä on helposti saavutettavissa moniviikkoisilla harjoitusohjelmilla, jotka rutiininomaisesti parantavat dorsifleksiota 5–7° [3].

Nilkan liikkuvuus vaikuttaa suoraan näihin vipuvarsiin [18]. Kehonpainokyykyt vaativat keskimäärin 95° ± 27° lonkan fleksiota [18]. Nilkan laajempi dorsifleksion liikerata mahdollistaa sääriluun siirtymisen pidemmälle eteen, mikä pitää vartalon pystymmässä ja vähentää vaadittua lonkan fleksiota sekä kompensatorista etukenoa kuorman alla [18].

Kyykyn variaatiot, tangon paikka ja jalka-asento

Nostajat mukauttavat usein tangon sijoitusta ja jalka-asennon leveyttä hallitakseen mittasuhteidensa asettamia vipuvarsivaatimuksia [1, 5, 6]:

• Tangon paikka: High-bar-kyykyssä levytanko asetetaan C7-nikaman alapuolelle, kun taas low-bar-kyykyssä tanko lepää lapaluun harjun (spina scapulae) päällä [6]. High-bar-kyykky edistää pystympää vartaloa, syvempää ala-asentoa ja suurempia polven fleksiokulmia 11:ssä 14 katsatusta tutkimuksesta tuottaen suuremman nelipäisen reisilihaksen aktivaation (vastus medialis ja rectus femoris) ja alhaisemman selänojentajien aktivaation [5, 9]. Low-bar-sijoitus aiheuttaa suuremman vartalon etukenon, mikä pidentää sisäistä momenttivartta ja lisää ison pakaralihaksen sekä lannerangan ojentajalihasten kuormitusta [5, 9]. Kontrolloiduissa vertailuissa 3-RM-kuormat ovat suurimmat low-bar-kyykyssä, jota seuraavat high-bar- ja safety bar -variaatiot, kun taas safety bar -kyykyt tuottavat suurempia polven ojennusmomentteja kuin low-bar-kyykyt [5]. Etukyykky maksimoi vartalon pystysuoruuden tuottaen 176,6 Nm lonkkamomenttia (0,1766 m:n momenttivarsi) ja 247,7 Nm polvimomenttia (0,2477 m:n momenttivarsi) mallinnetulla 1000 N:n kuormalla, mikä johtaa huomattavasti korkeampaan nelipäisen reisilihaksen ja vähäisempään lannerangan aktivaatioon takakyykkyihin verrattuna [9, 20].
• Kuormitusintensiteetin vaikutukset: Kun tangon kuorma kasvaa 70 %:sta kohti 1-RM:ää, nostajat siirtävät luonnollisesti nivelten nettomomentteja polvelta ja nilkalta kohti lonkan ojentajia lisäten vartalon etukenoa syvyydestä riippumatta [6, 7]. Harjoitelleilla kehonrakentajilla kuorman nostaminen 80 %:sta 100 %:iin 1-RM:stä lisää merkittävästi vastus medialiksen ja ison pakaralihaksen EMG-aktivaatiota vartalon lisääntyneen etukenon ohella [7].
• Haara-asennon leveys ja jalkaterien kulma: Vakiintuneet suositukset ehdottavat usein hartioiden levyistä kantapäiden väliä ja enintään 10°:n jalkaterien uloskiertoa [7]. Leveämmät asennot (150–200 % hartioiden leveydestä) tuottavat kuitenkin 23 % suurempia polven valgusmomentteja ja 19–37 % suurempia lonkan ulkokiertomomentteja kapeaan tai keskileveään asentoon verrattuna [1]. Jalkaterien kääntäminen 30° ulospäin pienentää polven valgusmomentteja 50 %, kasvattaa varusmomentteja 80 %, pienentää ulkokiertomomentteja 20 % ja nostaa lonkan lähentäjien aktivaatiota neutraaliasennon 13 %:sta maksimaalisesta tahdonalaisesta isometrisestä supistuksesta (MVIC) 17 %:iin (30°:n kulma) ja 23 %:iin (50°:n kulma) [1]. Laitevariaatioissa, kuten jalkaprässissä, leveät asennot lisäävät lähentäjien ja ison pakaralihaksen aktivaatiota, kapeat asennot lisäävät nelipäisen reisilihaksen aktivaatiota, ja selänojentajien kuormitus pysyy vähäisenä vartalon ulkoisen tuennan ansiosta [9].

Antropometrian vaikutus maastavetotyylin valintaan

Maastavedossa kehonosien mittasuhteet vaikuttavat siihen, saavuttaako nostaja mekaanista etua perinteisessä vai sumo-tyylissä [10, 20]. Mallinnetulla 1000 N:n kuormalla perinteinen maastaveto 0,4571 m:n momenttivarrella tuottaa 457,1 Nm:n momentin, kun taas lyhyemmillä käsivarsilla 0,4610 m:n momenttivarsi tuottaa 461,0 Nm [20].

