Како телесните пропорции влијаат врз клекот, мртвото кревање и бенч-пресот

Структурни пропорции и системи на механички лостови

Индивидуалната антропометрија ги дефинира механичките ограничувања при сложените вежби со оптоварување. Кај човечката популација, скелетните пропорции покажуваат и конзистентно скалирање и значајна индивидуална варијанса. Должината на бедрената коска е во тесна корелација со телесната висина, со просек од 26,74% од вкупната телесна висина според обемни бази на податоци за хоминиди и современи луѓе [1]. Истовремено, над 95% од возрасните покажуваат билатерална асиметрија на долните екстремитети од 0,9 cm или помалку [1].

При повеќезглобните дигања од затворен кинематички синџир, скелетните сегменти дејствуваат како крути лостови што ротираат околу зглобните оски. Нормалното растојание од линијата на дејство на надворешната сила — главно резултирачката реакциона сила од подлогата (GRF) и товарот од шипката — до зглобната оска го одредува надворешниот крак на моментот. Следствено, варијациите во релативните должини на трупот, натколеницата (бедрената коска), потколеницата (тибијата) и горните екстремитети фундаментално ги менуваат зглобните агли, односот помеѓу внатрешните и надворешните краци на моментот, како и нето-зглобните моменти (NJM) кај задниот клек со шипка, варијациите на мртвото дигање и бенч-пресот.

Биомеханика на клекот и интеракција меѓу сегментите на долните екстремитети

Пропорции на бедрената коска и потколеницата

За време на билатерален клек, системот мора да го балансира комбинираниот центар на маса над потпорната површина. Во 3D кинематичко и кинетичко истражување кај тренирани мажи, апсолутната должина на натколеницата покажа значајна корелација и со антериорното поместување на коленото и со моментот на екстензија на коленото [2]. Дигачите со долги бедрени коски во однос на трупот мора да ја поместат карлицата повеќе постериорно за да одржат рамнотежа на центарот на маса над средината на стапалото, што бара поголема инклинација на трупот нанапред [1, 19, 20].

Ова сагитално поместување ја менува распределбата на зглобните вртежни моменти. Поставувањето на трупот во поголем наклон нанапред го поместува резултирачкиот GRF вектор антериорно во однос на колкот и постериорно во однос на коленото, зголемувајќи го моментот на флексија на колкот и побарувањата од лумбалните еректори, додека истовремено се намалува моментот на флексија на коленото [3, 5]. Спротивно на тоа, дигачите со подолги потколеници или поголем сооднос меѓу потколеницата и натколеницата покажуваат изменета кинематика во трансверзалната и фронталната рамнина, манифестирајќи повисоки агли на абдукција и внатрешна ротација на коленото за време на спуштањето [2]. Кога пократки тибии се комбинирани со подолги бедрени коски, колената мора да патуваат повеќе нанапред за да се постигне длабочина, или дигачот мора прекумерно да се навали нанапред, освен ако тоа не се компензира со кинематички прилагодувања [20].

Долга бедрена коска / Краток труп:   Наклон на трупот ↑ -->  Крак на моментот на колкот ↑ -->  Оптоварување на еректорите и глутеусите ↑
Долга тибија / Кратка бедрена коска: Исправен труп     -->  Крак на моментот на коленото ↑ -->  Оптоварување на квадрицепсот ↑

Лумбопелвична кинематика и компензации во движењето

Иако долгите бедрени коски наметнуваат поголем наклон нанапред, структурните соодноси во должината на коските (како што е соодносот на бедрената коска со тибијата) сами по себе не предизвикуваат прерана постериорна лумбопелвична ротација (попозната како „butt wink“) во најдлабоката точка на клекот [1]. Биомеханичките проценки укажуваат дека лумбопелвичната флексија кај искусните дигачи примарно произлегува од ограничената дорзална флексија на талокруралниот зглоб и неврумускулната моторна контрола, отколку од изолираните коскени пропорции [1].

Кога движењето на тибијата нанапред е ограничено од недоволна дорзална флексија, колкот е принуден на поголема релативна флексија порано во фазата на спуштање, што може да предизвика компензаторна лумбална флексија [1, 3]. Постигнувањето инклинација на трупот преку флексија на лумбалниот 'рбет наместо преку флексија на колкот ја компромитира толеранцијата на оптоварување, драстично намалувајќи го капацитетот на 'рбетот да се спротивстави на компресивните сили и антериорните сили на смолкнување во споредба со одржувањето неутрална, лордотична положба [3, 5, 6]. Повеќесегментното моделирање на крути тела покажува дека како што се зголемува надворешниот товар, мускулно-скелетниот систем природно наметнува постериорно поместување на карлицата и го зголемува наклонот на трупот, прераспределувајќи ги зглобните побарувања од екстензорите на коленото кон екстензорите на колкот [19].

