Chiều dài tay chân ảnh hưởng thế nào đến kỹ thuật Squat và Deadlift?

Anthropometric Proportions and Segment Lengths

Cấu trúc xương của con người thể hiện sự tương quan tỷ lệ chung nhất quán bên cạnh những biến thiên mang tính cá thể về kích thước các phân đoạn cơ thể. Dữ liệu nhân trắc học quy mô lớn trên 13.149 cá nhân thuộc 51 quần thể người cho thấy chiều dài xương đùi chiếm trung bình 26,74% tổng chiều cao đứng, trong khi sự bất đối xứng giữa hai chi dưới duy trì ở mức bằng hoặc dưới 0,9 cm ở hơn 95% người trưởng thành [3]. Tuy nhiên, những thay đổi nhỏ trong tỷ lệ giữa chiều dài xương đùi so với tổng chiều cao đứng, chiều dài cẳng chân (xương chày) và chiều dài thân trên (chiều cao ngồi) làm thay đổi rõ rệt cấu hình không gian cần thiết để giữ thăng bằng mức tạ đòn bên ngoài trên nền chân đế [2, 4].

Trong môn powerlifting thi đấu, các chỉ số nhân trắc học tương quan với hiệu suất sức mạnh tối đa giữa các nội dung [22]. Chu vi thân người là một yếu tố dự báo dương có ý nghĩa đối với sức mạnh tối đa tuyệt đối trong squat, bench press và deadlift [22]. Hơn nữa, tỷ lệ sải tay so với chiều cao dự báo dương sức mạnh deadlift tối đa tương đối, đồng thời dự báo âm sức mạnh tương đối trong bench press [22]. Ở cấp độ phân đoạn, sự biến thiên về kích thước mặt cắt ngang của cánh tay trên so với chiều dài cũng tương ứng với cơ học bài đẩy [24]. Trong các bài tập phức hợp cho thân dưới, chiều dài chi và tỷ lệ các phân đoạn quyết định các cánh tay đòn mà hệ thống cơ xương khớp phải vượt qua [2, 5].

Biomechanics of the Barbell Back Squat

Femur-to-Torso Ratios and Sagittal Moments

Trong bài barbell back squat, trọng tâm của hệ thống người-thanh tạ phải duy trì thăng bằng trên phần giữa bàn chân [2]. Những người có xương đùi tương đối dài so với thân mình phải đẩy khung chậu ra xa hơn về phía sau để duy trì sự cân bằng này [2, 4]. Sự dịch chuyển ra sau này làm dời vector phản lực từ mặt đất ra xa hơn về phía trước trục khớp hông và ra phía sau trục khớp gối, do đó kéo dài cánh tay đòn gập hông và gia tăng đòi hỏi đối với các cơ duỗi thắt lưng, đồng thời làm giảm cánh tay đòn gập gối [2]. Ngược lại, xương chày dài hơn sẽ đẩy đầu gối về phía trước nhiều hơn, làm tăng cánh tay đòn khớp gối, hạ thấp phân đoạn hông và cho phép thân người duy trì phương thẳng đứng hơn [4]. Chiều dài đùi lớn hơn trực tiếp làm tăng độ dịch chuyển của đầu gối về phía trước và mô-men duỗi gối, trong khi tỷ lệ cẳng chân trên đùi cao hơn tương quan với sự gia tăng góc khép gối (valgus) và xoay trong khớp gối trong quá trình hạ người [5].

Vị trí đặt thanh tạ điều chỉnh thêm chiều dài thân chức năng: đặt thanh đòn cao hơn trên cơ cầu vai (high-bar) mô phỏng một phân đoạn thân dài hơn để tạo điều kiện cho tư thế thẳng đứng hơn, trong khi vị trí đặt thanh đòn thấp (low-bar) làm tăng độ nghiêng của thân người ở độ sâu song song, làm tăng đòi hỏi về cánh tay đòn khớp hông và sự huy động chuỗi cơ phía sau [4]. Khi so sánh các biến thể, squat đòn thấp thế đứng rộng tạo ra đóng góp mô-men khớp hông lớn hơn, trong khi squat đòn cao thế đứng hẹp tạo ra đóng góp lớn hơn từ khớp gối, hoạt động điện cơ của cơ rộng ngoài (vastus lateralis) cao hơn và giảm sự huy động cơ mông lớn [6].

