Биомеханика на клек и мртво кревање: Како влијаат телесните пропорции

Антропометриски индекси и механика во сагиталната рамнина

Геометријата на човечкиот скелет варира помеѓу популациите, што директно влијае врз надворешните краци на силата со кои се соочуваат зглобовите при билатерално кревање во затворен кинематички синџир. Во антрополошките бази на податоци што опфаќаат над 13.000 поединци, соодносот помеѓу бутната коска (фемурот) и телесната висина е нормално дистрибуиран со просек од 26,74% од стоечката висина, при што типичната должина на фемурот кај возрасните се движи помеѓу 42 и 44 cm [2]. Кормичкиот индекс — дефиниран како сооднос помеѓу седечката и стоечката висина — ги квантификува релативните пропорции меѓу трупот и нозете [19]. Во биомеханичките анализи, субисхијалната должина на нозете и должината на трупот ја одредуваат положбата на центрите на маса на сегментите и резултирачката линија на дејство на векторот на реакционата сила на подлогата (GRF) [1, 19].

При изведување повеќезглобни вежби за долниот дел од телото, зглобните моменти се производ на надворешното оптоварување (и масата на сегментот) и нормалното растојание од оската на ротација на зглобот до векторот на нето-оптоварувањето. Наведнувањето на трупот нанапред го поместува резултирачкиот GRF вектор антериорно, со што прогресивно се зголемува моментот на флексија на колкот, додека се намалува моментот на флексија на коленото [1]. Спротивно на тоа, одржувањето повертикално торзо го поместува векторот постериорно кон скочниот зглоб и коленото, со што се зголемуваат барањата кон екстензорите на коленото и се намалува потребниот вртежен момент за екстензија на колкот [1].

                 [Вектор на оптоварување од шипката]
                                │
                                │ 
        (Колк) ◄────────────────┼────────────────► (Колено)
        [Крак на колкот]        │      [Крак на коленото]
                                │
                              (GRF)

Сооднос меѓу бутната коска и торзото и кинематика на чучањот

Кај задниот чучањ со шипка, длабочината се категоризира според аглите на флексија на коленото: 110°–140° за четврт-чучњеви, 80°–100° за получучњеви, 60°–70° за паралелни чучњеви и 40°–45° за длабоки чучњеви [4]. Вежбачите со висок сооднос меѓу бутната коска и торзото искусуваат поголемо хоризонтално поместување на зглобот на колкот подалеку од шипката за време на спуштањето [25]. За да се задржи шипката центрирана над средината на стапалото, подолгиот фемур во однос на торзото наметнува поголемо наведнување на трупот нанапред, создавајќи поголеми краци на силата за екстензорите на колкот и помали краци за екстензорите на коленото [25].

КОНФИГУРАЦИИ НА ЧУЧАЊ СПОРЕД СООДНОСОТ НА СЕГМЕНТИТЕ:

Долг фемур / Кратко торзо (Високо отстапување во Кормичкиот индекс):
  - Потребен е поголем наклон на трупот нанапред за рамнотежа [25]
  - Зголемен сагитален крак на колкот и поголема работа на екстензорите на колкот [1, 25]
  - Се ублажува со проширување на ставот или преминување кон ниска позиција на шипката (low-bar) [2, 7]

Краток фемур / Долго торзо:
  - Вертикална ориентација на трупот задржана низ длабока флексија [1]
  - Постериорно поместен GRF вектор што ги зголемува моментите на флексија на коленото [1]
  - Зголемени барања за вртежен момент на квадрицепсот во однос на екстензорите на колкот [1, 7]

Позицијата на шипката ја менува ефективната должина на лостот на торзото. Поместувањето од висока позиција (high-bar) кон ниска позиција (low-bar) го намалува ефективното растојание од колкот до шипката за 2 до 3 инчи (5–7,5 cm), предизвикувајќи приближно 3 степени поголема флексија на колкот при исти агли на коленото и скочниот зглоб [7]. При 10% повисоки оптоварувања, low-bar задниот чучањ го скратува кракот на екстензорите на коленото за околу 10%, додека го продолжува кракот на екстензорите на колкот за 6,5%, што бара околу 17% поголема вкупна работа за екстензија на колкот, додека барањата за вртежен момент на квадрицепсот остануваат константни [7]. За разлика од ова, предните чучњеви ја поставуваат шипката врз предните делтоиди и клучните коски — околу 7 инчи (18 cm) понапред во однос на low-bar позицијата — индуцирајќи приближно 15° до 16° дополнителна ефективна флексија на колкот и значително зголемувајќи го кракот на торакалните екстензори [7]. Следствено, предните чучњеви предизвикуваат приближно 25% повисока електромиографска (EMG) активност на лумбалните спинални еректори во споредба со задните чучњеви при идентични апсолутни оптоварувања [7]. При споредба на стиловите, low-bar чучњевите генерираат најголеми вкупни оптоварувања и моменти на колкот, додека чучњевите со сигурносна шипка (safety-bar) произведуваат поголеми моменти на екстензија на коленото од low-bar чучњевите и поголема активација на gluteus maximus во споредба со high-bar чучњевите [9].

