Пропорції тіла та важелі суглобів у присіданнях і становій тязі

Індивідуальні пропорції кінцівок і тулуба змінюють плечі важелів, суглобові моменти та нахил тулуба, необхідні для утримання штанги над серединою стопи під час присідань і станової тяги [1, 20]. Відносно довші стегна або коротший тулуб збільшують нахил тулуба вперед і зміщують механічне навантаження на розгиначі стегна й поперековий відділ хребта, тоді як довший тулуб і коротші стегна дозволяють зберігати вертикальніше положення, що підвищує вимоги до розгиначів коліна [1, 5, 20]. Проте довжина анатомічних сегментів є лише одним із компонентів механіки підйому; внутрішня морфологія суглобів (наприклад, торсія стегнової кістки та орієнтація вертлюжної западини) і мобільність гомілкостопу часто відіграють таку ж або навіть більшу роль у виборі оптимальних вправ і комфорті виконання рухів [3, 11, 15, 18].

Довжина сегментів тіла та важелі в присіданнях

Під час присідання вектор сили реакції опори повинен залишатися збалансованим над площею опори [1]. Нахил тулуба вперед зміщує цей вектор уперед, що подовжує горизонтальне плече важеля до тазостегнового суглоба та збільшує момент згинання стегна, водночас зменшуючи момент згинання коліна [1]. І навпаки, утримання вертикального положення тулуба зміщує вектор назад, збільшуючи момент згинання коліна та навантаження на чотириголовий м'яз [1].

Біомеханічне моделювання демонструє, що відмінності в довжині сегментів змінюють ці суглобові сили [20]. Наприклад, змодельоване збільшення довжини стегна на 20% змінює плечі важелів суглобів, створюючи сили в коліні 1571,09 Н від моменту 400 Нм і сили в кульшовому суглобі 1963 Н від моменту 500 Нм на плечі важеля 0,2546 м [20]. Довші стегна зміщують таз далі назад, що вимагає або більшого нахилу тулуба вперед, або додаткового винесення колін уперед для утримання центру ваги штанги [1, 3, 20].

Попри значну увагу до довжини стегнової кістки, її анатомічна варіабельність у популяції є відносно невеликою [3]. Антропометричні дані понад 1455 кінцівок показують, що довжина стегнової кістки стабільно становить у середньому від 26,5% до 27,0% зросту стоячи (зі стандартним відхиленням від 0,4% до 0,6%) і в 1,26–1,28 раза перевищує довжину великогомілкової кістки [3]. Приблизно 95% дорослих однакового зросту мають довжину стегна в межах близько 4 см (~1,5 дюйма) відносно один одного [3]. Геометричне моделювання показує, що для компенсації навіть екстремальних анатомічних пропорцій стегна потрібно лише від 3° до 6° додаткового тильного згинання гомілкостопу для досягнення необхідної глибини — показник, якого легко досягти за кілька тижнів тренувань, що зазвичай покращують тильне згинання на 5°–7° [3].

Мобільність гомілковостопного суглоба безпосередньо впливає на ці важелі [18]. Присідання з власною вагою вимагають середнього згинання в кульшовому суглобі на 95° ± 27° [18]. Більший діапазон рухів при тильному згинанні гомілкостопу дозволяє сильніше зміщувати гомілку вперед, що зберігає тулуб вертикальнішим і зменшує необхідне згинання стегна та компенсаторний нахил тулуба під навантаженням [18].

Варіанти присідань, положення штанги та ширина постановки ніг

Атлети часто змінюють положення грифа та ширину постановки ніг, щоб оптимізувати важелі відповідно до своєї антропометрії [1, 5, 6]:

• Положення грифа: Присідання з високим положенням штанги (high-bar) передбачають розміщення грифа нижче хребця C7, тоді як при низькому положенні (low-bar) гриф лежить на ості лопатки [6]. Присідання з високим положенням штанги сприяють більш вертикальному положенню тулуба, глибшій нижній точці та більшим кутам згинання колін в 11 з 14 розглянутих досліджень, викликаючи вищу активацію квадрицепсів (vastus medialis і rectus femoris) та нижчу активність м'язів-випрямлячів хребта [5, 9]. Низьке положення штанги спричиняє більший нахил тулуба вперед, збільшуючи внутрішнє плече сили та м'язове навантаження на великий сідничний м'яз і випрямлячі попереку [5, 9]. У контрольованих порівняннях вага 3-ПМ була найвищою в присіданнях із низьким положенням грифа, за якими слідували варіанти з високим положенням і safety-грифом, тоді як присідання з safety-грифом створювали більші моменти розгинання коліна, ніж присідання з низьким положенням штанги [5]. Фронтальні присідання максимізують вертикальність тулуба, генеруючи 176,6 Нм крутного моменту в кульшовому суглобі (плече важеля 0,1766 м) і 247,7 Нм у колінному суглобі (плече важеля 0,2477 м) за змодельованого навантаження 1000 Н, що призводить до значно вищої активації чотириголового м'яза та нижчого навантаження на поперек порівняно з присіданнями зі штангою на спині [9, 20].
• Вплив інтенсивності навантаження: Зі збільшенням ваги штанги від 70% до 1-ПМ атлети природно зміщують сумарні суглобові моменти з колінного та гомілковостопного суглобів на розгиначі стегна, збільшуючи нахил тулуба вперед незалежно від глибини сиву [6, 7]. У тренованих бодибілдерів збільшення навантаження з 80% до 100% від 1-ПМ достовірно підвищує ЕМГ-активність медіального широкого м'яза стегна та великого сідничного м'яза одночасно зі збільшенням нахилу тулуба [7].
• Ширина постановки та розворот стоп: Стандартні рекомендації зазвичай пропонують ставити п'яти на ширині плечей із розворотом стоп до 10° [7]. Однак ширша постановка ніг (150%–200% ширини плечей) створює на 23% більші вальгусні моменти в коліні та на 19%–37% вищі моменти зовнішньої ротації стегна порівняно з вузькою або середньою постановкою [1]. Розворот стоп назовні на 30° зменшує вальгусні моменти в коліні на 50%, збільшує варусні моменти на 80%, знижує моменти зовнішньої ротації на 20% і збільшує активацію привідних м'язів стегна з 13% максимального довільного ізометричного скорочення (МДІС) за нейтрального положення до 17% (розворот на 30°) і 23% (розворот на 50°) [1]. У тренажерах, як-от жим ногами, широка постановка підвищує залучення привідних і великих сідничних м'язів, вузька — збільшує навантаження на квадрицепси, а навантаження на випрямлячі хребта залишається мінімальним завдяки зовнішній підтримці тулуба [9].

