ความยาวแขนขาส่งผลต่อเทคนิคการ Squat และ Deadlift อย่างไร

สัดส่วนทางกายวิภาคและความยาวส่วนของร่างกาย

โครงสร้างกระดูกของมนุษย์แสดงให้เห็นถึงการปรับขนาดโดยรวมที่เป็นไปตามแบบแผน ควบคู่ไปกับความแปรผันเฉพาะบุคคลในด้านสัดส่วนของแต่ละส่วนของร่างกาย ข้อมูลทางกายวิภาคศาสตร์ประยุกต์ (anthropometric data) ขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมกลุ่มตัวอย่าง 13,149 คน จาก 51 กลุ่มประชากร บ่งชี้ว่าความยาวของกระดูกต้นขา (femur) คิดเป็นค่าเฉลี่ย 26.74% ของความสูงทั้งหมด ขณะที่ความไม่สมมาตรของรยางค์ล่างทั้งสองข้างอยู่ที่ระดับ 0.9 ซม. หรือน้อยกว่าในผู้ใหญ่มากกว่า 95% [3] อย่างไรก็ตาม ความแปรผันเพียงเล็กน้อยของอัตราส่วนความยาวกระดูกต้นขาต่อความสูงทั้งหมด ความยาวกระดูกหน้าแข้ง (tibia) และความยาวลำตัว (ความสูงขณะนั่ง) ส่งผลต่อการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ที่จำเป็นในการรักษาสมดุลของน้ำหนักบาร์เบลภายนอกให้อยู่เหนือฐานรองรับน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญ [2, 4]

ในกีฬาพาวเวอร์ลิฟติงระดับการแข่งขัน ลักษณะทางกายวิภาคสัมพันธ์กับสมรรถภาพความแข็งแรงสูงสุดในท่าต่าง ๆ [22] เส้นรอบวงของลำตัวเป็นตัวแปรทำนายเชิงบวกที่มีนัยสำคัญต่อความแข็งแรงสูงสุดสัมบูรณ์ (absolute maximal strength) ในท่าสควอท เบนช์เพรส และเดดลิฟต์ [22] นอกจากนี้ อัตราส่วนระยะเอื้อมต่อความสูง (reach-to-height ratio) ยังทำนายความแข็งแรงสูงสุดสัมพัทธ์ในท่าเดดลิฟต์ในเชิงบวก แต่ทำนายความแข็งแรงสัมพัทธ์ในท่าเบนช์เพรสในเชิงลบ [22] ในระดับส่วนของร่างกาย ความแปรผันของขนาดพื้นที่หน้าตัดของต้นแขนเมื่อเทียบกับความยาวก็สอดคล้องกับกลศาสตร์การดันเช่นกัน [24] ในท่าออกกำลังกายแบบผสมผสานสำหรับร่างกายส่วนล่าง (lower-body compound movements) ความยาวของรยางค์และอัตราส่วนของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายจะเป็นตัวกำหนดแขนของแรง (moment arms) ที่ระบบกล้ามเนื้อและกระดูกต้องเอาชนะ [2, 5]

