Pritūpimų ir mirties traukos variacijos pagal kūno proporcijas

Biomechaniniai pagrindai: svirtys, momentai ir segmentinis modeliavimas

Kiekybinis mechaninių reikalavimų vertinimas daugiariapiuose baziniuose pratimuose, tokiuose kaip pritūpimai ir mirties trauka, remiasi vidinių sąnarių momentų, būtinų išorinei varžai įveikti, apskaičiavimu. Atliekant pritūpimus su štanga, atvirkštinė kvazistatinė analizė pasiekia 99 % pilnos atvirkštinės dinaminės analizės efektyvumo, kadangi segmentiniai kampiniai pagreičiai įprastu vykdymo greičiu išlieka nežymūs [4]. Remiantis šiuo modeliu, sąnarių momentus labiausiai lemia atramos reakcijos jėga (GRF), segmentų kampai horizontalės atžvilgiu, segmentų ilgiai, segmentų masės ir jų masės centrai [4].

Sagitalinės plokštumos sąnarių momentus lemia sistemos masės centro padėtis sąnarių centrų atžvilgiu [1]. Pakreipus liemenį labiau į priekį, atstojamasis atramos reakcijos jėgos vektorius pasislenka į priekį, padidindamas klubo lenkimo momentą ir juosmeninės stuburo dalies tiesėjų poreikį, kartu sumažindamas kelio lenkimo momentą [1]. Priešingai, išlaikant vertikalesnį liemenį, jėgos vektorius pasislenka atgal, todėl padidėja reikalaujamas kelio lenkimo momentas [1]. Panašiai, didesnis blauzdikaulio posvyris į priekį nutolina kelio sąnario centrą nuo jėgos vektoriaus, padidindamas reikalavimus kelių tiesėjams [1]. Vis dėlto eksperimentinis modeliavimas rodo, kad sportininkai kildami dažnai perkelia slėgio centrą į priekį, o ne griežtai išlaiko jį pėdos viduryje, o tai įneša nedidelių nuokrypių į tradicinius 2D atramos reakcijos jėgos vektoriaus skaičiavimus [4].

Antropometrinė įvairovė ir pritūpimo kinematika

Segmentų matmenys griežtai apibrėžia kinematinius sprendimus, prieinamus sportininkui, siekiančiam pilnos judesio amplitudės. 13 149 asmenų iš 51 skirtingos populiacijos antropometriniai tyrimai rodo, kad žmogaus šlaunikaulio ilgis dėsningai koreliuoja su bendru ūgiu ir standartiniame normaliajame pasiskirstyme vidutiniškai sudaro 26,74 % ūgio [2]. Todėl izoliuota šlaunikaulio ir ūgio disproporcija pasitaiko retai, o tai reiškia, kad pastebimi judėjimo skirtumai dažniausiai kyla iš santykinių šlaunies ir blauzdos proporcijų, liemens proporcijų arba mobilumo apribojimų, o ne iš izoliuoto šlaunikaulio gigantizmo [2]. Pažymėtina, kad vien kaulų ilgių santykiai reikšmingai nekoreliuoja su juosmens ir dubens lenkimu pritūpimo metu [2].

Vis dėlto santykinės šlaunies ir blauzdos proporcijos drastiškai keičia apatinių galūnių kinetiką ir kinematiką [3]. Didesnis šlaunies ilgis reikšmingai susijęs su didesniu kelio poslinkiu į priekį ir padidėjusiais kelių tiesimo momentais [3]. Kartu asmenys, turintys ilgesnes blauzdas ir didesnį blauzdos bei šlaunies santykį, leidimosi metu demonstruoja reikšmingai didesnius kelio atitraukimo (abdukcijos) ir vidinės rotacijos kampus [3]. Sportininkai, kurių šlaunies ir blauzdos santykis yra didesnis, susiduria su didesniais kelių lenkimo ir čiurnos dorzofleksijos mobilumo reikalavimais, kad pasiektų lygiagrečią šlaunikaulio padėtį siauroje stovėsenoje [2].

Pritūpimų su savo kūno svoriu kinematinėse analizėse sagitalinė kelio judesio amplitudė (ROM) demonstruoja stipriausią koreliaciją su pritūpimo gyliu tarp abiejų lyčių ($r=0,92$), o per ankstyvas maksimalus priekinis dubens pakreipimas ($r_s=-0,64$) ir ankstyva pikinė čiurnos dorzofleksija ($r_s=-0,29$) neigiamai koreliuoja su pasiektu gyliu [6]. Stovėsenos platinimas suteikia tiesioginę mechaninę modifikaciją: kojų atitraukimas efektyviai sutrumpina šlaunikaulio projekciją sagitalinėje plokštumoje, sumažindamas reikalaujamą sagitalinį poslinkį kelyje bei čiurnoje be papildomos čiurnos dorzofleksijos poreikio [2].