Вежбачите со подолги бутни сегменти често покажуваат рана лумбопелвична флексија („butt wink“) при постигнување длабочина. Сепак, соодносите на должината на коските сами по себе не се значајно поврзани со лумбопелвичната флексија кај искусните вежбачи; наместо тоа, дефицитите во контролата на движењето и ограничената дорзална флексија на скочниот зглоб се примарните физички ограничувања [2]. Проширувањето на ставот при чучањ вештачки ја скратува ефективната сагитална должина на фемурот во однос на линијата на отпор, со што ефективно се намалува сагиталниот опсег на движење потребен и во скочниот зглоб и во коленото [2].

Механика на мртвото кревање: Кормички индекс и избор на став

Антропометриските пропорции силно ја диктираат оптималната механика на мртвото кревање и изборот на варијанта. Истражувањата за антропометриските предиктори на перформансите при конвенционалното мртво кревање покажуваат конфликтни корелации: одредени податоци покажуваат дека должината на нозете е во позитивна корелација со силата на 1RM ($r_s=0,57$) и вкупната механичка работа ($r_s=0,72$), додека други анализи откриваат дека должината на бутините ($r=-0,52$), должината на трупот ($r=-0,36$) и соодносот на бутините спрема потколениците ($r=-0,53$) се во негативна корелација со Wilks бодовите во пауерлифтинг [10]. Должините на сегментите сами по себе не даваат конзистентно предвидување за перформансите во конвенционалното мртво кревање, иако должината на бутините независно корелира со концентричната работа на скочниот зглоб ($p=0,03$), објаснувајќи 55% од нејзината нормализирана варијанса [10].

Кормичкиот индекс значајно ги предвидува релативните разлики во перформансите помеѓу конвенционалното (CDL) и сумо мртвото кревање (SDL). Соодносот на седечката спрема вкупната висина е во позитивна корелација со соодносот на 1RM помеѓу SDL и CDL ($r=0,297$ до $0,30$, $p<0,05$) [10, 26]. Вежбачите со релативно подолго торзо (повисок Кормички индекс) покажуваат предност во перформансите при сумо мртвото кревање, додека поединците со пократко торзо и подолги екстремитети се релативно подобри во конвенционалното мртво кревање [10, 26].

Иако сумо ставот ја скратува вертикалната патека на движење на шипката за 20% до 25%, 3D инверзните динамички анализи покажуваат дека вкупните побарувања за нето 3D вртежен момент за екстензија на колкот остануваат речиси идентични помеѓу двата стила [15]. Овој паритет настанува затоа што екстензијата на колкот кај сумо мртвото кревање се одвива и во сагиталната и во фронталната рамнина во однос на фемурот [15]. При подигнувањето од подлогата, моментите на екстензија на коленото кај сумо мртвото кревање се околу трипати поголеми отколку кај конвенционалното, што резултира со значително повисоки максимални EMG амплитуди кај vastus lateralis и vastus medialis [13, 15]. Спротивно на тоа, конвенционалното мртво кревање наметнува околу 10% поголеми моменти на спинална екстензија и предизвикува поголема регрутација на erector spinae thoracis и biceps femoris [13, 15].

Освен надворешните должини на сегментите, внатрешната морфологија на колкот е примарен фактор за механиката на мртвото кревање. Варијациите во аголот на инклинација на вратот на фемурот — како што се coxa vara (што механички ја фаворизира сагиталната ориентација на конвенционалното мртво кревање) наспроти coxa valga (што го фаворизира абдуцираниот став кај сумо мртвото кревање) — заедно со длабочината и верзијата на ацетабулумот, фундаментално одредуваат дали спортистот може да постигне абдукција и надворешна ротација на колкот без коскен импинџмент [15].

