SPORTWEBSITES

بیومکانیک، علمی است که نیروهای داخلی و خارجی وارد بر بدن موجودات زنده، به ویژه انسان و اثراتی را که این نیروها تولید می کند، مطالعه و بررسی می کند. هدف اصلی بیومکانیک ورزشی، بهبود عملکرد ورزشکاران و در درجه بعد پیشگیری از آسیب های ورزشی و ارائه راهکارهای توانبخشی مناسب می باشد. از آن جایی که حرکت اسکات یا اسکوات یک حرکت پایه‌ و مادر در بدنسازی محسوب می‌ شود، در این مقاله این حرکت را از منظر بیومکانیکی مورد بررسی قرار داده ایم.

 

اسکات از منظر حرکت شناسی

اسکات پا، حرکتی است بسیار رایج برای توسعه و تقویت عضلات اندام تحتانی که با استفاده از وزنه های آزاد انجام می شود. عضلات چهارسر ران، همسترینگ، سرینی و دوقلو در این حرکت و همچنین عضلات راست کننده ستون مهره (ارکتور اسپاین) تحت انقباض و فشار قرار می گیرند. اسکات اغلب به وسیله یک هالتر که به طور عرضی بر روی شانه ها قرار می گیرد، اجرا می شود. این حرکت شامل فازهای برونگرا (پایین رفتن) و درونگرای (بالا رفتن) متناوب می باشد. در طی فاز برونگرا، لیفتر به طور همزمان و با کنترل مفاصل ران و زانوی خود را خم می کند و با دورسی فـلکشن مچ پا، بدن خود را تا آنجایی که ران هایش موازی با سـطح زمین می شوند، پایین می برد. در فاز درونگرا، لیفتر با باز کردن مفاصل ران و زانو و پلانتار فلکشن مچ پا به وضعیت اولیه بر می گردد.

 

اسکات به عنوان نمونه از تمرینات زنجیره حرکتی بسته

اسکات موازی یا پارالل اسکات (چون ران های لیفتر در پایین ترین نقطة حرکت اسکات، موازی با سـطح زمین می باشند، گاهی اوقات از این اصطلاح استفاده می شود) یکی از حرکات زنجیرۀ بسته می باشد. برای آشنایی با مفاهیم زنجیره های حرکتی، مقاله زنجیره های حرکتی باز و بسته و ویژگی های آنها را مطالعه فرمایید.

همان طور که پیش از این ذکر شد، در زنجیرۀ حرکتی بسته، حرکت در یک مفصل، منجر به حرکت همزمان دیگر مفاصل شرکت کننده در زنجیره حرکتی مورد نظر می گردد. کلیه عضلات ثبات دهنده اطراف مفصل با هم و به طور همزمان وارد عمل می شوند و انقباض عضلانی به صورت درونگرا و برونگرا می باشد. برای مثال، زمانی که فرد حرکت اسکات را انجام می دهد عملکرد اندام تحتانی در زنجیرۀ بسته منجـر به حرکات هم زمان مفاصل مچ پا، زانو و ران می شود. همچنین حین این حرکت، عضله چهارسررانی جهت کنترل فلکشن زانو منقبض می شود و عضله همسترینگ به منظور کنترل فلکشن مفصل ران منقبض می گردد. بدین ترتیب عضلات چهارسرران و همسترینگ در حین اجرای حـرکت اسکات به طور همزمـان منقبض می شوند. در نتیجه این انقباض همزمان عضلات، انتظار می رود که نیروی برشی (Shearing Force) به حداقل برسد.

علاوه بر موارد ذکر شده فوق، در زنجیرۀ حرکتی بسته زمانی که فرد زانوی خود را از وضعیت فلکشن به طرف اکستنشن حرکت می دهد، همزمان حرکت اکستنشن در مفاصل زانو و ران اتفاق می افتد. در نتیجه این حرکت، عضله راست رانی در مفصل ران انقباض برونگرا و در مفصل زانو انقباض درونگرا انجام می دهد. در مقابل، عضله همسترینگ در مفصل ران به صورت درونگرا و در مفصل زانو به شکل برونگرا منـقبض می شود. انقباضات برونگرا و درونگرای همزمان در دو سر عـضلات منجر به انـقباض شبه ایزومتریک (Pseudoisometric Contraction) می گردد. زاچازوسکی و همکاران بـرای توصیف ایـن پدیده از واژه شیفت همزمان (Concurrent Shift) استفاده کردند. این انقباض برای فعالیت هائی عملکردی نظیر راه رفتن، بالا و پایین رفتن از پله، دویدن و پریدن ضروری بوده و در تمامی تمرینات و حرکات زنجیرۀ بسته صورت می گیرد. اما انجام آن در تمرینات و حرکات زنجیرۀ باز غیر ممکن است. نشان داده شده است انقباضاتی که منجر به پدیده شیفت همزمان می گردند (همانند اسکات) سبب کاهش گشتاور فلکسوری زانو می شوند.

