Варијации на клек и мртво кревање според различни телесни пропорции

Биомеханички основи: Лостови, моменти и сегментно моделирање

Квантифицирањето на механичките барања кај повеќезглобните сложени движења како што се чучњот и мртвото дигање се потпира на пресметување на внатрешните зглобни моменти потребни за совладување на надворешниот отпор. Кај чучњот со шипка, инверзната квазистатичка анализа е утврдена како 99% ефикасна во споредба со целосната инверзна динамичка анализа, со оглед на тоа што сегментните аголни забрзувања при типичните брзини на изведба остануваат занемарливи [4]. Во рамките на овој концепт, зглобните моменти првенствено се одредени од реакционата сила на подлогата (GRF), аглите на сегментите во однос на хоризонталата, должините на сегментите, сегментните маси и нивните центри на маса [4].

Зглобните моменти во сагиталната рамнина се диктирани од порамнувањето на центарот на маса на системот во однос на центрите на зглобовите [1]. Поместувањето на трупот кон понагласен наклон нанапред го поместува резултирачкиот вектор на реакционата сила на подлогата антериорно, со што се зголемува моментот на флексија на колкот и барањето за лумбалните екстензори на 'рбетот, додека се намалува моментот на флексија на коленото [1]. Спротивно на тоа, одржувањето на повертикално торзо го поместува векторот на сила постериорно, зголемувајќи го барањето за моментот на флексија на коленото [1]. Слично, поголемиот наклон на тибијата нанапред го поместува центарот на зглобот на коленото подалеку од векторот на сила, со што се зголемуваат барањата кон екстензорите на коленото [1]. Сепак, експерименталното моделирање покажува дека вежбачите често го поместуваат својот центар на притисок нанапред за време на подигнувањето наместо да го одржуваат ригидно на средината на стапалото, внесувајќи суптилни варијации во традиционалните 2D пресметки на векторот на реакционата сила на подот [4].

Антропометриска варијација и кинематика на чучњот

Димензиите на сегментите силно ги диктираат кинематичките решенија што му се достапни на спортистот кој се стреми кон целосен опсег на движење. Антропометриските истражувања на 13.149 поединци од 51 различна популација покажуваат дека должината на човечкиот фемур скалира предвидливо со вкупната висина, со просек од 26,74% од висината во стандардна нормална дистрибуција [2]. Според тоа, изолираната диспропорција помеѓу фемурот и висината е ретка, што значи дека забележаните разлики во движењето често потекнуваат од релативните односи меѓу натколеницата и потколеницата, пропорциите на трупот или ограничувањата во мобилноста, наместо од изолиран феморален гигантизам [2]. Особено, соодносите на должината на коските сами по себе не се во значајна корелација со лумбопелвичната флексија за време на чучњот [2].

Сепак, релативните пропорции на бутот и потколеницата драматично ја менуваат кинетиката и кинематиката на долните екстремитети [3]. Поголемата должина на бутот е значајно поврзана со зголемено предно поместување на коленото и покачени моменти на екстензија на коленото [3]. Истовремено, поединците со поголема должина на потколеницата и повисок сооднос меѓу потколеницата и бутот покажуваат значително зголемени агли на абдукција и внатрешна ротација на коленото за време на спуштањето [3]. Вежбачите со поголем сооднос на бутот спрема потколеницата се соочуваат со зголемени барања за мобилност при флексија на коленото и дорзална флексија на глуждот за да постигнат паралелна позиција на фемурот при тесен став [2].

Кај кинематичките анализи на чучњот со сопствена тежина, сагиталниот опсег на движење (ROM) на коленото ја покажува најсилната корелација со длабочината на чучњот кај двата пола ($r=0.92$), додека прераното време на постигнување врвен преден карличен наклон ($r_s=-0.64$) и раната врвна дорзална флексија на глуждот ($r_s=-0.29$) негативно корелираат со постигнатата длабочина [6]. Проширувањето на ставот овозможува директна механичка модификација: абдукцијата во ставот ефективно ја скратува проекцијата на фемурот во сагиталната рамнина, намалувајќи ја потребната сагитална екскурзија во коленото и глуждот без потреба од дополнителна дорзална флексија на глуждот [2].

