Takakyykyn biomekaniikkaa, hypertrofiaa ja antropometriaa Osa I

  Osa I

Kuva: Plotkin (2023)

Halusin tarkastella kyykkyä hieman tarkemmin, sillä se on yksi yleisimmin käytetyistä harjoitteista niin alaraajojen kuntoutuksessa kuin vastusharjoittelussakin. Kyykky on myös painonnoston yksi kilpailulaji, jossa on oikeaoppiseen kyykkyyn omat säädöksensä. Lihasten rekrytointi, polviniveleen sekä alaraajojen luustoon kohdistuvat voimat ovat erilaisia riippuen jalkojen sijoittelusta ja kyykyn syvyydestä, mutta myös yksilöllisistä antropometrisistä eroista. Kyykkyasennon leveyttä, jalkaterien asentoa sekä kyykyn syvyyttä voidaan muunnella tavoitteiden sekä yksilöllisten erojen mukaisesti. Kuitenkin on huomioitava, että erilaiset rasitusvammat, kiputilat, vauriot joko meniskeissä tai nivelrustoissa sekä spondyloyysi ovat esimerkkejä siitä, mitä vääränlainen kyykkytekniikka voi kuitenkin aiheuttaa (Cappozzo et al. 1985, Comfort et al. 2018, Escamilla 2001, Fry et al. 2003, Miller et al. 1997, Vakos et al. 1994, Yack et al. 1993), joten siksi on hyvä perehtyä suorituksen optimointiin myös tekniseltä kannalta. Keskityn tässä eli ensimmäisessä osassa enemmän kyykyn lihasvasteisiin, ja toisessa osassa kyykyn teknisiin seikkoihin.

Kyykyn ja hip thrustin eli ns. lonkan työntöharjoittelujen eroja pakaralihaksen hypertrofiaan oli tarkasteltavana Plotkin ym. (2023) tutkimuksessa. Molemmat liikkeet saivat aikaan samanlaista lihaskasvua, mutta takakyykystä seurasi myös reisilihaksen kasvua. Myös Delgado ym. (2019) tutkivat takakyykyn ja hip thrustin lihasaktivaation eroja pintaelektromyografialla. Tarkasteltavana oli myös etureisilihas (m. vastus lateralis), takareisilihas (m. biceps femoris) ja suuri pakaralihas (m. gluteus maximus). Tutkimuksessa oli vertailtavana myös romanialainen maastaveto (RDL). Tutkimuksen mukaan RDL oli yhtä tehokas kuin lonkan työntöharjoitus lonkan ojentajien (esim. pakaralihakset) aktivoinnissa, kun taas takakyykky stimuloi samanaikaisesti sekä lonkan että polven ojentajalihaksia (etureisilihakset). Tutkimuksessa kuitenkin käytettiin samaa kuormaa kaikilla koehenkilöillä, joka on saattanut vaikuttaa kenties tuloksiin jonkin verran.

Yleisesti huomion arvoisena voisi mainita tässä kohtaa sen, että vaikka kyykkyä pidetään alaraajojen lihasten harjoituksena, aktivoituu siinä myös muita lihasryhmiä. Keskivartalon lihakset, pääasiassa vatsan ja selkärangan lihakset, aktivoituvat merkittävästi. (Anderson ym. 2005, Oddsson ym. 1999) Lannerangan asennon mukaan suoran vatsalihaksen, selkärangan ja leveän selkälihaksen (m. latissimus dorsi) aktivoinneissa on kuitenkin vaihtelua (Vakos ym. 1994), ja suuren pakaralihaksen suhteen voidaan havaita parempi rekrytointi syvän kyykyn aikana. Takareisilihaksen ja etureiden suhteellisessa osuudessa ei näyttäisi olevan merkittäviä eroja tutkimuksen mukaan tällaisen kyykyn suorituksessa. Etureiden (erityisesti m. vastus medialiksen) osuus kuitenkin näyttäisi kasvavan kyykkysyvyyden kasvaessa. (Caterisano ym. 2002) Lisääntynyt kyykkysyvyys (puolikyykky 45°, rinnakkaiskyykky 90°, täyssyväkyykky 125°) vaikuttaisi siis johtavan tehokkaampaan pakaralihaksen prosentuaaliseen osuuteen täyssyvän kyykyn aikana. (Caterisano ym. 2002, Ninos 1997) Eksentrisessä vaiheessa eli alasmenovaiheessa neljän eri lihasryhmän (m. vastus medialis, m. vastus lateralis, m. biceps femoris, m. gluteus maximus) suhteelliset osuudet näissä kolmessa testatussa syvyydessä eivät eronneet tilastollisesti toisistaan. (Caterisano ym. 2002) Tutkimukset yleisesti antavat ymmärtää, että  tekniikasta riippumatta kyykky ei aktivoi paljonkaan takareisilihaksia. (Escamilla ym. 1998 & 2001, Ninos ym. 1997, Signorile ym. 1995)