کدام عضلات در حرکت اسکات بیشتر تقویت می شوند؟

اسکات هالتر نسبت به تمامی حرکات دیگر (به استثنای حرکات یک ضرب و دو ضرب وزنه برداری) فشار بیشتری را بر روی سیستم عضلانی اسکلتی قرار می دهد. تمرکز اصلی اسکات موازی روی تقویت عضلات چهارسر ران می باشد. با این وجود، چون عضلات همسترینگ، سرینی و عضلات بازکننده تنه نیز در طی حرکت اسکات فعال هستند، توسعه و تقویت این عضلات نیز حاصل می شود. بعضی از فواید دیگر اسکات، افزایش چگالی استخوان، تقویت لیگامنت ها و تاندون ها و افزایش کارایی عصبی عضلانی برای انتقال به حرکات مشابه می باشند.

 

نحوه اجرای حرکت اسکات

برای قرار گرفتن در وضعیت شروع اسکات، لیفتر به زیر هالتر رفته و پاهایش را کاملاً بر روی زمین و مستقیماً در زیر میله قرار می دهد. میله به صورتی گرفته می شود که کف دست ها رو به جلو قرار داشته باشند. به این ترتیب میله بر روی شانه ها ثابت و پایدار می شود. لیفتر میله را به طور عرضی روی شانه هایش، روی عضلات دلتوئید و قسمت فـوقانی عضله ذوزنقه، در پایه یا بیس گـردن قـرار می دهد. سطح وسیعی از منطقه شانـه ها به توزیع نیرو کمک می نمایند.

لیفتر بعد از قرار دادن هالتر بر روی شانه هایش به منظور ایجاد یک وضعیت قرار گیری راحت و کاهش احتمال وقوع آسیب، پاهای خود را کاملاً بر روی زمین قرار داده و به صورتی که پاهایش کمی بیش از عرض شانه از یکدیگر فاصله دارند و به میزان 10 تا 30 درجه به سمت بیرون چرخیده اند، می ایستد. این وضعیت شروع، مرکز جاذبه میله هالتر را دقیقاً بر روی مرکز جاذبه لیفتر قرار می دهد. زمانی که نیرو به مرکز جاذبه وزنه اعمال می شود، کارایی لیفت به حداکثر خود می رسد. برای شروع اسکات، سر به وسیله اکستنشن گردن کمی به طرف بالا، متمایل می شود. متمایل کردن سر به طرف بالا و عقب به صورت یک واکنش کمکی، با خم شدن تنه به سمت جلو مقابله می کند.

 

لیفتر با فلکشن کنترل شده و هم زمان مفاصل ران و زانو و همچنین دورسی فلکشن مفاصل مچ پا، حرکت رو به پایین را آغاز می کنـد. فـاز پایین رفتن اسکات مـوازی به وسیله فعالیت برونگـرای عضلات چهارسر ران کنترل می شود. در مقابل، عمل عضلات همسترینگ یک وضعیت مستقیم را برای تنه حفظ می کند. فاز پایین رفتن باید به منظور کاهش میزان اندازه حرکت (Momentum) در وضعیت انتهایی (انتهای حرکت) به آرامی اجرا شود، زیرا لیفتر در انتهای حرکت باید به منظور شروع بالا آمدن تلاش نماید. زمانی که ران ها موازی با سطح زمین هستند، لیفتر باید شروع به بالا آمدن نماید. انقباض درونگرای عضلات چهارسرران باعث اکستنشن زانوها شده و عمل درونگرای عضلات همسترینگ و سرینی بزرگ باعث اکستنشن تنه در مفصل ران می شود. مفاصل ران باید به محض شروع حرکت رو به بالا تحت فشار وزنه قرار گیرند. بالا آمدن تا زمانی که لیفتر با زانوها و ران های کاملاً باز شده، در وضعیت شروع قرار می گیرد، ادامه می یابد.

