Effekten av forskjellige teknikker på ledd- og muskelkrefter i knebøy

In the last release of WHO recommendations for physical activity they recommended performing resistance exercise 2-3 days a week to develop bone and muscle mass. The back squat is a multi-joint exercise who trains most muscles of the lower extremity. The back squat is performed with that the person bends the hip, knee and ankle joint, and thereafter extends the joints. The hip knee and ankle joints extend because of muscle forces, whereas the muscle forces created at a perpendicular distance to the joints results in muscle torques. Most studies calculated joint torques with the use of an inverse dynamic approach. This method neglect muscle forces because they only use movement kinematics and the ground reaction force to calculate joint torques. For example, will the hamstring create an extra torque at the knee which makes the knee extensor demands harder than inverse dynamics analyses could reveal. Moreover, multijointed muscles may affect the different joint torques in a squat. Therefore, it would be of great interest for future rehabilitation purposes and for athletes who wants to optimize their squat training to develop how the internal muscle forces and joint reaction forces may be affected by different squat techniques. Therefore, the purpose of this PhD project was to quantify how barbell load, foot positioning, barbell placement and squat depth affects muscle forces and joint reaction forces in the back squat.

Flere studier viser ulik bruk av muskelaktivering, leddvinkler, og leddmomenter når knebøy utføres med ulik belastning og teknikk. Likevel har de fleste studier kalkulert leddmomentene ved bruk av inverse dynamics, som er en måte som tar bevegelsen for å kalkulere det minimale leddmomentet som trengs for å strekke ut leddene. Denne metoden neglisjerer muskelmomentene og dermed hvordan krefter fra muskel bidrar til å strekke ut leddene. I knebøy vil hamstringen prøve å bøye kneet samtidig som den retter ut hofta, dette kalles for en kokontraksjon av muskelen. Dette vil trolig gjøre knemomentet større enn en inverse dynamics analyse klarer å avdekke, noe som gjør at knestrekkerne må jobbe hardere. En annen metode som kan benyttes for å kalkulere de indre muskelmomentene og avdekke eventuelle kokontraksjoner som oppstår er forward dynamics. Denne metoden innehar beregninger av hva som skjer på innsiden av musklene som jobber over leddet. Derfor vil hensikten med prosjektet være å samle data ved å utføre tredimensjonelle analyser av folk som utfører knebøy. Disse datene vil benyttes til å utføre muskelmodelleringer for å se hvordan ulik vektbelastning, fotplassering, stangplassering og dybde kan påvirke muskelmomentene. Prosjektet har i hovedsak tre sentrale FoU-utfordringer: 1. Utføre reliable og valide beregniner av muskelmomentene. Derfor vil prosjektet bruke et analysesystem som kalles for Anybody. Dette systemet har i flere studier vist seg å ta hensyn til kokontraksjoner over hofte- og kneleddet. 2. Datainnsamlinger vil i hovedsak bli gjennomført i Levanger på en kohort bestående av mosjonister som trener på treningssenter. Derfor vil ikke generaliserbarheten nødvendigvis gjelde andre kohorter som styrkeløftere, eldre, o.l. 3. Siden prosjektet benytter komplekse analyseprogrammer, vil prosjektet være nøye med standardiserte utførelse av knebøy-teknikk. Derfor vil prosjektet ha som målsetning å ha høy indre validitet for å kontrollere konfunderende variabler.