Jalkaterien kiertämisellä ei kuitenkaan (neutraali, 30–40° mediaalinen, 80° sivuttaiskierto) ole osoitettu olevan havaittavaa vaikutusta lihastoimintaan tutkittaessa etureiden (m. rectus femoris, m. vastus medialis, m. vastus lateralis), reiden lähentäjien (m. adductor longus) sekä takareiden (m. semimembranosus, m. semitendinosus ja m. biceps femoris) aktivaatiota. (Escamilla ym. 1998 &; 2001,  Mc Caw ym. 1999, Ninos ym. 1997, Signorile ym. 1995) Toisaalta asennon leveyden vaihtelu kuitenkin muuttaa lihasten rekrytointimalleja, sillä hartioiden leveyttä suurempi asento lisää lähentäjälihaksen aktiivisuutta. (Ninos ym. 1997, Signorile ym. 1995) Optimaalinen kyykkytekniikka minimoi loukkaantumisriskiä, mutta aktivoi maksimaalisesti alaraajojen lihaksia. Tutkimusten mukaan tämä asento onkin juuri leveä jalkojen asento, jalkaterien ollessa luonnollisessa kulmassa (Escamilla et al. 1998 &; 2001, Mc Caw et al. 1999, Ninos et al. 1997, Signorile et al. 1995), kantapäät pysyvät lattiassa, polvet liikkuvat vapaasti jalkaterien yli (Fry 2003, Panerillo 1994) ja katse on eteen- tai ylöspäin. Täysi kyykkysyvyys (115–125° polvikulma) olisi suositeltavin olettaen kuitenkin, että alaselän lordoosi eli luonnollinen notko eteenpäin säilyy hyvänä. (Caterisano ym. 2002, Ninos ym. 1997) Aiemminhan on suositeltu, että kyykky suoritettaisiin polvikulmalla 0-50˚ (Escamilla ym. 2001), koska polven rakenteisiin kohdistuvat voimat lisääntyvät lisääntyneen koukistusliikkeen eli fleksion myötä (Escamilla ym. 2001) Suorituskyky näyttää kuitenkin paranevan, kun kyykky suoritetaan suuremmalla liikealueella (Hartmann ym. 2002, Weiss ym. 2000) tai kun matalaa kyykkyä käytetään täydennysharjoituksena täyssyväkyykkyyn. (Bazyler ym. 2014) Kubo ym. (2019) tutkimuksen tulokset viittaavatkin siihen, että täyssyväkyykkyharjoittelu on tehokkaampaa alaraajojen lihasten kehittämisessä lukuun ottamatta takareisilihaksia.