 

بررسی تکنیک های مختلف اسکات از منظر بیومکانیکی

همان طـور کـه عملکرد ورزشکاران با انجام تمرینات ویژه ورزشی، پیشرفت می کنند، اصلاح و تغییر تکنیک ها نیـز می توانـد به منظـور بهبود عملکرد ورزشکاران در یک ورزش خاص انجام شود. بـرای مثـال، دوچرخه سواران ممکن است یک وضعیت پا جمع را برای انجام اسکات انتخاب نمایند، چون صفحه حرکتی پاهای آنها، به همین صورت باریک و کم عرض می باشد. تکنیک های مختلفی برای وضعیت های قرارگیری پاها و میله در اجرای اسکات وجود دارد که مختصری از آن در اینجا ارائه می شود.

وضعیت های مختلف قـرارگیری پـا در طی اسکات، اغلب بـا تغییر عرض ایستادن (فاصلۀ بین دو پـا) ایجاد می شوند. با توجه به این عامل، تکنیک های مختلفی برای اسکات وجود دارد که از جمله می توان به تکنیک های پا جمع (فاصله پاها کمتر از عرض شانه)، پا متوسط (فاصلۀ پا به اندازه عرض شانه) و پا باز(فاصلۀ پا بیشتراز عرض شانه) اشاره کرد. عامل دیگر برای تغییر وضعیت پا، ممکن است تغییر زاویۀ چرخش پا باشد. با توجه به این موضوع، عده ای از ورزشکاران ترجیح می دهند که در زمان اجرای اسکات، پاهای شان را مستقیماً رو به جلو قرار دهند و در مقابل عده ای دیگر تمایل دارند پاهای خود را اندکی به طرف بیرون بچرخانند.

این وضعیت های مختلف پا در طی اسکات، موقعیت های نسبی استخوان های مفصل زانو (ران، درشت نی و کشکک) را تغییر داده و سرانجام، بیومکانیک کل حرکت اسکات را تغییر می دهد. چون، اتصالات استخوانی برای عضلات تغییر نمی کنند، زوایای عمل عضلات روی استخوان ها، طول عضلات و گشتاورهای وارده بر مفاصل، ممکن است تغییر کنند. بنابراین تغییر وضعیت پا در حرکت اسکات، ممکن است نحوه عملکرد عضلات را در مفصل زانو تغییرداده و بدین ترتیب گروه های عضلانی ویژه ای را تحت تأثیر قرار دهد. برای مثال نشان داده شده است که وضعیت پا جمع اسکات، منجر به تنش بیشتری در عضلۀ دوقلوی ساق می شود. در مقابل وضعیت پاباز نیروی بیشتری را از عضلات داخلی ران طلب می نماید.

دو نمونه از تکنیک های اصلی حرکت اسکات با توجه به محل قرارگیری میلۀ هالتر روی پشت، وضعیت های میلـه بالا (High- bar Position) و میله پایین (Low- bar Position) می باشند. در وضعیت میلـه بالا، هالتر به طور عرضی روی شانه ها دقیقاً در زیر زائده شوکی مهره هفتـم گردنی، و در وضعیت میله پایین، هالتر در امتداد خـار کتف قرار می گیرد.

رتنبرگ و همکاران دریافتند که اسکات میله پایین، گشتـاور بزرگتری را بر روی مفصل ران نسبت به زانو ایجاد می کند، در حالی که اسکات میلـه بالا، گشتاورهای تقریباً برابری را در ران و زانو تـولید می کند. فلکشن افزایش یـافته مفصل ران، مرکز جاذبه لیفـتر و وزنه را نزدیکتر به زانوها قرار داده و بازوی گشتـاور را افزایش می دهد. بدین ترتیب گشتـاور اکستنشن ران افزایش می یابد و گشتـاور اکستنشن زانو کاهش می یابد. یک وضعیت مستقیم تر برای تنه در وضعیت میله پایین، مرکز جاذبۀ وزنه را بین مفاصل ران و زانو قرار می دهد و منجر به توزیع متعادل تر گشتاورهای تولید شدة حول مفاصل ران و زانو می شود.