Спинална флексија и скратување на кракот на силата под оптоварување

Како што товарот на шипката се приближува до максималниот капацитет, спортистите покажуваат карактеристични кинематички компензации за да ги надминат ограничувањата на моментот на екстензорите на колкот. За време на мртви кревања со 3RM, заморот низ повторувањата предизвикува прогресивно зголемување на аглите на спинална флексија и екстензија на колкот и покрај стабилните нето-моменти на зглобот на колкот и EMG амплитудите на примарните мускули [11]. При споредба на субмаксимални оптоварувања (70% 3RM) со максимални напори (90% и 100% 3RM), тренираните кревачи покажуваат значајно зголемување на аглите на флексија во долниот торакален дел, придружено со покачена активација на erector spinae [16].

МЕХАНИЧКА КОМПЕНЗАЦИЈА ПРИ МАКСИМАЛНО ОПТОВАРУВАЊЕ:

Оптоварување на шипката ≥ 90% 1RM / Акумулација на замор
                 │
                 ▼
   Тораколумбална спинална флексија [11, 16]
                 │
                 ▼
   Го скратува нормалниот крак на торзото (растојание колк-шипка) [11, 16]
                 │
                 ▼
   Ги намалува надворешните побарувања за момент на флексија на колкот [11, 16]
                 │
                 ▼
   Овозможува gluteus maximus / хамстрингсите да ја завршат екстензијата на колкот [7, 11]

Оваа намерна или неволна спинална флексија го скратува хоризонталното растојание од шипката до зглобот на колкот и лумбосакралната (L5/S1) интервертебрална оска [6, 11, 16]. Со скратувањето на овој надворешен крак на силата, вежбачот го ограничува максималниот надворешен момент на флексија на колкот, компензирајќи за праговите на капацитет на екстензорите на колкот [11, 16]. Статичките зглобни моменти на L5/S1 при подигнувањето ги предвидуваат кумулативните динамички моменти низ задачите на кревање со стапки на грешка од само 8% до 12% [6]. Сепак, оваа стратегија го пренесува механичкиот стрес од активната мускулатура на колкот кон пасивните спинални структури. Компресивните сили на сегментот L3/L4 достигнуваат 6 до 10 пати поголема вредност од телесната тежина за време на делумни чучњеви со оптоварувања меѓу 0,8 и 1,6 пати од телесната тежина, додека супрамаксималното оптоварување во ограничен опсег на движење го зголемува ризикот од повреди на 'рбетот преку високи сили на смолкнување и компресија [4]. Како последица на тоа, тренингот за мртво кревање често се поврзува со болка во долниот дел на грбот кај машките пауерлифтери и торакална и цервикална болка кај женските пауерлифтерки [17].

Практични прилагодувања: Ширина на ставот, позиција на шипката и морфологија

Спортистите можат да применат специфични биомеханички прилагодувања за да ги променат надворешните краци на силата на зглобовите во согласност со нивната индивидуална антропометрија [1, 2, 7, 25]:

• Вежбачи со долг фемур / кратко торзо: Преминувањето кон поширок став при чучањ (150%–200% од ширината на рамената) ги ротира бутините нанадвор во трансверзалната рамнина, скратувајќи го сагиталниот лост на фемурот и намалувајќи го наведнувањето на трупот нанапред [1, 2]. Сепак, широките ставови ги зголемуваат валгус моментите на коленото за 23% и моментите на надворешна ротација на колкот за 19% до 37% [1]. Поставувањето на стапалата свртени нанадвор под агол од 30° ги намалува валгус моментите на коленото за 50%, ги зголемува варус моментите на коленото за 80% и ја зголемува активацијата на аддукторите на колкот на 17%–23% од максималната доброволна изометриска контракција (MVIC) [1].
• Избор на варијанта за мртво кревање: Кревачите со висок Кормички индекс (подолго торзо во однос на висината) имаат корист од вертикалната положба на трупот кај сумо мртвото кревање, што ги намалува побарувањата за спинална екстензија [15, 26]. Вежбачите со низок Кормички индекс (подолги екстремитети, пократко торзо) се механички градени за да го искористат конвенционалното мртво кревање без прекумерна спинална флексија [10, 26].
• Управување со вртежниот момент на екстензорите на колкот: При максимални чучњеви, Брајантон (Bryanton) покажа дека вежбачите произведуваат само ~77% од нивниот максимален капацитет за вртежен момент на екстензија на колкот при 90% 1RM, при што секое зголемување на товарот на шипката за 10% бара зголемување од само ~5% во минималниот вртежен момент за екстензија на колкот [7]. Вежбачите со неповолни краци на колкот можат да ги прераспределат побарувањата кон екстензорите на коленото преку прилагодување на позицијата на шипката или користење обувки со подигната петица за да ја зголемат достапната дорзална флексија на скочниот зглоб [7, 25].