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各种深蹲动作力学分析 femur


深蹲的全解析1——矢状面:膝盖与脚尖位置关系
作者:张付

篇首语:本文重点讨论深蹲在矢状面时膝盖和脚尖的位置关系,关于深蹲的站距和上肢的倾斜程度问题将在《深蹲的全解析2》中详细讲解。

深蹲作为力量训练的基础项目,一直受到人们重视,但是深蹲的技术细节和生物力学原理却少有人知道,以致造成平时训练时不必要的麻烦甚至受伤。我参考美国力量与体能协会(National Strength and Conditioning Association——NSCA)和我多年训练经验给大家一个全面的解析。同时本文也会讨论究竟蹲到多深可以使训练效果最大化,同时受伤机率最小化。

深蹲训练到的主要肌肉
股四头肌Quadriceps,?绳肌Hamstring(包括股二头肌biceps femoris,半腱肌musculus semitendinosus,半膜肌Semimembranosus),臀大肌gluteus maximus,腹部肌群abdominal muscles,腰部竖棘肌Erector spine muscle
注:腹部肌群,腰部竖棘肌在训练中起到稳定脊柱作用,所以在深蹲中也能得到良好锻炼。

深蹲关键词:null膝关节角null下蹲时膝关节生物力学分析,膝关节超过脚尖null深蹲的分类null用进废退,中国武术与西洋深蹲的关联

1、膝关节角(也叫膝关节曲度)(kneeflexion
膝关节的角度测量,是大腿的延长线和小腿之间的夹角。如图绿箭头所示。此角度约90°如图所示:


45度膝关节角

2、下蹲时膝关节生物力学分析Knee biomechanics about squat

上图为膝关节及其附属结构)
包括胫骨Tibia(shinbone)
髌骨patella(kneecup)
后交叉韧带posterior cruciate ligament (PCL)
前十字韧带anterior cruciatenullligament(ACL)
外侧副韧带Lateralnullcollateral ligamentLCL
内侧副韧带medial collateral ligament(MCL)
半月板meniscus
关节软骨articular cartilage
股骨femur

下蹲的始终,后交叉韧带都受到后剪切力;而前十字韧带在膝关节角0到60度时受到明显前剪切力;当关节角大于60度,前十字韧带受力逐渐减小;在关节角达nullnullnull15o-30o时,前十字韧带受力达到顶峰。同时下蹲也带来髌骨所受的髌骨压力(Patellofemoral compressive forces)和胫骨压力(tibiofemoral compressive)。除了前十字韧带受力在关节角大于60度后逐渐减小外。null后交叉韧和髌骨受力随关节角的增大而增大。即下蹲的蹲位越深,后交叉韧和髌骨受力越大。

3、膝关节超过脚尖
膝关节超过脚尖,势必造成膝关节角增大,使后交叉韧带和髌骨受力增加。同时深蹲下蹲幅度增加也会增大膝关节角。如果二者同时具备,产生加成效应,再加上采用大负荷的负重。很可能造成受伤,而伤势更可能发生在后交叉韧带和髌骨附近的软骨。

4、深蹲的分类
所以为了预防受伤,人们通常采用膝盖不超过脚尖,且下蹲位不是太深的深蹲动作。
可分为:
1)半蹲(关节角45度)half squats (45oof flexion)
2)平行深蹲(即关节角等于90度,大腿平行于地面的深蹲)parallel squats (90oof flexion)

3)四分之一蹲(20度左右的关节角,看起来就像在抽搐一样的蹲法。但可以结合浅蹲跳练习直腿弹跳力)
4)康复式深蹲rehabilitation squat(一般对于膝盖有伤的病人进行恢复性训练时的深蹲,一般关节角控制在050°)
一般练力量的人喜欢练膝盖不超过脚尖的平行深蹲,既保证效果又相对安全。

5、用进废退
随着关节角的增大,即大腿?绳肌(hamstrings)靠近小腿(calf)越近,后交叉韧带以致髌骨附近软骨受到压力越大。但是,要知道,训练的目的在于什么?训练就是要肌肉,关节,韧带,软骨,肌腱,筋膜承担压力,对于没有经过训练的以上组织,受到某个压力会受伤。而通过训练后的组织受到同样压力就不会受伤。正所谓训练的本质就是“用进废退”,在人体可承受的范围内,越练越有力,越练越坚固。
所以,结论是:可以继续加大膝关节角,继续向下深蹲。甚至有专门膝关节超过脚尖的深蹲种类,就是为了训练后交叉韧带的强度。
以下特殊深蹲分类包括:
全蹲(full squats“deep squat” or “ass to grass (ATG)”坐地蹲)
当膝关节大于90°再向下就属于全蹲。全蹲对髋关节、膝关节的柔韧性要求更高,同时对关节各韧带和软骨刺激更强,造成伤害的机率更大,但同时训练所形成对膝关节的加固效应比其他深蹲反而强。而且当膝关节角大于90°后,臀大肌参与发力增强,所以很多欧美健美选手为了追求超级臀大肌(gluteus maximus),义不容辞的选择全蹲。
下面还有膝盖略超过脚尖的深蹲。
前蹲front squat
高杠位蹲high-bar squat
低杠位蹲low-bar-squat

我的点评:当你的训练水平不够高,膝关节韧带(尤其后交叉韧带)不够强大时,最多练到平行深蹲。否则极易造成韧带损伤甚至撕裂。
深蹲简单,还要量力而行。

6、中国武术与西洋深蹲的关联
由于我的以色列防身术需要对对方的各种要害进行精确打击,比如专门打击膝关节内侧和外侧副韧带;关节技专门攻击前十字韧带和后交叉韧带,所以我必须了解各个关节的生理解剖结构。同时我也融进了一些我认为具有实战意义的中国古流武术内容,所以和中国武术界也进行过一定交流。交流中发现,其实东西方在训练腿部方面有异曲同工之处。西方人练深蹲(膝盖不超过脚尖),中国人练习马步(膝盖不超过脚尖),而且对于那些有膝盖超过脚尖不良习惯的人,我在训练中采用了中西合璧的原创训练技术“马步式深蹲”,即在训练者身后放把椅子,让他坐在椅子上,然后撤掉椅子,专门练习马步。让马步成为平行深蹲的专项辅助训练。有一定马步基础后,训练者在深蹲时就会改掉膝盖超过脚尖的毛病。

结论:深蹲分很多种,训练者需根据自己的训练水平和实际情况选择深蹲方式。如果训练水平有限,只为健身目的,建议采用大腿平行于地面、膝盖不超过脚尖的平行深蹲parallel squats。

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