ویلک و همکاران دریافتند که ارتباط مستقیمی بین زاویۀ فلکشن زانو و فعالیت عضله چهارسر ران وجود دارد. افزایش در فلکشن زانو باعث افزایش فعالیت عضله چهارسرران می شود. همچنین ارتباط مستقیمی بین زاویۀ فلکشن ران و فعالیت همسترینگ که برای نگهداری وضعیت مستقیم تنه مورد نیاز است، وجود دارد. در حالی که تمایل قدامـی تنه افـزایش می یابـد، گشتاور اکستنشن مفصل ران افزایش یافتـه و گشتاور اکستنشن زانو، کاهش می یابد.

 

بررسی اهرم ها در حرکت اسکات

در طی حرکت اسکات، ران ها به عنوان اهرم نوع سوم و زانوها به عنوان تکیه گاه عمل می نمایند. در اهرم نوع سوم، نقطه اعمال نیروی عضلانی بین تکیه گاه و نقطـه اعمال نیروی مقاوم (وزنه) می باشد. این اهرم موقعیتی را ایجاد می کند که کوتاه شدن مختصر عضله منجربه جابجایی بزرگتر نقطه اعمال نیروی مقاوم می شود. بنابراین اهرم نوع سوم، باعث افزایش سرعت بیشتر از تولید نیرو می شود. در نتیجه فاز بالا آمدن اسکات، زمانی که سریع تر از فاز پایین رفتن اجرا شود، مؤثرتر و کاراتر می باشد. مربیان حرفه ای به لیفترها توصیه می کنند که سرعت ثابتی را در سرتاسر بالا آمدن حفظ نمایند. اگرچه مک لاگلین و همکاران دریافتند که در وزنه برداران کلاس جهانی و ملی، سرعت میله تا زمانی که لیفتر به وضعیت ایستادن اولیه می رسد، افزایش می یابد.

 

بررسی کینماتیکی و کینتیکی اسکات

تحقیقات بیومکانیکی انجام شده درباره اسکات موازی محدودند، اما دو مطالعه صورت گرفته توسط مک لاگلین و همکاران به توصیف جنبه های مختلف کینماتیکی و کینتیکی حرکت اسکات، کمک قابل توجهی نمودند. مک لاگلین و همکاران یک آنالیز کینماتیکی اسکات موازی را در حالی که به وسیله 24 وزنه بردار کلاس جهانی و ملی اجرا می شد، به انجام رساندند. آنها نقطه ای را در فاز بالا آمدن حرکت اسکات موازی شناسایی کردند کـه در آنجا، سرعت رو به بالای میله بـه طـور پیـوسته پایین ترین مـقدار را داشت. آنها نشان دادنـد این نقطـه کـه معمولاً از آن به عنـوان نقطۀ مقاومت (Sticking Point) نام می برند، تقریباً در زاویه 30 درجه ران نسبت به سطح افق اتفاق می افتد. با این وجود زوایای تنه و ساق پا در نقطۀ مقاومت بسیار متغیر بود.

در تحقیق دیگری، مک لاگلین و همکاران، با استفاده از یک گروه 12 نفری که به طور تصادفی از 24 وزنه بردار مطالعه پیشین انتخاب شدند، دریافتند که میانگین های گشتاور تنه حول مفصل ران و گشتاور ران حول مفصل زانو در سرتاسر حرکت اسکات، اکستنسور برتر (Extensor Dominant) بودند. اگرچه تعدادی از آزمودنی ها گشتاورهای فلسکوری حـول مفصل ران تولید کردند، با این وجود، لیفترهای ماهرتر تنها گشتاورهای اکستنسوری حول مفصل ران تولید کردند. البته ذکر این نکته ضروری است که گشتاورهای اکستنسوری ران تولید شده توسط لیفترهای ماهرتر، مقادیر بزرگتری نسبت به گشتاور تولید شده توسط لیفترهای کم مهارت تر داشتند. لیفترهای ماهرتر چون در سرتاسر زمان لیفت، پوسچری را حفظ می کنند که در آن تمایل قدامـی تنـه کمتراست، بنابراین گشتاورهای کوچک تری را حـول مفصل ران ایجاد می کنند. حداکثر گشتاور تنه در پایین ترین زاویۀ ران (تقریباً موازی با سطح زمین) اتفاق می افتد و این مقدار در نزدیکی نقطۀ مقاومت بلافاصله به یک مقدار بسیار ناچیز کاهش می یابد. حداکثر نیروی عمودی در حدود پایین ترین زاویه ران نسبت به سطح افق اتفاق افتاد و این مقدار 5 تا 13 درصد بالاتر از نیروی تولید شده به وسیله وزنه (آزمودنی و میله) بود.

 

منبع: Irandoc