Xương đùi dài / Thân ngắn:  Xương chậu dịch ra sau -> Cánh tay đòn hông dài hơn -> Đòi hỏi cơ duỗi thắt lưng cao hơn
Xương chày dài / Thân dài:  Đầu gối dịch về trước  -> Cánh tay đòn gối dài hơn  -> Thân người giữ thẳng đứng hơn

Stance Width, Foot Flare, and Hip Morphology

Điều chỉnh độ rộng thế đứng và góc mở bàn chân là một chiến lược hiệu quả để thay đổi chiều dài hiệu dụng của các phân đoạn trên mặt phẳng đứng dọc. Mở rộng thế đứng squat dẫn đến sự xoay ngoài và giạng xương đùi, làm ngắn đi một cách hiệu dụng chiều dài trên mặt phẳng đứng dọc của đùi so với quỹ đạo thanh tạ [1, 4]. Sự tái định hướng không gian này đưa cả khớp hông và khớp gối lại gần hơn với đường trọng lực thẳng đứng, tạo điều kiện cho thân người và cẳng chân thẳng đứng hơn [4]. So với thế đứng hẹp (75% đến 100% độ rộng vai), thế đứng rộng (150% đến 200% độ rộng vai) làm tăng mô-men vẹo ngoài gối (valgus) lên 23% và tăng mô-men xoay ngoài hông từ 19% đến 37% [1]. Xoay bàn chân ra ngoài 30 độ làm giảm mô-men vẹo ngoài gối 50% và mô-men xoay ngoài 20%, tăng mô-men vẹo trong gối (varus) lên 80%, đồng thời tăng mức kích hoạt cơ khép hông từ 13% độ co cơ đẳng trường tối đa (MVIC) ở vị trí trung tính lên 17% MVIC ở góc 30 độ và 23% MVIC ở góc 50 độ mà không làm thay đổi sự huy động cơ tứ đầu đùi [1].

Giải phẫu cấu trúc của từng cá nhân quyết định tính phù hợp cơ học của các điều chỉnh thế đứng này. Góc xoay xương đùi bình thường làm cổ xương đùi hướng ra trước khoảng 15 độ, với giá trị xoay trước (anteversion) trung bình là 7 độ ở nam giới da trắng và 14 độ ở nam giới Trung Quốc [7]. Xoay sau xương đùi (retroversion) xuất hiện ở nhiều quần thể khác nhau (tỷ lệ phổ biến là 24,1% ở nam giới da trắng, 15,1% ở nam giới người Mỹ gốc Phi và 14,3% ở nữ giới) [7]. Xương đùi xoay trước làm tăng biên độ xoay trong sẵn có trong khi hạn chế xoay ngoài, phù hợp với thế đứng từ trung bình đến hẹp; ngược lại, xương đùi xoay sau làm tăng biên độ xoay ngoài và hạn chế xoay trong, thích hợp hơn với thế đứng rộng và mũi chân mở ngoài để ngăn ngừa va chạm cấn xương ở khớp hông và các chuyển động bù trừ của vùng chậu-thắt lưng [8]. Hơn nữa, góc thân-cổ xương đùi ảnh hưởng đến khả năng giạng: khớp háng khép (coxa vara, góc < 125 độ) gây ra sự tiếp xúc sớm giữa cổ xương đùi và vành ổ cối khi giạng rộng, trong khi khớp háng mở (coxa valga) cho phép giạng đáng kể với sự kích hoạt cao của cơ khép lớn [10].

Tỷ lệ cấu trúc xương đùi so với xương chày không tương quan với hiện tượng gập vùng thắt lưng-chậu sớm ("butt wink") ở đáy động tác squat; giới hạn độ sâu và hiện tượng uốn cong xương chậu chủ yếu bắt nguồn từ việc hạn chế biên độ chuyển động gập mu bàn chân (dorsiflexion) của cổ chân và các yếu tố kiểm soát vận động [3]. Việc đạt được độ nghiêng thân người thông qua gập cột sống thắt lưng thay vì gập khớp hông sẽ làm giảm khả năng chịu tải nén và suy giảm khả năng kháng lực cắt trước của cột sống, trong khi việc duy trì cột sống trung tính sẽ bảo toàn cánh tay đòn cơ duỗi để quản lý tải trọng cột sống một cách an toàn [1].

Biomechanics of the Conventional and Sumo Deadlift

Trunk Inclination, Spinal Kinetics, and Segment Levers

Sự lựa chọn giữa deadlift truyền thống (CDL) và sumo deadlift (SDL) chịu ảnh hưởng lớn bởi chiều dài các phân đoạn nhân trắc học. Trong deadlift truyền thống, bàn chân được đặt bên trong hai tay, định vị khớp hông xa hơn về phía sau thanh tạ [16]. Cấu hình này tạo ra cánh tay đòn khớp hông trên mặt phẳng đứng dọc dài hơn và đòi hỏi độ nghiêng thân người về phía trước lớn hơn [9, 16]. Ngược lại, thế đứng rộng của sumo deadlift làm giạng hai đùi, giúp giảm khoảng cách ngang trên mặt phẳng đứng dọc giữa khớp hông và khớp gối, đồng thời đưa khung chậu lại gần thanh đòn hơn [11, 16]. Hướng định vị này làm giảm độ nghiêng thân người, rút ngắn quãng đường nâng tạ, đồng thời giảm căng thẳng cơ học và áp lực duỗi cột sống đè nặng lên vùng thắt lưng [9, 15].

