Tilbake til søkeresultatene

REKRUTTERING-REKRUTTERING

Effekten av forskjellige teknikker på ledd- og muskelkrefter i knebøy

Alternativ tittel: Effects of technique on joint and muscles forces in the back squat

Tildelt: kr 1,3 mill.

Prosjektnummer:

333036

Prosjektperiode:

2022 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Knebøy er en populær øvelse for å styrke de nedre ekstremitetene. Likevel er de biomekaniske variablene relatert til knebøyprestasjon lite studert. Sticking regionen er ansett å være den tyngste regionen i både submaksimale og maksimale knebøy. Likevel er det ikke fult forstått hvorfor sticking regionen oppstår i knebøy. I tillegg kan teknikk-variasjoner som fot- og stangplassering påvirke både kinematikken og kinetikken i knebøy. Derfor hadde doktorgraden to hensikter. Den første hensikten var å undersøke de biomekaniske begrensede faktorene i en knebøy. Mer spesifikt, var hensikten å undersøke hvordan ulike absolutte intensiteter av 1 repetisjonsmaksimum påvirket reaksjonskraft, dreiemomenter i de nedre ekstremitetene, og elektromyografi-aktivering. Den andre hensikten var å se hvordan ulike knebøy-teknikker som stangplassering og fotplassering påvirket kinematikken, dreiemomentene, muskelkreftene, og de spesifikke muskelmomentene for de nedre ekstremitetene. Derfor ble fem studier utført. De hadde som hensikt å undersøke: 1) Hvordan isometriske vs. dynamiske 1 repetisjons-maksimum knebøy påvirker de nedre ekstremiteters kinematikk og kinetikk. 2) Effekten av ekstern vekt på kinematikk, kinetikk og elektromyografi-aktivering i nedre ekstremiteter. 3) Effekten av ekstern vekt på kinematikk, dreiemomenter, muskelkrefter, og muskelspesifikke dreiemomenter i de nedre ekstremitetene. 4) Effekten av en høy- vs. lav stangplassering på kinematikk og kinetikk i de nedre ekstremiteter. 5) Effekten av en smal vs. bred fotplassering på kinematikk og kinetikk i de nedre ekstremiteter. Metode: Totalt deltok 23 rekreasjonelt trente menn (alder: 27,7 ± 3,6 år, høyde: 179.9 ± 5,8 cm, kroppsmasse: 83,9 ± 5,8 kg). Under alle tre datainnsamlingene utførte deltakerne knebøy til IPF-godkjent dybde. For å måle kinematikk og kinetikk, ble markører plassert på ulike anatomiske landemerker mens deltakerne utførte knebøy på to kraft-platformer mens bevegelsene ble spilt inn med et tredimensjonalt kamerasystem. Avhengige variabler var leddvinklet og dreiemomenter for hofte-, kne-, og ankelleddet, muskelkrefter og muskel-spesifikke dreiemomenter for hofte- og kneekstensorene, og bakkereaksjonskrefter. Muskelkrefter ble multiplisert med de indre dreiemomentarmene for å estimere muskelspesifikke dreiemomenter. Resultater: Hovedfunn fra studie 1 var at redusert kraftproduksjon var observert i både pre-sticking og sticking regionen. I tillegg var kraftproduksjon og elektromyografi-aktivering for hofte-ekstensorer, den ytre brede lårmuskelen, og flyndremuskelen signifikant høyere ved 1 repetisjons-maksimum kontra isometriske knebøy. I studie to og tre økte kun hofte-dreiemomentet ved økt ekstern vekt. I tillegg økte kun setemuskulaturen muskelkreftene og muskel-dreiemomentene når deltakerne økte den eksterne vekten fra 90% til 100% av 1 repetisjons-maksimum. Hovedfunnet fra studie 4 var at ingen av de avhengige variablene ble påvirket av stangplassering, mens en smal fotplassering økte knefleksjonen og dorsalfleksjonen til ankelen, dreiemomentet på kneleddet og muskelkreftene på fremside lår og flyndremuskelen. Konklusjon: Basert på resultatene i studie 1-3 ble det konkludert med at sticking regionen trolig oppstår grunnet redusert kraftproduksjon i knebøy. Den reduserte kraftproduksjonen i knebøy er trolig en kombinasjon av en liten indre momentarm til den store setemuskelen og kneekstensorene i pre-sticking og sticking regionen som gjør at det blir vanskelig å overkomme de store ekstensor-dreiemomentene. I tillegg ser det ut til at muskelpotensering oppstår fra pre-sticking regionen til sticking regionen. Videre vil det å øke den eksterne vekten til 100% av 1 repetisjonsmaksimum trolig i hovedsak økte dreiemomentet på hoften samt muskelkrefter og muskelspesifikke dreiemomenter på den store setemuskelen. Derfor ble det konkludert at om man ønsker å trene hofteekstensorere kan dette gjøres ved å trene nært konsentrisk utmattelse. Hvis man ønsker å trene fremside lår-muskulaturen kan dette oppnås ved å trene med litt lettere eksterne vekter (75-90% av 1 repetisjons-maksimum) med en smalere fotplassering. Stangplassering burde gjøres basert på individets egne preferanser og hva som føles komfortabelt.

Virkningene og effektene av biomekaniske faktorer og tekniske variasjoner i knebøy påvirker både kraftutvikling og belastningsfordeling i underekstremitetens muskler. Sticking region, som er den delen i den konsentriske fasen i løftet hvor mange opplever størst utfordring, ser ut til å skyldes en kombinasjon av flere biomekaniske begrensninger. Mer spesifikt påvirkes det av de eksterne momentarmene for hofte- og kneledd, som igjen påvirker nettoleddmomenter for kne og hoften som er på sitt høyeste i sticking regionen samtidig som kraftutviklingen er redusert. Kraftreduksjonen kan trolig til dels tilskrives suboptimale interne momentarmer for den store setemuskelen og de monoartikulære knestrekkerne. I tillegg til en reduksjon av den muskulære potenseringen som oppstår i starten av den konsentriske fasen. Videre indikerer resultatene i doktorgraden at en belastning på vektstangen, opp til 100 % av 1RM, ser ut til å primært øke belastningen på hofteekstensorene, og da spesifikt den store setemuskelen. Derimot ser det ut til at muskelkreftene i kneekstensorene når sitt maksimale ved moderate belastninger, og mer spesifikt rundt 75 % av 1RM. Videre indikerer resultatene i doktorgraden at tekniske endringer i knebøy, som stang- og benplassering kan påvirke både kinematikken og kinetikken noe. Hvor en smale benstilling bidrar til et større kneleddsutslag, høyere nettoleddmomenter i kneleddet, og økt belastning på kneekstensorene og plantarfleksorene. Samtidig indikerer resultatene fra doktorgraden at lav og høy stangplassering gir sammenlignbare biomekaniske effekter når belastningen er lik, med unntak av noe større hoftevinkler ved lav stangplassering i den nedre delen av den konsentriske fasen. Resultatene fra prosjektet antyder at ulike tekniske justeringer kan benyttes målrettet for å optimalisere belastningen på spesifikke muskelgrupper. Maksimale belastninger er fordelaktige for å øke kraftutviklingen i hofteekstensorene, mens submaksimale belastninger kombinert med smal en benstilling ser ut til å øke belastningen på kneekstensorene. Til slutt indikerer resultatene fra doktorgraden at valg av stangplassering bør styres av individets egne preferanser og komfort, da dette ikke ser ut til å ha en betydelig innvirkning på hverken kinematikken eller kinetikken i underekstremitetens ledd eller muskler.

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.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

REKRUTTERING-REKRUTTERING