Технички стратегии за диспаритети во должината на сегментите

Дигачите со подолги бедрени коски можат да ја оптимизираат механичката предност преку прилагодувања на ставот:

• Модулација на ширината на ставот: Употребата на широк став (150%–200% од ширината на рамената) ја намалува ефективната должина на бедрената коска во сагиталната рамнина во однос на патеката на шипката [1]. Ова го намалува потребниот сагитален обем на движење во скочниот зглоб и коленото [1]. Сепак, широкиот став ги зголемува валгус моментите на коленото за 23% и моментите на надворешна ротација на колкот за 19%–37% [3].
• Прилагодување на аголот на стапалата: Ротирањето на стапалата нанадвор за 30° го намалува стресот во фронталната рамнина, намалувајќи го валгус моментот на коленото за 50% и моментот на надворешна ротација за 20%, додека го зголемува варус моментот за 80% и ја зголемува активацијата на аддукторите без да се промени регрутацијата на квадрицепсот [3].
• Подигнување на петите и дорзална флексија: Употребата на обувки со подигната пета ја олеснува антериорната прогресија на тибијата, овозможувајќи поисправен труп, што го намалува лумбалното смолкнување и го пренесува оптоварувањето кон екстензорите на коленото [3, 6, 20].

Кинетика на мртвото дигање и антропометриски детерминанти

Влијание на должината на сегментите врз перформансите при конвенционално мртво дигање

Кај конвенционалното мртво дигање (CDL), пропорциите на телесните сегменти силно влијаат врз механичката ефикасност и распределбата на зглобната работа:

• Должини на натколеницата и потколеницата: Вилксовите бодови при конвенционално мртво дигање кај натпреварувачки спортисти во спортови на сила се во негативна корелација со должината на натколеницата ($r=-0.52$), соодносот на натколеницата со висината ($r=-0.44$) и соодносот на натколеницата со потколеницата ($r=-0.53$), додека се во позитивна корелација со должината на потколеницата во однос на висината ($r=0.46$) [10]. Должината на натколеницата исто така независно ја предвидува концентричната работа на скочниот зглоб, сочинувајќи 55% од нејзината нормализирана варијанса ($p=0.03$) [10].
• Пропорции на трупот и рацете: Вкупната телесна висина и апсолутните должини на сегментите го зголемуваат вкупното вертикално поместување на шипката ($ho=0.53$) и механичката работа ($ho=0.58ext--0.72$) [10]. Подолгите раце ја подобруваат почетната механичка предност преку зголемување на почетната висина на шипката во однос на зглобот на рамото, што е во корелација со поголема максимална моќност ($ho=0.54$) и просечно производство на сила ($ho=0.73$) [10]. Дигачите со релативно помала седечка висина во однос на стоечката генерираат поголема сила кај конвенционалното мртво дигање во споредба со сумо варијацијата [10].

Механика на конвенционално наспроти сумо дигање

Изборот помеѓу конвенционална и сумо конфигурација (SDL) фундаментално ги менува механичките краци на лостот:

Бидејќи сумо ставот се потпира на абдукција и надворешна ротација на колкот надвор од сагиталната рамнина, стандардните 2D кинематички модели воведуваат значителна мерна грешка во споредба со 3D кинематичкото следење [14].

'Рбетно оптоварување и динамичка самоорганизација под товар

Кинематичките анализи со користење на 3D инерцијални мерни единици (IMU) кои го раздвојуваат горниот лумбален/тораколумбален (T11–L2) и долниот лумбален/лумбопелвичен (L2–S2) 'рбет покажуваат различни сегментни адаптации под товар [12]. За време на максимални и повторувачки мртви дигања, дигачите покажуваат прогресивно зголемување на торакалната и лумбалната флексија паралелно со намалување на аголната брзина на колкот, додека нето-зглобните моменти на колкот остануваат стабилни [16, 17].