ชีวกลศาสตร์ของบาร์เบลแบ็คสควอท

อัตราส่วนกระดูกต้นขาต่อลำตัวและโมเมนต์ในระนาบแบ่งซ้ายขวา

ในระหว่างการทำบาร์เบลแบ็คสควอท จุดศูนย์ถ่วงรวมของระบบระหว่างผู้ยกและบาร์เบลจะต้องรักษาสมดุลให้อยู่เหนือกึ่งกลางเท้าเสมอ [2] ผู้ยกที่มีกระดูกต้นขายาวเมื่อเทียบกับลำตัวจำเป็นต้องเลื่อนกระดูกเชิงกรานไปทางด้านหลังมากขึ้นเพื่อรักษาสมดุลนี้ [2, 4] การเลื่อนไปด้านหลังนี้จะส่งผลให้เวกเตอร์ของแรงปฏิกิริยาจากพื้นเคลื่อนไปข้างหน้าเมื่อเทียบกับแกนข้อสะโพก และเคลื่อนไปข้างหลังเมื่อเทียบกับแกนข้อเข่า จึงทำให้แขนของแรงในการงอสะโพก (hip flexion moment arm) ยาวขึ้น และเพิ่มความต้องการการทำงานของกล้ามเนื้อเหยียดหลังส่วนเอว (lumbar extensors) ขณะที่ลดแขนของแรงในการงอเข่าลง [2] ในทางตรงกันข้าม กระดูกหน้าแข้งที่ยาวกว่าจะดันข้อเข่าไปข้างหน้ามากขึ้น เพิ่มแขนของแรงที่ข้อเข่า ลดระดับความสูงของส่วนสะโพก และช่วยให้ลำตัวอยู่ในแนวตั้งตรงได้มากขึ้น [4] ความยาวของต้นขาที่มากขึ้นจะเพิ่มการเคลื่อนที่ของเข่าไปด้านหน้าและเพิ่มโมเมนต์การเหยียดเข่าโดยตรง ขณะที่อัตราส่วนกระดูกหน้าแข้งต่อต้นขาที่สูงขึ้นจะสัมพันธ์กับมุมการกางเข่าออกด้านข้าง (knee abduction) และมุมการหมุนเข้าด้านใน (internal rotation) ที่เพิ่มขึ้นระหว่างจังหวะย่อตัวลง [5]

ตำแหน่งการวางบาร์เบลยังมีผลต่อการปรับเปลี่ยนความยาวลำตัวเชิงหน้าที่ (functional torso length) โดยการวางบาร์เบลในตำแหน่งสูงบนกล้ามเนื้อทราพีเซียส (high-bar) จะให้ผลเชิงกลศาสตร์เสมือนว่ามีลำตัวที่ยาวขึ้น ซึ่งช่วยให้รักษาลำตัวในแนวตั้งตรงได้ง่ายขึ้น ในขณะที่ตำแหน่งวางบาร์ต่ำ (low-bar) จะเพิ่มการเอนของลำตัวที่ระดับความลึกขนานกับพื้น เพิ่มความต้องการแขนของแรงที่ข้อสะโพกและการทำงานของกล้ามเนื้อกลุ่ม posterior chain [4] เมื่อเปรียบเทียบรูปแบบกัน สควอทแบบ Low-bar ท่ายืนกว้าง จะสร้างสัดส่วนโมเมนต์ที่ข้อสะโพกได้มากกว่า ในขณะที่สควอทแบบ High-bar ท่ายืนแคบ จะสร้างสัดส่วนการทำงานที่ข้อเข่ามากกว่า มีการกระตุ้นคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อ (EMG) ของ Vastus lateralis สูงกว่า และลดการทำงานของ Gluteus maximus ลง [6]

ต้นขายาว / ลำตัวสั้น:    กระดูกเชิงกรานเลื่อนไปด้านหลัง -> แขนของแรงที่สะโพกยาวขึ้น -> ความต้องการการทำงานของกล้ามเนื้อเหยียดหลังส่วนล่างสูงขึ้น
กระดูกหน้าแข้งยาว / ลำตัวยาว: หัวเข่าเคลื่อนไปข้างหน้า     -> แขนของแรงที่เข่ายาวขึ้น    -> ลำตัวตั้งตรงมากขึ้น