Вплив антропометрії на вибір стилю станової тяги

У становій тязі пропорції сегментів визначають, у якому стилі — класичному чи сумо — атлет матиме механічну перевагу [10, 20]. За змодельованого навантаження 1000 Н класична станова тяга з плечем важеля 0,4571 м створює крутний момент 457,1 Нм, порівняно з 461,0 Нм при використанні плеча 0,4610 м за умов коротших рук [20].

В осіб без досвіду виконання станової тяги сила 1-ПМ суттєво не відрізняється між класичним варіантом і стилем сумо [10]. Проте співвідношення висоти тулуба в положенні сидячи до загального зросту демонструє достовірну зворотну кореляцію зі співвідношенням сили в стилі сумо до сили в класиці (r = 0,297, p = 0,043) [10]. Це вказує на те, що люди з довшим тулубом відносно зросту мають кращі результати в становій тязі сумо, тоді як атлетам із коротшим тулубом краще підходить класичний стиль [10]. У чоловіків загальна довжина ніг позитивно корелює з абсолютною силою 1-ПМ у класичній становій тязі, але не з відносною силою [10]. У жінок зріст стоячи, довжина ніг і довжина рук негативно корелюють із відносною силою в класичній тязі, тоді як співвідношення довжини рук до ніг не демонструє статистично значущої кореляції [10]. Крім того, під час виконання повторень до відмови з вагою 60% від 1-ПМ жінки виконують значно більше повторень, ніж чоловіки, в обох стилях станової тяги [10].

Біомеханічні порівняння демонструють різне навантаження на суглоби в обох стилях [10, 11, 15]:

• Амплітуда руху та кут нахилу тулуба: Станова тяга сумо відрізняється більш вертикальним положенням тулуба та зменшує вертикальну траєкторію руху штанги на 20–25% порівняно з класичною тягою [10, 11, 15].
• Навантаження на хребет і коліна: Класична станова тяга створює приблизно на 10% вищі вимоги до розгинання хребта для м'язів-випрямлячів і призводить до більших зсувних сил у сегменті L4–L5 [11, 15]. Навпаки, станова тяга сумо створює приблизно втричі більші моменти розгинання колін під час зриву з підлоги, викликаючи вищу ЕМГ-активність медіального та латерального широких м'язів стегна [11].
• Вимоги до розгинання стегна: Хоча 2D-моделі свідчать про те, що тяга сумо різко скорочує плече важеля для стегна, 3D-аналіз показує, що сумарні вимоги до розгинання тазостегнового суглоба майже ідентичні в обох стилях [11, 15]. Оскільки розгинання стегна відбувається відносно стегнової кістки як у сагітальній, так і у фронтальній площинах, тривимірна довжина плеча важеля стегна залишається подібною для обох варіацій [11, 15].

Вирішальна роль морфології кульшового суглоба

Хоча зовнішні пропорції сегментів створюють загальну біомеханічну базу, внутрішня анатомічна будова скелета часто визначає індивідуальні механічні можливості та переносимість рухів [11, 15]. Структурні варіації кульшового суглоба включають глибину западини, положення вертлюжної западини, шийково-діафізарний кут і торсію стегнової кістки [11, 15]. Наприклад, coxa vara зазвичай краще підходить для механіки класичної тяги, тоді як coxa valga краще узгоджується з широкою постановкою ніг у стилі сумо [11].

Торсія стегнової кістки — кут між шийкою та виростками стегнової кістки — має значну природну варіабельність [13, 15]. Нормальні значення торсії становлять від 10° до 25°, однак анатомічні дослідження показують, що лише 48% суглобів потрапляють у цей діапазон [15]. Решта 52% мають відхилення: 5% — різко виражене зменшення (ретроверсія), 17% — помірне зменшення, 18% — помірне збільшення та 12% — різко виражене збільшення (антеверсія, >35°) [15]. Крім того, існують статеві відмінності в анатомії таза: у цисгендерних жінок на 9,3% менша ширина суглобової щілини, а також більша антеверсія та більший нахил вертлюжної западини порівняно з цисгендерними чоловіками [15].

Справжня антеверсія стегна (шийка стегнової кістки повернена більш ніж на 15° вперед відносно площини виростків) трапляється приблизно у 8–10% людей і може бути клінічно визначена за допомогою тесту Крейга, коли внутрішня ротація досягає ≥15° у нейтральному положенні [13]. Для осіб з антеверсією стегна вправи, що вимагають екстремального відведення та зовнішньої ротації стегна — такі як присідання з широкою постановкою ніг або станова тяга сумо — збільшують ризик порушення центрації у вертлюжній западині та кісткового конфлікту (імпінджменту) [13]. У таких випадках класична тяга або тяга з треп-грифом є механічно безпечнішою та ефективнішою альтернативою [13].