Оваа флексија под висок товар функционира како биомеханичка стратегија на самоорганизација: свиткувањето на торакалниот 'рбет го скратува нето-хоризонталното растојание помеѓу шипката и оската на колкот, со што се намалува надворешниот крак на моментот на отпорот и се редуцира потребниот нето-зглобен момент на екстензорите на колкот, истовремено подобрувајќи ги внатрешните краци на моментот на gluteus maximus и хамстринзите [16]. Сепак, овој компромис го префрла механичкиот стрес врз пасивните 'рбетни структури [5, 16]. Кај натпреварувачката популација, овие кинематички барања корелираат со различни локации на повреди: машките дигачи пријавуваат поголема фреквенција на лумбална болка, додека женските дигачи доживуваат повеќе торакални и цервикални симптоми [12].

Тораколумбална флексија (T11-L2) --> Ја скратува сагиталната должина на трупот --> Го намалува надворешниот крак на моментот на колкот
                                                                              --> Го зголемува оптоварувањето со смолкнување врз пасивните ткива

Биомеханичкото моделирање на свиткани (стожерни од колк) наспроти клекнувачки профили на подигнување покажува дека поизразената механика доминантна на колкот го намалува компресивното и смолкнувачкото оптоварување на L5/S1 (-0,2 до -0,4 BW) во споредба со дигањето со длабока флексија на колената, но истовремено го зголемува оптоварувањето со смолкнување (+0,1 до +0,8 BW) низ повисоките сегменти од T12/L1 до L4/L5 [4].

Пропорции на горните екстремитети и кинематика на бенч-пресот

Динамика на поврзани сегменти (Link-Chain) и ширина на фатот

При бенч-пресот со шипка, надлактицата (humerus) и подлактицата (radius/ulna) формираат врска од затворен синџир со шипката. Симулациите со динамички поврзани сегменти покажуваат дека ширината на фатот и надворешните ограничувања на шипката вршат далеку поголемо влијание врз обликувањето на критичната точка („sticking region“) отколку индивидуалните архитектонски параметри на мускулите [18].

Критичната точка се јавува кога капацитетот за нето-вртежен момент на хоризонтална аддукција на рамото достигнува локален минимум во однос на надворешниот крак на моментот [18]. Вклучувањето на вртежниот момент на екстензорите на лактот го поместува овој минимум на брзината од 38 cm надолу на 23 cm над градите, скратувајќи го механичкиот пад и стабилизирајќи го раното концентрично забрзување [18].

Широк фат (1,7× би-акромијално):   Го скратува кракот на подлактицата --> ↑ Хоризонтален момент на рамото --> ↑ Латерална сила (13-16%)
Тесен фат (1,0× би-акромијално):   Го продолжува кракот на подлактицата --> ↑ Оптоварување на triceps medialis --> ↑ Медијална сила (8-10%)

Краци на моментот и вектори на сила при различни фатови

Ширината на фатот директно ги диктира насоката и магнитудата на невертикалните реакциони сили и специфичните зглобни моменти [21]:

• Широк фат (1,7× би-акромијално растојание): Го максимизира капацитетот за 1RM товар (109,8 ± 24,5 kg) преку намалување на вкупното вертикално поместување и оптимизирање на краците на моментот на хоризонтална аддукција на рамото за време на критичната точка [21]. Оваа конфигурација произведува латерално насочени сили на дланките кои одговараат на 13,1%–15,7% од вкупната вертикална сила [21].
• Тесен фат (1,0× би-акромијално растојание): Резултира со помали 1RM товари (103,7 ± 24,0 kg) и ги пренасочува силите на дланките медијално (8,5%–10,1% од вертикалната сила), значително зголемувајќи го механичкото побарување и електромиографската активност на triceps brachii (медијална глава) со истовремено намалување на побарувањата за хоризонтален момент на рамото [21].
• Меѓусебно влијание на должината на подлактицата и надлактицата: Дигачите со долги подлактици доживуваат поголеми краци на моментот за флексија на лактот кога шипката е на градите при конфигурации со тесен фат, што бара поранешен и поголем придонес на вртежниот момент од трицепсот за да се избегне откажување поради пад на брзината [18, 21]. Спротивно на тоа, дигачите со подолги надлактици (humeri) се соочуваат со поголеми моменти на екстензија и хоризонтална абдукција на рамото во долната позиција, имајќи механичка корист од пошироки фатови кои ја намалуваат екскурзијата на хумерусот под рамнината на клупата [18, 21].