Pėdų plotis, rotacija ir apkrovos variacijos atliekant pritūpimus

Pėdų pločio ir rotacijos keitimas iš esmės perskirsto atstojamuosius sąnarių momentus trijose anatominėse plokštumose [1, 4]:

• Stovėsenos plotis: Stovėsenos platinimas nuo siauros iki plačios (nuo 150 % iki 200 % pečių pločio) padidina kelio valgus momentus maždaug 23 % ir klubo išorinės rotacijos momentus 19–37 %, kartu su nustatytu klubo lenkimo momentų padidėjimu tarp 10 % ir 48 % [1]. Kinematiniai jėgos peties vertinimai rodo, kad stovėsenos platinimas pailgina kelio jėgos petį ir maždaug 3 cm sutrumpina klubo jėgos petį; tai patvirtina, kad horizontalus atitraukimas perskirsto sąnarių apkrovas tarp plokštumų, o ne universaliai sumažina bendrą sukimo momento poreikį [4].
• Pėdų pasukimas į išorę (išorinė rotacija): Pėdų pasukimas į išorę 30° kampu sumažina kelio valgus momentą 50 % ir išorinės rotacijos momentus 20 %, kartu padidindamas varus momentą 80 %, išlaikant stabilią keturgalvio, užpakalinės šlaunies dalies ir dvilypio raumenų elektromiografinę (EMG) iškrovą [1]. Tuo pat metu klubų pasukimas į išorę tarp 30° ir 50° laipsniškai didina klubo pritraukiamųjų raumenų aktyvaciją atitinkamai nuo 13 % maksimalaus valingo izometrinio susitraukimo (MVIC) neutralioje padėtyje iki 17 % ir 23 % MVIC [1].
• Pritūpimų variacijos: Lyginant štangos padėtį, priekiniai pritūpimai pasižymi kitokiais kelio lenkimo, liemens posvyrio ir stuburo kampinio greičio profiliais, palyginti su klasikiniais pritūpimais su štanga ant nugaros [8]. Vertikalesnis liemuo priekiniame pritūpime pastumia jėgos vektorių atgal, sumažindamas juosmens šlyties jėgas ir sukeldamas didesnius reikalavimus keturgalviui raumeniui esant vienodam santykiniam intensyvumui [1, 8]. Specializuoti apkrovos protokolai, tokie kaip trumposios svirties žmogaus centrifugos (SAHC) dirbtinės gravitacijos sistemos su daugiaašėmis platformomis, leidžiančiomis sagitalinį klubo judėjimą iki 45°, atkartoja vertikalaus priekinio pritūpimo klubų ir pilvo stabilizavimo dinamiką, kartu reikšmingai sumažindami maksimalius kelio ir klubo lenkimo kampus, palyginti su laisvųjų svorių vertikaliais pritūpimais [7].

Mirties traukos biomechanika: antropometrija ir stuburo kinetika

Mirties traukos atlikimas sukelia ekstremalius kinetinius reikalavimus užpakalinei grandinei ir ašiniam skeletui [13]. Pikiniai L4/L5 atstojamieji momentai atliekant 1 maksimalaus pakartojimo (1RM) mirties trauką su tiesia štanga moterims siekia nuo 254,6 iki 460,1 Nm, o vyrams – nuo 445,0 iki 1071,0 Nm [13]. Atkėlimo metu stuburo gniuždymo jėgos moterims siekia 5 090–8 018 N, vyrams – 7 942–18 449 N, o šlyties jėgos moterims svyruoja nuo 1 363 iki 1 778 N, vyrams – nuo 2 150 iki 3 276 N [13]. Esant submaksimaliam intensyvumui (75 % 1RM), pikinė juosmens šlytis ties L5 siekia $1903\pm 936$ N, o stovint ašinės gniuždymo jėgos vidutiniškai sudaro $7963\pm 2784$ N [13]. Naudojant heksagonalinę štangą (trap bar) su žemomis rankenomis, pikiniai L5/S1 momentai sumažėja 10–60 % 1RM diapazone, palyginti su standartine tiesia štanga, nors artėjant prie maksimalių intensyvumų skirtumai sumažėja [13].

