Як довжина кінцівок впливає на техніку присідань і станової тяги

Антропометричні пропорції та довжина сегментів

Архітектура скелета людини демонструє загальну закономірність пропорцій поряд із вираженими індивідуальними варіаціями довжини окремих сегментів. Масштабні антропометричні дані, що охоплюють 13 149 осіб із 51 людської популяції, свідчать, що довжина стегнової кістки становить у середньому 26,74% від загального зросту, тоді як білатеральна асиметрія нижніх кінцівок не перевищує 0,9 см у понад 95% дорослих [3]. Проте навіть незначні відмінності у співвідношенні довжини стегна до загального зросту стоячи, довжини гомілки (великогомілкової кістки) та довжини тулуба (зросту сидячи) суттєво змінюють просторову конфігурацію, необхідну для балансування зовнішнього навантаження зі штангою над площею опори [2, 4].

У змагальному пауерліфтингу антропометричний профіль корелює з показниками максимальної сили в різних дисциплінах [22]. Окружність тулуба є значущим позитивним предиктором абсолютної максимальної сили в присіданнях, жимі лежачи та становій тязі [22]. Крім того, співвідношення розмаху рук до зросту позитивно прогнозує відносну максимальну силу в становій тязі, але має зворотний зв'язок із відносною силою в жимі лежачи [22]. На рівні сегментів варіації розмірів поперечного перерізу плеча відносно його довжини також впливають на механіку жимових рухів [24]. У базових багатосуглобових вправах для нижньої частини тіла довжина кінцівок і співвідношення сегментів визначають плечі важелів сили, які повинна долати опорно-рухова система [2, 5].

Біомеханіка присідань зі штангою на спині

Співвідношення довжини стегна до тулуба та сагітальні моменти

Під час присідань зі штангою на спині загальний центр мас системи «атлет-штанга» повинен залишатися збалансованим над серединою стопи [2]. Атлети з відносно довгими стегновими кістками порівняно з тулубом змушені зміщувати таз далі назад, щоб утримувати цю рівновагу [2, 4]. Таке зміщення назад відсуває вектор сили реакції опори далі вперед від осі кульшового суглоба і назад від осі колінного суглоба, тим самим подовжуючи плече моменту згинання в кульшовому суглобі та підвищуючи вимоги до розгиначів попереку при одночасному зменшенні плеча моменту згинання в колінному суглобі [2]. І навпаки, довша великогомілкова кістка зміщує коліно далі вперед, збільшуючи плече моменту для коліна, опускаючи сегмент таза та дозволяючи утримувати більш вертикальне положення тулуба [4]. Більша довжина стегна безпосередньо збільшує вихід колін уперед і моменти розгинання в колінному суглобі, тоді як вище співвідношення гомілки до стегна корелює зі збільшенням кутів абдукції та внутрішньої ротації коліна під час опускання [5].

Положення штанги додатково змінює функціональну довжину тулуба: високе розташування штанги на трапецієподібних м'язах (high-bar) імітує довший сегмент тулуба, сприяючи більш вертикальній поставі, тоді як низьке розташування (low-bar) збільшує нахил тулуба на рівні паралелі, підвищуючи вимоги до плеча моменту кульшового суглоба та залучення заднього м'язового ланцюга [4]. Порівнюючи варіанти виконання, присідання з низьким положенням штанги та широкою стійкою створюють більший внесок моменту в кульшовому суглобі, тоді як присідання з високим положенням штанги та вузькою стійкою викликають більший внесок колінного суглоба, вищу електроміографічну активність латерального широкого м'яза стегна та менше залучення великого сідничного м'яза [6].

Довге стегно / Короткий тулуб:  Таз зміщується назад   -> Довше плече моменту кульшового суглоба -> Вищі вимоги до розгиначів попереку
Довга гомілка / Довгий тулуб:   Коліна виходять уперед -> Довше плече моменту колінного суглоба  -> Більш вертикальне положення тулуба

Ширина стійки, розведення стоп та морфологія кульшового суглоба

Зміна ширини стійки та кута розведення стоп є ефективною стратегією для коригування ефективної сагітальної довжини сегментів. Розширення стійки спричиняє зовнішню ротацію та відведення (абдукцію) стегон, що фактично скорочує сагітальну довжину стегна відносно траєкторії руху штанги [1, 4]. Така просторова переорієнтація наближає кульшові та колінні суглоби до вертикальної лінії сили тяжіння, дозволяючи тримати тулуб і гомілки більш вертикально [4]. Порівняно з вузькою стійкою (від 75% до 100% ширини плечей), широка стійка (від 150% до 200% ширини плечей) підвищує вальгусний момент у колінному суглобі на 23% та збільшує момент зовнішньої ротації кульшового суглоба на 19–37% [1]. Розведення стоп назовні на 30 градусів зменшує вальгусний момент у коліні на 50% і момент зовнішньої ротації на 20%, збільшує варусний момент у коліні на 80% та підвищує активацію привідних м'язів стегна з 13% максимального довільного ізометричного скорочення (МДІС) у нейтральному положенні до 17% МДІС при 30 градусах і 23% МДІС при 50 градусах без змін у рекрутуванні чотириголового м'яза [1].

