Kako dužina ekstremiteta utiče na tehniku čučnja i mrtvog dizanja

Antropometrijske proporcije i dužine segmenata

Ljudska skeletna arhitektura pokazuje dosledno opšte skaliranje uz individualne varijacije u proporcijama segmenata. Obimni antropometrijski podaci koji obuhvataju 13.149 pojedinaca iz 51 ljudske populacije pokazuju da dužina butne kosti (femura) u proseku iznosi 26,74% ukupne visine, dok bilateralna asimetrija donjih ekstremiteta ostaje na ili ispod 0,9 cm kod više od 95% odraslih osoba [3]. Međutim, suptilne varijacije u odnosu dužine femura prema ukupnoj stojećoj visini, dužini potkolenice (tibije) i dužini trupa (sedećoj visini) značajno menjaju prostornu konfiguraciju neophodnu za održavanje ravnoteže spoljašnjeg opterećenja šipke iznad baze oslonca [2, 4].

U takmičarskom pauerliftingu, antropometrijski profili koreliraju sa maksimalnim performansama snage u svim disciplinama [22]. Obim trupa je značajan pozitivni prediktor apsolutne maksimalne snage u čučnju, benč presu i mrtvom dizanju [22]. Pored toga, odnos raspona ruku i visine pozitivno predviđa relativnu maksimalnu snagu u mrtvom dizanju, dok negativno predviđa relativnu snagu u benč presu [22]. Na nivou segmenata, varijacije u dimenzijama poprečnog preseka nadlaktice u odnosu na njenu dužinu takođe odgovaraju mehanici potiska [24]. U višezglobnim pokretima za donji deo tela, dužine ekstremiteta i segmentni odnosi diktiraju krakove sila koje mišićno-skeletni sistem mora da savlada [2, 5].

Biomehanika zadnjeg čučnja sa šipkom

Odnosi butne kosti i trupa i sagitalni momenti

Tokom zadnjeg čučnja sa šipkom, težište sistema vežbača mora ostati balansirano iznad sredine stopala [2]. Dizači sa relativno dugim femurima u poređenju sa trupom moraju pomeriti karlicu znatnije unazad kako bi održali ovu ravnotežu [2, 4]. Ovo pomeranje unazad pomera vektor sile reakcije podloge više unapred u odnosu na osu kuka i unazad u odnosu na osu kolena, čime se produžava krak sile fleksije kuka i povećavaju zahtevi za lumbalne ekstenzore, dok se istovremeno smanjuje krak sile fleksije kolena [2]. Nasuprot tome, duža tibija pomera koleno više unapred, povećavajući krak sile kolena, spuštajući segment kuka i omogućavajući uspravniji položaj trupa [4]. Veća dužina butine direktno povećava pomeranje kolena unapred i momente ekstenzije kolena, dok veći odnos potkolenice i butine korelira sa povećanim uglovima abdukcije i unutrašnje rotacije kolena tokom spuštanja [5].

Položaj šipke dodatno moduliše funkcionalnu dužinu trupa: postavljanje šipke više na trapezasti mišić (high-bar) imitira duži segment trupa radi lakšeg održavanja uspravnijeg stava, dok niska pozicija šipke (low-bar) povećava nagib trupa pri paralelnoj dubini, povećavajući zahteve za krak sile kuka i aktivaciju zadnjeg lanca [4]. Poređenjem konfiguracija, low-bar čučanj sa širokim stavom generiše veći doprinos zglobnog momenta kuka, dok high-bar čučanj sa uskim stavom proizvodi veći doprinos zgloba kolena, veću elektromiografsku aktivnost mišića vastus lateralis i smanjenu regrutaciju mišića gluteus maximus [6].