Antropometrinės proporcijos stipriai veikia mirties traukos rezultatus ir variacijos pasirinkimą [10, 22]:

• Liemens proporcijos: Sėdimo ūgio ir bendro ūgio santykis yra pagrindinis antropometrinis sumo mirties traukos ir klasikinės mirties traukos jėgos santykio (SDL:CDL) prediktorius ($r=0,297$, $p=0,043$) [10]. Sportininkai, turintys didesnį sėdimo ir bendro ūgio santykį (ilgesnį liemenį ūgio atžvilgiu), demonstruoja aiškų pranašumą atlikdami sumo mirties trauką, o asmenys su trumpesniu liemeniu santykinai geriau pasirodo klasikinėje mirties traukoje [10].
• Galūnių ilgiai ir lyčių skirtumai: Vyrams kojų ilgis teigiamai koreliuoja su absoliučiu klasikinės mirties traukos 1RM, tačiau nekoreliuoja su santykine jėga [10, 22]. Moterims bendras ūgis, kojų ilgis ir rankų ilgis neigiamai koreliuoja su santykiniu klasikinės mirties traukos rezultatu; tai rodo, kad mažesnis ūgis ir trumpesnės galūnės suteikia santykinės jėgos pranašumą [10, 22]. Be to, moterys demonstruoja didesnę ištvermės talpą atliekant mirties trauką iki valingo nuovargio esant 60 % 1RM abiejose variacijose, palyginti su vyrais [10].

Klasikinės ir sumo mirties traukos biomechanika

Esminiai mechaniniai skirtumai tarp klasikinės (CDL) ir sumo (SDL) mirties traukos kyla iš stovėsenos geometrijos ir iš to kylančių jėgos pečių [15, 16]:

Nepaisant to, kad sumo mirties traukoje vertikali štangos trajektorija sutrumpėja 20–25 %, bendri 3D klubo tiesimo sukimo momento reikalavimai tarp stilių išlieka beveik identiški, nes klubai privalo generuoti sukimo momentą keliose plokštumose atitraukto ir į išorę pasukto šlaunikaulio atžvilgiu [18]. Klasikinėje mirties traukoje didesnis sagitalinis liemens posvyris padidina horizontalų atstumą nuo štangos iki klubo bei juosmeninės stuburo dalies, generuodamas didesnius L4–L5 atstojamuosius momentus ir stipresnį dvigalvio šlaunies raumens (biceps femoris) įtraukimą [15, 16]. Priešingai, plati sumo mirties traukos stovėsena efektyviai sutrumpina sagitalinės plokštumos horizontalią šlaunies projekciją, pritraukdama klubus arčiau štangos ir atkėlimo metu perkeldama krūvį kelių tiesėjams [12, 15, 18].

Techniniai pakeitimai, tokie kaip sąmoningas krūtininės ar juosmeninės dalies lenkimas, sutrumpina horizontalų liemens segmentą ir nuleidžia pečių juostą, efektyviai pailgindami rankas ir sumažindami klubo tiesimo jėgos petį atkėlimo metu [12]. Tačiau šis kinematinis pritaikymas padidina pasyviąsias stuburo šlyties jėgas ir reikalauja galingo koncentrinio nugaros tiesiamojo raumens (erector spinae) susitraukimo, kad būtų pasiekta visiška fiksacija viršuje [12].

Struktūrinė anatomija ir pratimų parinkimas

Be išorinių segmentų ilgių, individuali proksimalinė klubo morfologija lemia stovėsenos toleravimą [17]. Šlaunikaulio kaklelio ir kūno kampo geometrija nustato mechanines atitraukimo bei išorinės rotacijos ribas [17]:

• Coxa vara: Pasižymi sumažėjusiu šlaunikaulio kaklelio ir kūno kampu; ši morfologija lemia ankstyvą kaulinį kontaktą tarp šlaunikaulio kaklelio ir gūžduobės krašto plačios stovėsenos atitraukimo metu, todėl sumo mirties trauka tampa sunkiai toleruojama arba struktūriškai netinkama [17].
• Coxa valga: Pasižymi padidėjusiu šlaunikaulio kaklelio ir kūno kampu; ši struktūra laisvai pritaikyta plačiam klubo atitraukimui bei išorinei rotacijai, leisdama sportininkui iš vertikalios padėties stipriai įdarbinti didįjį pritraukiamąjį raumenį (adductor magnus) kaip pirminį klubo tiesėją [17].

Nors bendros populiacijos orientyrai rodo, kad pritūpimo su štanga ant nugaros pajėgumas paprastai siekia beveik 90 % mirties traukos pajėgumo, šis jėgų balansas reikšmingai kinta priklausomai nuo individualios antropometrijos, segmentų santykio ir techninio atlikimo [16]. Sportininkai, turintys ilgesnį liemenį ir santykinai trumpesnius šlaunikaulius, įgyja palankų svertų pranašumą vertikaliuose pritūpimuose ir sumo mirties traukoje, o sportininkai su trumpesniu liemeniu ir ilgesnėmis galūnėmis demonstruoja didesnį mechaninį efektyvumą klasikinės mirties traukos variacijose [10, 16].