Індивідуальні анатомічні особливості визначають механічну доцільність таких змін стійки. Нормальна версія стегнової кістки передбачає переднє відхилення шийки стегна приблизно на 15 градусів, при цьому середні показники антеверсії становлять 7 градусів у чоловіків європеоїдної раси та 14 градусів у чоловіків китайського походження [7]. Ретроверсія стегнової кістки трапляється в різних популяціях (поширеність 24,1% у чоловіків європеоїдної раси, 15,1% у чоловіків афроамериканського походження та 14,3% у жінок) [7]. Антеверсія стегнової кістки збільшує доступний діапазон внутрішньої ротації, обмежуючи зовнішню, що робить оптимальними середні або більш вузькі стійки; навпаки, ретроверсія збільшує зовнішню ротацію й обмежує внутрішню, через що перевага надається ширшим стійкам із розведеними стопами для запобігання кістковому імпінджменту в кульшовому суглобі та компенсаторному руху попереково-тазового комплексу [8]. Крім того, шийково-діафізарний кут стегнової кістки впливає на амплітуду відведення: coxa vara (кут < 125 градусів) спричиняє ранній контакт шийки стегна з краєм вертлюжної западини під час широкого відведення, тоді як coxa valga дозволяє виконувати значне відведення з високим залученням великого привідного м'яза [10].

Анатомічне співвідношення довжини стегна до гомілки не корелює з передчасним згинанням попереково-тазового відділу («підкручуванням таза» або «butt wink») у нижній точці присідання; обмеження глибини та округлення таза зумовлені насамперед обмеженою амплітудою тильного згинання гомілковостопного суглоба та факторами моторного контролю [3]. Досягнення нахилу тулуба за рахунок згинання в попереку, а не згинання в кульшових суглобах, знижує стійкість до компресійних навантажень і погіршує опір хребта переднім зсувним силам, тоді як збереження нейтрального положення хребта підтримує плече розгинального моменту для безпечного перерозподілу навантаження на хребет [1].

Біомеханіка класичної станової тяги та тяги сумо

Нахил тулуба, кінетика хребта та сегментарні важелі

Вибір між класичною становою тягою (CDL) і тягою сумо (SDL) значною мірою залежить від антропометричної довжини сегментів тіла. У класичній тязі стопи розташовані всередині відносно хвату руками, що зміщує таз далі назад від штанги [16]. Така конфігурація створює довше сагітальне плече моменту кульшового суглоба і вимагає більшого нахилу тулуба вперед [9, 16]. На противагу цьому, широка стійка в тязі сумо забезпечує відведення стегон, що зменшує горизонтальну відстань у сагітальній площині між кульшовими та колінними суглобами та наближає таз до грифа [11, 16]. Ця орієнтація зменшує нахил тулуба, скорочує дистанцію підйому та знижує механічний стрес і вимоги до розгинання поперекового відділу хребта [9, 15].

Під час максимальних і навколомаксимальних тяг хребет зазнає значних навантажень: компресійні сили досягають від 5 до 18 кН, а зсувні сили коливаються від 1,3 до 3,2 кН [12]. У момент зриву штанги при виконанні 1ПМ сили компресії на рівні L4/L5 становлять від 7 942 Н до 18 449 Н у чоловіків і від 5 090 Н до 8 018 Н у жінок, супроводжуючись зсувними силами від 2 150 Н до 3 276 Н у чоловіків і від 1 363 Н до 1 778 Н у жінок [12]. Чистий момент сил на рівні L4/L5 під час тяги з вагою 1ПМ досягає від 445 до 1 071 Нм у чоловіків [12]. Завдяки більш вертикальному куту нахилу тулуба тяга сумо зменшує вимоги до розгинання хребта приблизно на 10% порівняно з класичною тягою [9]. Згинання хребта (округлення грудного та поперекового відділів) іноді використовується в класичній тязі для опускання плечових суглобів і вкорочення ефективного сегмента тулуба, що наближає таз до штанги та зменшує початкове плече моменту в кульшовому суглобі, хоча це вимагає активного розгинання хребта для фіксації у верхній точці (локауту) [11].

Класична станова тяга: Більший нахил тулуба    -> Вищі зсувні та компресійні сили в попереку -> Більша ЕМГ-активність випрямляча хребта та двоголового м'яза стегна
Станова тяга сумо:     Більш вертикальний тулуб -> Менше вертикальне переміщення             -> Більша ЕМГ-активність латерального широкого м'яза і вимоги до привідних

М'язова активація та антропометричні предиктори

Електроміографічні дослідження під час тяги з вагою 85% від 1ПМ демонструють, що класичний стиль генерує вищі моменти розгинання в кульшовому суглобі, більше згинання стегна та вищу пікову активацію двоголового м'яза стегна протягом усього підйому, а також грудного відділу випрямляча хребта під час другої фази [9]. Навпаки, стиль сумо створює більші моменти у фронтальній і поперечній площинах у кульшовому та колінному суглобах, що супроводжується вищою активацією латерального широкого м'яза стегна в початковій фазі [9]. Хоча сагітальна відстань від таза до штанги в тязі сумо є меншою, розгинання стегна відбувається мультипланарно через відведені та розвернуті назовні стегнові кістки; при розрахунку в площині осі суглоба стегна результуючі плечі важелів і вимоги до обертального моменту розгинання стегна майже ідентичні для обох стилів [10].

Антропометричні предиктори закономірно визначають індивідуальні переваги важелів у різних стилях станової тяги. Дослідження зв'язку між розмірами сегментів і результативністю у варіантах тяги визначило, що співвідношення зросту сидячи до загального зросту є єдиним антропометричним предиктором, який достовірно корелює зі співвідношенням сили в сумо та класичній тязі (r = 0,297, p = 0,043) [15]. Більш високе співвідношення зросту сидячи до загального зросту (довший тулуб відносно кінцівок) механічно сприяє тязі сумо завдяки компенсації довжини тулуба більш вертикальною поставою, тоді як нижче співвідношення (коротший тулуб і довші кінцівки) сприяє класичній тязі [15]. Крім того, довжина ніг позитивно корелює з абсолютним 1ПМ у класичній тязі в чоловіків, тоді як зріст, довжина ніг і довжина рук мають зворотну кореляцію з відносною силою в жінок [15].

Практичні рекомендації щодо вибору стійки