Ширина на став, ротација и варијации на оптоварување при чучњеви

Модифицирањето на ширината на ставот и ротацијата на стапалата значително ги прераспределува нето зглобните моменти низ трите анатомски рамнини [1, 4]:

• Ширина на став: Проширувањето на ставот од тесен во широк (150% до 200% од ширината на рамената) ги зголемува валгус моментите на коленото за приближно 23% и моментите на надворешна ротација на колкот за 19% до 37%, заедно со пријавените зголемувања на моментите на флексија на колкот кои се движат помеѓу 10% и 48% [1]. Кинематичките проценки на краците на моментот покажуваат дека проширувањето на ставот го зголемува кракот на моментот на коленото, додека го намалува кракот на моментот на колкот за приближно 3 cm, потврдувајќи дека хоризонталната абдукција ги прераспределува зглобните барања низ рамнините наместо универзално да ги намалува вкупните барања за вртежен момент [4].
• Насоченост на стапалата (надворешна ротација): Ротирањето на стапалата нанадвор за 30° го намалува валгус моментот на коленото за 50% и моментите на надворешна ротација за 20%, додека го зголемува варус моментот за 80%, притоа одржувајќи стабилен електромиографски (EMG) аутпут на квадрицепсите, задните ложи и гастрокнемиусите [1]. Истовремено, ротирањето на колковите нанадвор помеѓу 30° и 50° прогресивно ја зголемува активацијата на адукторите на колкот од 13% од максималната волева изометриска контракција (MVIC) при неутрално порамнување на 17% и 23% MVIC, соодветно [1].
• Варијации на чучњот: Споредувајќи го поставувањето на шипката, предните чучњеви произведуваат различни профили на флексија на коленото, наклон на трупот и аголна брзина на 'рбетот во споредба со задните чучњеви [8]. Повертикалното торзо кај предниот чучњ го поместува векторот на сила постериорно, намалувајќи го лумбалниот срез додека наметнува повисоки барања кон квадрицепсите при совпаѓачки релативни интензитети [1, 8]. Специјализираните протоколи за оптоварување, како што се системите со вештачка гравитација со човечка центрифуга со краток крак (SAHC) со повеќеоски санки кои овозможуваат сагитална екскурзија на колкот до 45°, ја реплицираат динамиката на стабилизација на колковите/абдоменот кај исправениот преден чучњ, додека значително ги намалуваат максималните агли на флексија на коленото и колкот во споредба со исправените чучњеви со слободна тежина [7].

Биомеханика на мртвото дигање: Антропометрија и кинетика на 'рбетот

Мртвото дигање наметнува екстремни кинетички барања кон задниот кинетички синџир и аксијалниот скелет [13]. Врвните нето моменти на ниво на L4/L5 за време на 1-повторување максимум (1RM) со права шипка се движат од 254,6 до 460,1 Nm кај жените и 445,0 до 1071,0 Nm кај мажите [13]. При одлепувањето од подот, компресивните сили на 'рбетот достигнуваат од 5.090 до 8.018 N кај жените и од 7.942 до 18.449 N кај мажите, додека силите на срез се движат од 1.363 до 1.778 N кај жените и од 2.150 до 3.276 N кај мажите [13]. При субмаксимални интензитети (75% 1RM), врвниот лумбален срез на ниво на L5 достигнува $1,903\pm 936$ N, при што стоечките аксијални компресивни сили просечно изнесуваат $7,963\pm 2,784$ N [13]. Користењето на хексагонална шипка со ниски рачки ги намалува врвните моменти на L5/S1 помеѓу 10% и 60% 1RM во споредба со стандардна права шипка, иако разликите се намалуваат при близу максимални интензитети [13].