Ribeiro ym. kirjallisuuskatsauksen (2023) perusteella kyykky on tehokas harjoitus etureisilihasten (etenkin m. vastus lateralis, medialis ja intermedius sekä m. rectus femoris, vaikkakin vähemmän jälkimmäisen osalta) lihaskasvun edistämiseen. Tämän katsauksen mukaankin takakyykky näyttäisi tuottavan vähän tai ei lainkaan takareisilihaksen (hamstrings) lihaskasvua. Vaikka pakaralihas (m. gluteus maximus) osallistuukin selvästi mekaanisesti takakyykkyyn, aiheesta näyttäisi silti olevan melko vähän pitkittäistutkimuksia. Syväkyykky voi kuitenkin olla lihaskasvua edistävämpiä pakaralihakselle. Kyykkysyvyys, joka ylittää 90˚ polvikulman, ei kuitenkaan näyttäisi lisäävän polven ojentajien (etureisilihaksien) hypertrofiaa.

 

Kuva: Plotkin (2023): https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10349977/figure/F5/

Plotkinin ym. (2003) tutkimuksesta kyykyn ja lonkan työntöliikkeen eli hip thrustin vaikutuksista pakaralihaksiin. Kuvassa MRI (magnetic resonance imaging eli magneettitutkimus) lihaksen poikkipinta-alat  (a) vasen + oikea (L+R) ylempi ns. iso pakaralihas (m. gluteus maximus), b) L+R keskimmäinen ns. iso pakaralihas (m. gluteus maximus), c) L+R alempi ns. iso pakaralihas (m. gluteus maximus), d) L+R keskimmäinen ja pieni pakaralihas (m. gluteus medius+minimus). Kaaviot sisältävät muutospisteet, joissa yksittäisten osallistujien arvot on esitetty pisteinä. e) Samalta osallistujalta esitetään kolme magneettikuvausta ennen ja jälkeen MRI-kuvan, joissa on valkoiset monikulmiojäljitykset L+R:n ylemmästä m. gluteus maximuksesta ja m. gluteus medius+minimuksista (ylhäällä), L+R:n keskimmäisestä gluteus maximuksesta (keskellä) ja L+R:n alemmasta m. gluteus maximuksesta (alhaalla)."

Lähteet (Osa I ja Osa II)

Anderson K & Behm DG. (2005): Trunk muscle activity increases with unstable squat movements

 Bazyler CD, Sato K, Wassinger CA, Lamont HS, & Stone MH. (2014): The efficacy of incorporating partial squats in maximal strength training

 Behrens M, Mau-Moeller A & Bruhn S. (2012): Effect of exercise- induced muscle damage on neuromuscular function of the quadriceps muscle

 Bryanton MA, Kennedy MD, Carey JP & Chiu LZF. (2012): Effect of squat depth and barbell load on relative muscular effort in squatting

 Cappozzo A, Felici F, Figura F & Gazzani F. (1985): Lumbar spine loading during half- squat exercises

 Caterisano A, Moss RF, Pellinger TK, Woodruff K, Lewis VC, Booth W & Khadra T. (2002): The effect of back squat depth on the EMG activity of 4 superficial hip and thigh muscles

 Comfort P, McMahon JJ & Suchomel TJ. (2018): Optimizing squat technique-revisited

 Cooke DM,  Haischer MH, Carzoli JP, Bazyler CD, Johnson TK, Varieur R, Zoeller RF, Whitehurst M & Zourdos MC (2019) : Body Mass and Femur Length Are Inversely Related to Repetitions Performed in the Back Squat in Well-Trained Lifters

 Delgado J, Drinkwater EJ, Banyard HG, Haff GG & Nosaka K. (2019): Comparison Between Back Squat, Romanian Deadlift, and Barbell Hip Thrust for Leg and Hip Muscle Activities During Hip Extension

 Demers E, Pendenza J, Radevich V & Preuss R. (2018): The effect of stance width and anthropometrics on joint range of motion in the lower extremities during a back squat

 Escamilla RF. (2001): Knee biomechanics of the dynamic squat exercise

 Escamilla, RF, Fleisig, GS, Lowry, TM, Barrentine, SW & Andrews, JR. (2001): A three dimensional biomechanical analysis of the squat during varying stance widths