ความกว้างของท่ายืน การเปิดปลายเท้า และสัณฐานวิทยาของข้อสะโพก

การปรับเปลี่ยนความกว้างของท่ายืนและการเปิดปลายเท้าเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการปรับเปลี่ยนความยาวประสิทธิผลของส่วนของร่างกายในระนาบแบ่งซ้ายขวา (sagittal plane) การยืนสควอทให้กว้างขึ้นจะทำให้กระดูกต้นขาหมุนออกด้านนอกและกางออก ซึ่งช่วยลดความยาวตามแนวระนาบแบ่งซ้ายขวาของต้นขาเมื่อเทียบกับวิถีการเคลื่อนที่ของบาร์เบล [1, 4] การจัดระเบียบเชิงพื้นที่ใหม่นี้ทำให้ทั้งข้อสะโพกและข้อเข่าเข้าใกล้แนวดิ่งของแรงโน้มถ่วงมากขึ้น ส่งผลให้ลำตัวและกระดูกหน้าแข้งตั้งตรงได้มากขึ้น [4] เมื่อเทียบกับท่ายืนแคบ (75% ถึง 100% ของความกว้างช่วงไหล่) ท่ายืนกว้าง (150% ถึง 200% ของความกว้างช่วงไหล่) จะเพิ่มโมเมนต์แรงบิดข้อเข่าเข้าด้านใน (knee valgus moments) ขึ้น 23% และเพิ่มโมเมนต์การหมุนสะโพกออกด้านนอกขึ้น 19% ถึง 37% [1] การหมุนปลายเท้าออกด้านนอก 30 องศาจะลดโมเมนต์ knee valgus ลง 50% และลดโมเมนต์การหมุนออกด้านนอกลง 20% เพิ่มโมเมนต์ข้อเข่าบิดออกด้านนอก (knee varus moment) 80% และเพิ่มการกระตุ้นกล้ามเนื้อหุบสะโพก (hip adductors) จาก 13% ของการหดตัวสูงสุดแบบเกร็งค้าง (MVIC) ในท่ายืนตรง เป็น 17% MVIC ที่ 30 องศา และ 23% MVIC ที่ 50 องศา โดยไม่เปลี่ยนแปลงการทำงานของกล้ามเนื้อควอดริเซ็บส์ [1]

โครงสร้างทางกายวิภาคเฉพาะบุคคลเป็นตัวกำหนดความเหมาะสมเชิงกลของการปรับเปลี่ยนท่ายืนเหล่านี้ มุมบิดของกระดูกต้นขาตามปกติ (normal femoral version) จะมีคอมุมกระดูกต้นขายื่นไปข้างหน้าประมาณ 15 องศา โดยมีค่า anteversion เฉลี่ย 7 องศาในเพศชายผิวขาว และ 14 องศาในเพศชายชาวจีน [7] ภาวะกระดูกต้นขาบิดไปด้านหลัง (femoral retroversion) พบได้ในประชากรกลุ่มต่าง ๆ (ความชุก 24.1% ในเพศชายผิวขาว, 15.1% ในเพศชายแอฟริกันอเมริกัน และ 14.3% ในเพศหญิง) [7] ภาวะ Femoral anteversion จะเพิ่มพิสัยการหมุนเข้าด้านในและจำกัดการหมุนออกด้านนอก จึงเหมาะกับท่ายืนปานกลางถึงแคบ ในทางกลับกัน ภาวะ Femoral retroversion จะเพิ่มการหมุนออกด้านนอกและจำกัดการหมุนเข้าด้านใน จึงเหมาะกับท่ายืนที่กว้างกว่าและเปิดปลายเท้าออก เพื่อป้องกันการชนกันของกระดูกข้อสะโพก (femoroacetabular impingement) และการเคลื่อนไหวชดเชยของกระดูกเชิงกรานและหลังส่วนเอว [8] นอกจากนี้ มุมระหว่างคอกระดูกกับตัวกระดูกต้นขา (femoral neck-shaft angle) ยังมีอิทธิพลต่อความสามารถในการกางขา: ภาวะ Coxa vara (มุม < 125 องศา) จะทำให้คอกระดูกต้นขาชนกับขอบเบ้าสะโพกเร็วขึ้นระหว่างการกางขากว้าง ในขณะที่ภาวะ Coxa valga จะช่วยให้กางขาได้กว้างมากพร้อมกับการกระตุ้นกล้ามเนื้อ Adductor magnus ในระดับสูง [10]