Duga butna kost / Kratak trup:  Karlica se pomera unazad -> Duži krak sile kuka   -> Veći zahtev za lumbalne ekstenzore
Duga potkolenica / Dug trup:    Kolena idu unapred       -> Duži krak sile kolena -> Uspravniji položaj trupa

Širina stava, usmerenost stopala i morfologija kuka

Modifikovanje širine stava i ugla stopala služi kao efikasna strategija za promenu efektivnih dužina sagitalnih segmenata. Širenje stava u čučnju izaziva spoljašnju rotaciju i abdukciju femura, efektivno skraćujući sagitalnu dužinu butine u odnosu na putanju šipke [1, 4]. Ova prostorna reorijentacija približava i zglob kuka i zglob kolena vertikalnoj liniji gravitacije, omogućavajući uspravniji položaj trupa i tibije [4]. U poređenju sa uskim stavom (75% do 100% širine ramena), široki stavovi (150% do 200% širine ramena) povećavaju momente valgusa kolena za 23% i povećavaju momente spoljašnje rotacije kuka za 19% do 37% [1]. Rotiranje stopala ka spolja za 30 stepeni smanjuje moment valgusa kolena za 50% i moment spoljašnje rotacije za 20%, povećava moment varusa kolena za 80% i podiže aktivaciju aduktora kuka sa 13% maksimalne voljne izometrijske kontrakcije (MVIC) u neutralnom položaju na 17% MVIC pri 30 stepeni i 23% MVIC pri 50 stepeni, bez promene u regrutaciji kvadricepsa [1].

Individualna strukturna anatomija diktira mehaničku pogodnost ovih prilagođavanja stava. Normalna verzija femura usmerava vrat femura unapred za približno 15 stepeni, sa prosečnim vrednostima anteverzije od 7 stepeni kod muškaraca bele rase i 14 stepeni kod muškaraca azijskog porekla [7]. Retroverzija femura se javlja u različitim populacijama (prevalencija od 24,1% kod muškaraca bele rase, 15,1% kod afroameričkih muškaraca i 14,3% kod žena) [7]. Anteverzija femura povećava dostupnu unutrašnju rotaciju uz ograničavanje spoljašnje rotacije, favorizujući umerene do uže stavove; suprotno tome, retroverzija femura povećava spoljašnju rotaciju i ograničava unutrašnju rotaciju, favorizujući šire stavove sa stopalima usmerenim ka spolja kako bi se sprečio koštani impingement kuka i kompenzatorni lumbopelvični pokreti [8]. Štaviše, inklinacioni ugao vrata femura utiče na kapacitet abdukcije: coxa vara (ugao < 125 stepeni) dovodi do ranog kontakta vrata femura sa rubom acetabuluma tokom široke abdukcije, dok coxa valga dozvoljava znatnu abdukciju uz visoku regrutaciju mišića adductor magnus [10].

Strukturni odnosi femura i tibije ne koreliraju sa prevremenom lumbopelvičnom fleksijom („butt wink“) u donjoj tački čučnja; ograničenja dubine i podvijanje karlice prvenstveno su uzrokovani ograničenim opsegom pokreta dorzifleksije skočnog zgloba i faktorima motorne kontrole [3]. Postizanje nagiba trupa putem lumbalne fleksije umesto fleksije kuka ugrožava toleranciju na kompresivna opterećenja i narušava otpornost kičme na anteriorne smičuće sile, dok održavanje neutralnog položaja kičme čuva krak sile ekstenzora radi bezbednog upravljanja opterećenjem kičme [1].

Biomehanika konvencionalnog i sumo mrtvog dizanja

Nagib trupa, kinetika kičme i poluge segmenata

Izbor između konvencionalnog mrtvog dizanja (CDL) i sumo mrtvog dizanja (SDL) pod snažnim je uticajem antropometrijskih dužina segmenata. Kod konvencionalnog mrtvog dizanja, stopala su postavljena unutar ruku, pozicionirajući kukove dalje iza šipke [16]. Ova konfiguracija stvara duži sagitalni krak sile kuka i zahteva veći nagib trupa unapred [9, 16]. Nasuprot tome, sumo mrtvo dizanje sa širokim stavom vrši abdukciju butina, što smanjuje sagitalno horizontalno rastojanje između zglobova kuka i kolena i približava karlicu šipci [11, 16]. Ova orijentacija smanjuje nagib trupa, skraćuje distancu podizanja i smanjuje mehanički stres i zahteve za ekstenziju lumbalnog dela kičme [9, 15].