Maastavetoa aiemmin harrastamattomilla 1RM-voimataso ei eroa luonnostaan perinteisen ja sumo-tyylin välillä [10]. Istumapituuden ja kokonaispituuden suhde osoittaa kuitenkin merkitsevää käänteistä korrelaatiota sumo- ja perinteisen tyylin voimasuhteen kanssa (r = 0,297, p = 0,043) [10]. Tämä osoittaa, että henkilöt, joilla on suhteessa pituuteen pidempi vartalo, pärjäävät suhteellisesti paremmin sumo-maastavedossa, kun taas lyhytselkäisemmät hyötyvät perinteisestä maastavedosta [10]. Miehillä jalkojen kokonaispituus korreloi positiivisesti perinteisen maastavedon absoluuttisen 1RM-tuloksen kanssa, muttei suhteellisen voiman kanssa [10]. Naisilla seisomapituus, jalkojen pituus ja käsivarsien pituus korreloivat kaikki negatiivisesti suhteellisen perinteisen maastavedon voiman kanssa, kun taas käsien ja jalkojen pituussuhde ei osoita merkitsevää korrelaatiota [10]. Lisäksi tehtäessä toistoja uupumukseen 60 %:lla 1RM:stä naisnostajat tekevät merkitsevästi enemmän toistoja kuin miesnostajat molemmissa maastavetotyyleissä [10].

Biomekaaniset vertailut paljastavat selkeitä eroja nivelten vaatimuksissa näiden kahden tyylin välillä [10, 11, 15]:

• Liikerata ja vartalon kulma: Sumo-maastavedolle on ominaista pystympi vartaloasento, ja se lyhentää tangon pystysuoraa liikerataa 20–25 % perinteiseen maastavetoon verrattuna [10, 11, 15].
• Selkärangan ja polvien kuormitus: Perinteinen maastaveto asettaa selänojentajille noin 10 % suuremmat ojennusvaatimukset ja aiheuttaa suurempia L4–L5-leikkausvoimia [11, 15]. Toisaalta sumo-maastaveto tuottaa noin kolme kertaa suuremmat polven ojennusmomentit lattiasta irrotettaessa aktivoiden enemmän vastus medialista ja vastus lateralista [11].
• Lonkan ojennusvaatimukset: Vaikka kaksiulotteiset mallit viittaavat siihen, että sumo-maastaveto pienentäisi huomattavasti lonkan momenttivarsia, 3D-analyysit osoittavat lonkan kokonaisojennusvaatimusten olevan lähes identtiset tyylien välillä [11, 15]. Koska lonkan ojennus tapahtuu reisiluun suhteen sekä sagittaali- että frontaalitasossa, 3D-reisiluun momenttivarren pituus pysyy vertailukelpoisena perinteisen ja sumo-vedon välillä [11, 15].

Lonkan anatomian ratkaiseva merkitys

Vaikka ulkoiset kehonosien suhteet antavat yleisen viitekehyksen, luuston sisäinen rakenne määrittää usein yksilön mekaanisen suorituskyvyn ja liikkeensietokyvyn [11, 15]. Lonkkanivelen rakenteellisia variaatioita ovat lonkkamaljakon syvyys, sijainti, inklinaatiokulma ja reisiluun versio [11, 15]. Esimerkiksi coxa vara suosii usein perinteisen maastavedon mekaniikkaa, kun taas coxa valga soveltuu paremmin leveän asennon sumo-mekaniikkaan [11].

Reisiluun versio – reisiluun kaulan ja reisiluun nivelnastojen välinen kulma – vaihtelee luonnollisesti huomattavan paljon [13, 15]. Normaali reisiluun versio asettuu 10° ja 25° väliin, mutta anatomiset seulonnat osoittavat vain 48 %:n lonkista asettuvan tälle välille [15]. Loput 52 % osoittavat poikkeavaa versiota: 5 %:lla se on voimakkaasti vähentynyt (retroversio), 17 %:lla kohtalaisesti vähentynyt, 18 %:lla kohtalaisesti lisääntynyt ja 12 %:lla voimakkaasti lisääntynyt (anteversio, >35°) [15]. Lisäksi lantion rakenteessa on sukupuolieroja: cissukupuolisilla naisilla on 9,3 % kapeampi nivelrako sekä suurempi lonkkamaljakon anteversio ja inklinaatio cissukupuolisiin miehiin verrattuna [15].

Todellista lonkan anteversiota (reisiluun kaula kiertynyt >15° eteenpäin suhteessa nivelnastojen tasoon) esiintyy noin 8–10 %:lla väestöstä, ja se voidaan tunnistaa kliinisesti Craigin testillä, kun sisäkierto on neutraaliasennossa ≥15° [13]. Henkilöillä, joilla on antevertoitunut lonkka, äärimmäistä lonkan loitonnusta ja ulkokiertoa vaativat liikkeet – kuten leveän asennon kyykyt tai sumo-maastavedot – lisäävät lonkkamaljakon virheasennon ja luukosketuksen riskiä [13]. Tällöin perinteinen maastaveto tai trap bar -maastaveto tarjoavat mekaanisesti turvallisemman ja tehokkaamman vaihtoehdon [13].