 Escamilla RF, Fleisig GS, Zheng N, Barrentine SW, Wilke KE , & Andrews JR. (1998): Biomechanics of the knee during closed kinetic chain and open kinetic chain exercises

 Escamilla RF, Fleisig GS, Zheng N, Lander JE, Barrentine SW, Andrews JR, Bergemann BW & Moorman CT. (2001): Effects of technique variations on knee biomechanics during the squat and leg press

 Fry AC, Smith JC & Schilling BK. (2003): Effect of knee position on hip and knee torques during the barbell squat

 Gomes J, Neto T, Vaz JR, Schoenfeld BJ & Freitas SR. (2020) Is there a relationship be- tween back squat depth, ankle flexibility, and Achilles tendon stiffness?

 Hartmann H, Wirth K, Klusemann M, Dalic J, Matuschek C & Schmidtbleicher D. (2012) Influence of squatting depth on jumping performance

 Kim S, Miller M, Tallarico A, Helder S, Liu Y, Lee S. (2021): Relationships between physical characteristics and biomechanics of lower extremity during the squat

 Kubo K, Ikebukuro T & Yata H. (2019): Effects of squat training with different depths on lower limb muscle volumes

 Mc Caw, ST, & Melrose DR. (1999): Stance width and bar load effects on leg muscle activity during the parallel squat

 Mc Kean M & Burkett BJ. (2012): Does Segment Length Influence the Hip, Knee and Ankle Coordination During the Squat Movement?

 Miyamoto K, Iinuma N, Maeda M, Wada E & Shimizu K. (1999): Effects of abdominal belts on intra-abdominal pressure, intra- muscular pressure in the erector spinae muscles and myoelectrical activities of trunk muscles

 Miller JP, Sedory D & Croce RV. (1997): Leg rotation and vastus medialis oblique/vastus lateralis electromyogram activity ratio during closed chain kinetic exercises prescribed for patellofemoral pain

 Ninos JC, Irrgang JJ, Burdett R & Weiss JR. (1997): Electromyographic analysis of the squat performed in self-selected lower extremity neutral rotation and 30° of lower extremity turn-out from the self-selected neutral position

 Nogueir AdeC, Vale RG, Gomes AL & Dantas EH. (2011): The effect of muscle actions on the level of connective tissue damage

 Oddsson LIE, Persson T, Cresswell AG & Thorstensson A. (1999): Interaction between voluntary and postural motor commands during perturbed lifting

 Panerillo RA, Backus SI & Parker JW. (1994): The effect of the squat exercise on anterior-posterior knee translation in professional football players

 Plotkin DL, Rodas, MA, Vigotsky AD, McIntosh MC, Breeze E, Ubrik R, Robitzsch C, Agyin-Birikorang, A, Mattingly ML, Michel JM, Kontos NJ, Frugé AD, Wilburn CM, Weimar WH, Adil Bashir A, Beyers RJ, Henselmans M, Contreras BM & Roberts MD. (2023): Hip thrust and back squat training elicit similar gluteus muscle hypertrophy and transfer similarly to the deadlift

 Ribeiro AS, Santos ED, Nunes JP, Nascimento MA, Graça Á, Bezerra ES, Mayhew JL (2023): A Brief Review on the Effects of the Squat Exercise on Lower-Limb Muscle Hypertrophy

 Signorile JF, Kwiatkowski K, Caruso JF & Robertson B. (1995): Effect of foot position on electromyographical activity of the superficial quadriceps muscles during the parallel squat and knee extension

 Vakos JP, Nitz AJ, Threlkeld AJ, Shapiro R & Horn T. (1994): Electromyographic activity of selected trunk and hip muscles during a squat lift. Effect of varying the lumbar posture

 Weiss LW, Fry AC, Wood LE, Relyea GE & Melton C. (2000): Comparative effects of deep versus shallow squat and leg-press training on vertical jumping ability and related factors

 Yack HJ, Collins CE & Whieldon TJ. (1993): Comparison of closed and open kinetic chain exercise in the anterior cruciate ligament-deficient knee