อัตราส่วนเชิงโครงสร้างระหว่างกระดูกต้นขาต่อกระดูกหน้าแข้งไม่ได้สัมพันธ์กับการเกิดภาวะกระดูกเชิงกรานม้วนงอเข้าด้านในก่อนเวลาอันควร ("butt wink") ที่จุดต่ำสุดของสควอท ข้อจำกัดด้านความลึกและการม้วนงอของกระดูกเชิงกรานมีสาเหตุหลักมาจากข้อจำกัดของพิสัยการกระดกข้อเท้าขึ้น (ankle dorsiflexion) และปัจจัยด้านการควบคุมระบบประสาทและกล้ามเนื้อ (motor control) [3] การเอนลำตัวโดยอาศัยการงอกระดูกสันหลังส่วนเอวแทนการงอข้อสะโพกจะลดความทนทานต่อแรงกดอัด (compressive loads) และลดความสามารถของกระดูกสันหลังในการต้านทานแรงเฉือนทางด้านหน้า (anterior shear forces) ในขณะที่การรักษาแนวกระดูกสันหลังให้อยู่ในแนวธรรมชาติ (neutral spine) จะช่วยรักษาแขนของแรงของกล้ามเนื้อเหยียดหลัง เพื่อจัดการกับแรงกระทำต่อกระดูกสันหลังได้อย่างปลอดภัย [1]

ชีวกลศาสตร์ของคอนเวนชันนัลและซูโม่เดดลิฟต์

การเอนของลำตัว จลนศาสตร์ของกระดูกสันหลัง และคานงัดของส่วนของร่างกาย

การเลือกระหว่างท่าคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ (CDL) และซูโม่เดดลิฟต์ (SDL) ได้รับอิทธิพลอย่างมากจากความยาวของส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย ในท่าคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ เท้าจะวางอยู่ด้านในของมือ ทำให้ตำแหน่งสะโพกอยู่ด้านหลังบาร์เบลมากกว่า [16] การจัดระเบียบท่านี้ทำให้เกิดแขนของแรงในการงอสะโพกในระนาบแบ่งซ้ายขวาที่ยาวขึ้น และต้องการการเอนลำตัวไปข้างหน้ามากขึ้น [9, 16] ในทางตรงกันข้าม ท่ายืนกว้างของซูโม่เดดลิฟต์จะกางต้นขาออก ซึ่งช่วยลดระยะห่างในแนวนอนระนาบแบ่งซ้ายขวาระหว่างข้อสะโพกกับข้อเข่า และดึงกระดูกเชิงกรานให้เข้าใกล้บาร์มากขึ้น [11, 16] การจัดวางมุมนี้ช่วยลดการเอนของลำตัว ลดระยะทางในการดึงน้ำหนัก และลดความเค้นเชิงกลรวมถึงความต้องการการเหยียดกระดูกสันหลังส่วนเอว [9, 15]

ระหว่างการยกเดดลิฟต์ที่น้ำหนักสูงสุดและใกล้จุดสูงสุด กระดูกสันหลังต้องเผชิญกับสภาวะแรงกระทำที่มหาศาล โดยมีแรงกดอัดสูงถึง 5 ถึง 18 kN และแรงเฉือนอยู่ในช่วง 1.3 ถึง 3.2 kN [12] ในจังหวะยกบาร์พ้นพื้น (liftoff) ของ 1RM แรงกดอัดที่ระดับ L4/L5 มีค่าตั้งแต่ 7,942 N ถึง 18,449 N ในผู้ชาย และ 5,090 N ถึง 8,018 N ในผู้หญิง ควบคู่ไปกับแรงเฉือน 2,150 N ถึง 3,276 N ในผู้ชาย และ 1,363 N ถึง 1,778 N ในผู้หญิง [12] โมเมนต์สุทธิที่ระดับ L4/L5 ระหว่างการยก 1RM เดดลิฟต์สูงถึง 445 ถึง 1,071 Nm ในผู้ยกชาย [12] เนื่องจากมุมลำตัวที่ตั้งตรงมากกว่า ซูโม่เดดลิฟต์จึงช่วยลดความต้องการการเหยียดกระดูกสันหลังลงประมาณ 10% เมื่อเทียบกับคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ [9] บางครั้งการงอกระดูกสันหลัง (การโก่งหลังส่วนอกและหลังส่วนเอว) ถูกนำมาใช้ในการดึงแบบคอนเวนชันนัลเพื่อกดข้อต่อไหล่ลงและลดความยาวประสิทธิผลของส่วนลำตัว ทำให้สะโพกเข้าใกล้บาร์เบลมากขึ้นเพื่อลดแขนของแรงที่สะโพกในจุดเริ่มต้น แม้ว่าวิธีนี้จะต้องอาศัยการเหยียดกระดูกสันหลังอย่างจริงจังเพื่อให้ยกผ่านจุดล็อกเอาต์ได้ก็ตาม [11]