Trong các mức tạ deadlift tối đa và gần tối đa, cột sống phải chịu đựng môi trường tải trọng rất lớn, với tải trọng nén đạt từ 5 đến 18 kN và lực cắt dao động từ 1,3 đến 3,2 kN [12]. Tại thời điểm tạ rời sàn ở mức 1RM, lực nén tại L4/L5 dao động từ 7.942 N đến 18.449 N ở nam và 5.090 N đến 8.018 N ở nữ, đi kèm với lực cắt từ 2.150 N đến 3.276 N ở nam và 1.363 N đến 1.778 N ở nữ [12]. Mô-men thuần tại L4/L5 trong deadlift 1RM đạt từ 445 đến 1.071 Nm ở các vận động viên nam [12]. Do có góc thân người thẳng đứng hơn, sumo deadlift làm giảm nhu cầu duỗi cột sống khoảng 10% so với deadlift truyền thống [9]. Uốn cong cột sống (cong lưng trên và thắt lưng) đôi khi được áp dụng trong kiểu kéo truyền thống để hạ khớp vai và rút ngắn phân đoạn thân hiệu dụng, đưa hông lại gần thanh tạ hơn nhằm giảm cánh tay đòn hông ban đầu, mặc dù điều này đòi hỏi sự duỗi cột sống chủ động để hoàn thành khóa khớp [11].

Conventional Deadlift: Độ nghiêng thân lớn hơn -> Lực cắt và lực nén thắt lưng cao hơn -> EMG cơ dựng gai sống và cơ nhị đầu đùi cao hơn
Sumo Deadlift:         Thân người thẳng đứng hơn -> Độ dịch chuyển thẳng đứng ngắn hơn -> EMG cơ rộng ngoài và nhu cầu cơ khép cao hơn

Muscular Activation and Anthropometric Predictors

Các đánh giá điện cơ trong deadlift ở mức 85% 1RM cho thấy kiểu truyền thống tạo ra mô-men duỗi hông cao hơn, độ gập hông lớn hơn và mức kích hoạt đỉnh cao hơn ở cơ nhị đầu đùi trong suốt quá trình nâng cũng như ở cơ dựng gai sống ngực trong giai đoạn hai [9]. Ngược lại, kiểu sumo tạo ra các mô-men khớp trên mặt phẳng trán và mặt phẳng ngang lớn hơn tại hông và gối, đi kèm với mức kích hoạt cơ rộng ngoài cao hơn ở giai đoạn đầu [9]. Mặc dù khoảng cách trên mặt phẳng đứng dọc từ hông đến thanh tạ ngắn hơn trong sumo deadlift, sự duỗi hông vận hành trên nhiều mặt phẳng qua các xương đùi được giạng và xoay ngoài; khi được quy về mặt phẳng trục khớp của xương đùi, cánh tay đòn hợp lực tại hông và yêu cầu mô-men xoắn duỗi hông là gần như tương đương giữa hai phong cách [10].

Các yếu tố dự báo nhân trắc học ảnh hưởng có hệ thống đến ưu thế đòn bẩy cá nhân giữa các biến thể deadlift. Nghiên cứu đánh giá mối quan hệ giữa kích thước các phân đoạn và hiệu suất từng biến thể đã xác định tỷ lệ chiều cao ngồi trên tổng chiều cao là yếu tố nhân trắc học duy nhất tương quan có ý nghĩa với tỷ lệ sức mạnh giữa sumo và conventional deadlift (r = 0,297, p = 0,043) [15]. Tỷ lệ chiều cao ngồi trên tổng chiều cao lớn hơn (thân dài hơn so với chi) mang lại lợi thế cơ học cho sumo deadlift bằng cách bù trừ chiều dài thân thông qua tư thế thẳng đứng hơn, trong khi tỷ lệ thấp hơn (thân ngắn hơn và chi dài hơn) tạo ưu thế cho deadlift truyền thống [15]. Ngoài ra, chiều dài chân tương quan dương với mức 1RM deadlift truyền thống tuyệt đối ở nam giới, trong khi chiều cao, chiều dài chân và chiều dài tay tương quan âm với sức mạnh tương đối ở nữ giới [15].

Practical Stance Selection Guidelines