Антропометриските пропорции силно влијаат врз перформансите кај мртвото дигање и изборот на варијација [10, 22]:

• Пропорции на торзото: Соодносот на седечката висина со вкупната висина служи како примарен антропометриски предиктор за соодносот на јачината кај сумо мртвото дигање во споредба со конвенционалното мртво дигање (SDL:CDL) ($r=0.297$, $p=0.043$) [10]. Вежбачите со повисок сооднос на седечката висина спрема вкупната висина (подолго торзо во однос на висината) покажуваат јасна предност во перформансите кај сумо мртвото дигање, додека поединците со пократко торзо се релативно подобри кај конвенционалното мртво дигање [10].
• Должини на екстремитетите и полови разлики: Кај машките вежбачи, должината на нозете позитивно корелира со апсолутниот 1RM кај конвенционалното мртво дигање, иако не и со релативната сила [10, 22]. Кај жените, вкупната висина, должината на нозете и должината на рацете негативно корелираат со релативните перформанси кај конвенционалното мртво дигање, што укажува на тоа дека понискиот раст и пократките екстремитети обезбедуваат предност во релативната сила [10, 22]. Дополнително, жените покажуваат поголем капацитет за издржливост при мртво дигање до волев замор на 60% 1RM кај двете варијации во споредба со мажите [10].

Биомеханика: Конвенционално наспроти сумо мртво дигање

Фундаменталните механички разлики помеѓу конвенционалното (CDL) и сумо (SDL) мртвото дигање потекнуваат од геометријата на ставот и резултирачките краци на моментот [15, 16]:

И покрај намалувањето од 20% до 25% на вертикалното поместување на шипката кај сумо мртвото дигање, вкупните барања за 3D вртежен момент при екстензија на колкот остануваат речиси идентични помеѓу двата стила, бидејќи колковите мора да произведат вртежен момент повеќерамнински во однос на абдуцираниот и надворешно ротиран фемур [18]. Кај конвенционалното мртво дигање, поголемиот сагитален наклон на трупот го зголемува хоризонталното растојание од шипката до колкот и лумбалниот 'рбет, генерирајќи поголеми нето моменти на L4–L5 и повисоко активирање на biceps femoris [15, 16]. Спротивно на тоа, широкиот став кај сумо мртвото дигање ефективно ја скратува хоризонталната проекција на бутот во сагиталната рамнина, поставувајќи ги колковите поблиску до шипката и префрлајќи го товарот кон екстензорите на коленото при одлепувањето од подот [12, 15, 18].

Техничките промени, како што е намерната торакална или лумбална флексија, го скратуваат хоризонталниот сегмент на трупот и го спуштаат рамениот појас, со што ефективно се продолжуваат рацете и се намалува кракот на моментот на екстензија на колкот при одлепувањето [12]. Сепак, ова кинематичко прилагодување го зголемува пасивниот 'рбетен срез и бара силна концентрична контракција на erector spinae за да се постигне целосно заклучување [12].

Структурна анатомија и избор на вежба

Покрај должините на надворешните сегменти, индивидуалната проксимална морфологија на колкот ја диктира толеранцијата на ставот [17]. Геометријата на вратот и дијафизата на фемурот го одредува механичкиот лимит за абдукција и надворешна ротација [17]:

• Coxa Vara: Карактеризирана со намален агол помеѓу вратот и дијафизата на фемурот, оваа морфологија резултира со рана коскена компресија (контакт) помеѓу вратот на фемурот и работ на ацетабулумот за време на абдукција со широк став, правејќи го сумо мртвото дигање слабо толерирано или структурно неостварливо [17].
• Coxa Valga: Карактеризирана со зголемен агол помеѓу вратот и дијафизата на фемурот, оваа структура слободно овозможува широка абдукција и надворешна ротација на колкот, дозволувајќи му на вежбачот силно да го активира adductor magnus како примарен екстензор на колкот преку исправена поза [17].

Иако општите популациски реперни вредности сугерираат дека капацитетот за заден чучњ обично се приближува до 90% од капацитетот за мртво дигање, овој баланс на перформанси значително се менува врз основа на индивидуалната антропометрија, сегментните соодноси и техничката изведба [16]. Спортистите со подолги торза и релативно пократки фемури постигнуваат поволна лостова позиција кај исправените чучњеви и сумо мртвите дигања, додека вежбачите со пократки торза и подолги екстремитети покажуваат поголема механичка ефикасност кај варијациите на конвенционалното мртво дигање [10, 16].