Conventional Deadlift: ลำตัวเอนไปข้างหน้ามากขึ้น -> แรงเฉือนและแรงอัดที่กระดูกสันหลังส่วนเอวสูงขึ้น -> ค่า EMG ของ Erector spinae และ Biceps femoris สูงขึ้น
Sumo Deadlift:         ลำตัวตั้งตรงมากขึ้น      -> ระยะการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งสั้นลง            -> ค่า EMG ของ Vastus lateralis และความต้องการการทำงานของกล้ามเนื้อ Adductor สูงขึ้น

การทำงานของกล้ามเนื้อและปัจจัยทำนายทางกายวิภาค

การประเมินด้วยคลื่นไฟฟ้ากล้ามเนื้อระหว่างการยกเดดลิฟต์ที่ 85% ของ 1RM แสดงให้เห็นว่ารูปแบบคอนเวนชันนัลสร้างโมเมนต์การเหยียดสะโพกได้สูงกว่า มีการงอสะโพกมากกว่า และมีระดับการกระตุ้นสูงสุดของ Biceps femoris ตลอดการยก รวมถึง Erector spinae thoracis ในช่วงเฟสที่สองของการยก [9] ในทางกลับกัน รูปแบบซูโม่จะสร้างโมเมนต์ข้อต่อในระนาบแบ่งหน้าหลัง (frontal plane) และระนาบตัดขวาง (transverse plane) ที่ข้อสะโพกและข้อเข่าได้มากกว่า ควบคู่ไปกับการกระตุ้น Vastus lateralis ที่สูงกว่าในช่วงเริ่มต้น [9] แม้ว่าระยะห่างในระนาบแบ่งซ้ายขวาจากสะโพกถึงบาร์เบลจะสั้นกว่าในท่าซูโม่เดดลิฟต์ แต่การเหยียดสะโพกจะทำงานแบบหลายระนาบผ่านกระดูกต้นขาที่กางออกและหมุนออกด้านนอก เมื่อคำนวณเวกเตอร์ในระนาบของแกนข้อต่อกระดูกต้นขา แขนของแรงลัพธ์ที่สะโพกและความต้องการแรงบิดในการเหยียดสะโพกจึงมีค่าใกล้เคียงกันมากระหว่างทั้งสองรูปแบบ [10]

ปัจจัยทำนายทางกายวิภาคมีอิทธิพลเชิงระบบต่อความได้เปรียบทางคานงัดเฉพาะบุคคลในแต่ละรูปแบบของเดดลิฟต์ งานวิจัยที่ประเมินความสัมพันธ์ระหว่างมิติของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายและสมรรถภาพในแต่ละรูปแบบพบว่า อัตราส่วนความสูงขณะนั่งต่อความสูงทั้งหมด เป็นปัจจัยทำนายทางกายวิภาคเพียงตัวเดียวที่มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับอัตราส่วนความแข็งแรงของซูโม่ต่อคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ (r = 0.297, p = 0.043) [15] อัตราส่วนความสูงขณะนั่งต่อความสูงทั้งหมดที่สูงขึ้น (ลำตัวยาวเมื่อเทียบกับรยางค์) จะส่งผลดีเชิงกลศาสตร์ต่อท่าซูโม่เดดลิฟต์มากกว่า โดยชดเชยความยาวของลำตัวด้วยการใช้ท่าทางที่ตั้งตรงมากขึ้น ในขณะที่อัตราส่วนที่ต่ำกว่า (ลำตัวสั้นและรยางค์ยาว) จะเอื้ออำนวยต่อท่าคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ [15] นอกจากนี้ ความยาวขาแปรผันตาม 1RM สัมบูรณ์ของคอนเวนชันนัลเดดลิฟต์ในเพศชาย ในขณะที่ความสูง ความยาวขา และความยาวแขนมีความสัมพันธ์เชิงลบกับความแข็งแรงสัมพัทธ์ในเพศหญิง [15]

แนวทางปฏิบัติในการเลือกท่ายืน