Tokom maksimalnih i submaksimalnih mrtvih dizanja, kičma je izložena znatnim opterećenjima, pri čemu kompresione sile dostižu 5 do 18 kN, a smičuće sile se kreću od 1,3 do 3,2 kN [12]. Prilikom odvajanja 1RM tereta od poda, kompresione sile na nivou L4/L5 kreću se od 7.942 N do 18.449 N kod muškaraca i 5.090 N do 8.018 N kod žena, praćene smičućim silama od 2.150 N do 3.276 N kod muškaraca i 1.363 N do 1.778 N kod žena [12]. Neto momenti na L4/L5 segmentu tokom 1RM mrtvog dizanja dostižu 445 do 1.071 Nm kod muških dizača [12]. Zbog uspravnijeg ugla trupa, sumo mrtvo dizanje smanjuje zahteve za ekstenziju kičme za približno 10% u poređenju sa konvencionalnim mrtvim dizanjem [9]. Fleksija kičme (torakalno i lumbalno savijanje) se ponekad primenjuje u konvencionalnom povlačenju kako bi se spustili rameni zglobovi i skratio efektivni segment trupa, približavajući kukove šipci radi smanjenja početnog kraka sile kuka, iako to zahteva aktivnu ekstenziju kičme radi postizanja završnog zaključavanja [11].

Konvencionalno mrtvo dizanje: Veći nagib trupa -> Veće smičuće i kompresivne sile na lumbalni deo -> Veći EMG erector spinae i biceps femoris
Sumo mrtvo dizanje:           Uspravniji trup -> Kraće vertikalno pomeranje                      -> Veći EMG vastus lateralis i veći zahtev za aduktore

Mišićna aktivacija i antropometrijski prediktori

Elektromiografske procene tokom mrtvog dizanja na 85% 1RM pokazuju da konvencionalni stil generiše veće momente ekstenzije kuka, veću fleksiju kuka i veću vršnu aktivaciju u mišiću biceps femoris tokom celog pokreta, kao i u erector spinae thoracis tokom druge faze [9]. Nasuprot tome, sumo stil generiše veće zglobne momente u frontalnoj i transverzalnoj ravni na nivou kuka i kolena, praćene većom aktivacijom mišića vastus lateralis u početnoj fazi [9]. Iako je sagitalna udaljenost od kuka do šipke kraća kod sumo mrtvog dizanja, ekstenzija kuka deluje u više ravni preko abdukovanih i spolja rotiranih femura; kada se razlože u ravni zglobne ose femura, rezultujući krakovi sile kuka i zahtevi za obrtnim momentom ekstenzije kuka su gotovo identični između ova dva stila [10].

Antropometrijski prediktori sistematski utiču na individualne prednosti poluga u različitim stilovima mrtvog dizanja. Istraživanja koja su procenjivala odnos između dimenzija segmenata i performansi u varijacijama identifikovala su odnos sedeće visine i ukupne visine kao jedini antropometrijski prediktor koji značajno korelira sa odnosom snage u sumo i konvencionalnom mrtvom dizanju (r = 0,297, p = 0,043) [15]. Veći odnos sedeće visine i ukupne visine (duži trup u odnosu na ekstremitete) mehanički pogoduje sumo mrtvom dizanju kompenzujući dužinu trupa uspravnijim položajem, dok manji odnos (kraći trup i duži ekstremiteti) pogoduje konvencionalnom mrtvom dizanju [15]. Pored toga, dužina nogu pozitivno korelira sa apsolutnim 1RM u konvencionalnom mrtvom dizanju kod muškaraca, dok visina, dužina nogu i dužina ruku negativno koreliraju sa relativnom snagom kod žena [15].

Praktične smernice za izbor stava