Teknisk analyse av knebøy, del 1: En forklaring av biomekanikk

Av Per Øystein S. Tovsen

I denne artikkelserien vil jeg forklare hvordan en knebøy fungerer, grovt hvordan man skal utføre den, og i heller stor detalj forklare hvordan man skal korrigere feilkilder i knebøy. Jeg vil også forklare litt grunnleggende biomekanikk og om problem i forhold til forskjellige anatomiske forutsetninger og hvordan det påvirker bevegelsen. Generelt er målet at om du leser dette skal du ikke nødvendigvis kunne ta knebøy selv, men du skal forstå hvordan øvelsen fungerer og hvordan du skal korrigere den for deg selv og andre.

Del 1 og 2 vil ikke gi ha noen særlig referanseliste da jeg egentlig bare forklarer hvordan en bevegelse fungerer. Del 3 vil behøve litt kilder da jeg vil gå gjennom muskelaktivering i forskjellige vinkler og øvelsesvarianter, samt hvordan forskjellige repetisjonssjikter og belastninger påvirker aktiveringen.

Jeg anbefaler at dere leser del 1 først, da forklaringene i del 2 forutsetter at du har forstått det som står i del 1.

Målmuskulatur vil være quadriceps, hamstrings, gluteus, adductors og kjerne. Man kan diskutere hvorvidt gluteus maximus eller quadriceps vil være agonist (hovedmuskel) i bevegelsen, men lærebøker er som regel quadriceps oppført som agonist.

Øvelsesutførelse

Man griper stangen og går under. Hvor bredt man velger å holde hendene avhenger av bevegeligheten i skulderledd, litt av preferanse, litt på hvor man har stangen på ryggen og på hvor mye man ønsker å bidra med armer til oppspenning av brystryggen. Det er enklere å bruke armer til å spenne brystrygg om grepet er noe smalere.

Hvor stangen skal ligge på ryggen avhenger av hvilken variant du ønsker å utføre. Høy stangposisjon vil si at stangen hviler oppå øvre del av trapezius og skuldre. Lav stangposisjon betyr noe lenger ned på øvre del av trapezius, men også mer på bakside skulder.

Finn benstillingen du ønsker å ha, spenn opp rygg og pust dypt inn. Å presse albuer fremover kan bidra til økt oppspenning i thorakalrygg (brystrygg). Knekk i hofte og knær og begynn å sette deg ned. Ikke pust ut underveis i øvelsen, men hold buktrykket underveis.

  • Ønsket bunnposisjon er individuelt, men generelt bør ikke bunnposisjon være før oversiden av lår er paralellt med bakken. Dette betyr altså at vinkelen i kneleddet vil være skarpere enn 90 grader.

Idet du snur, pass på at knærne ikke faller innover, hold fortsatt buktrykket og begynn å skyve oppover igjen. Pass her på at hofte ikke stiger i raskere tempo enn skuldre, da det vil bety at overkroppen faller fremover.

Biomekanikken i knebøy

Det er visse grunnleggende mekaniske faktorer man må forstå når man gjør en bevegelsesanalyse. Hvordan endring i tyngdepunkt påvirker lastarmer og motsatt. Tyngdepunktet i en knebøy, gitt høy nok eksternbelastning må etter hvert havne et eller annet sted over ca midten av foten, mot hælen. Ved lav eksternbelastning kan man til en viss grad kompensere for feil tyngdepunkt fremover muskulært. Bakover ikke i like stor grad, da man omsider vil falle bakover.

Det jeg ønsker å forklare i dette punktet er hvordan forskjellige stang, leddposisjoner og -vinkler, og beinlengder vil påvirke lengder av lastarmer, og følgelig tyngdepunktet. For å forstå hvordan man kan påvirke disse, må man forstå hvorfor det skjer, og hvordan de fungerer.

Vi begynner med å forklare forskjell på high-bar og low-bar, og hvordan det påvirker tyngdepunktet og følgelig kravet til leddposisjoner. Dette vil også til en grad illustrere hva som skjer uavhengig av stangposisjon dersom man koordinerer kne- og hofteposisjon feil i sagittalplanet.

 De tre bevegelsesplan

planes-of-movement

Transversal, frontal og sagittal

Sagittalplanet er altså bevegelsesplanet man ser om man ser en person fra siden.

Om man setter knærne lenger frem når man går ned vil det si at hele bevegelsen vil være mer oppreist (nærmere high-bar), og følgelig om man setter rumpen lenger ut vil det bety at man blir mer fremoverlent. Dette kan være med hensikt, som diktert av formål, men oftest kommer det av en mobilitets- eller koordinasjonsfeil.

Hvorfor er kraftarmer så viktige?

Dreiemoment.

Dreiemoment vil si kraften et ledd påvirkes av.  «Dreiemoment beskriver i fysikken en krafts evne til å forandre et legemes rotasjon om sin egen akse. Dreiemoment er definert som kryssproduktet av kraft og arm (hvor armen er korteste avstand mellom kraftens angrepslinje og rotasjonssenteret)» (- wiki).

Altså er kraften en følge av lengde på arm i forhold til retning til kraften som påvirker armen, og mengden kraft som påvirker armen. I vårt tilfelle vil dette tilsi at dreiemomentet, altså kraften som påvirker leddet, er vekten man velger å belaste med (pluss kroppsvekten som befinner seg over hofteleddet), ganget med tyngdekraften, ganget med armens lengde i forhold til kraftretning. Kraftretningen (vektorens retning) er primært tyngdekraften, så den går altså nedover.

Dreiemomentet = (Vekt+Belastning) x Tyngekraften x Armlengde

Ettersom øvelsen vi gjør i hovedsak foregår i sagittalplanet vil lastarmene gå 90 grader på loddlinjen i forhold til sagittalplanet. Som du kanskje har forstått vil dette tilsi at dreiemomentet endrer seg avhengig av hvor i bevegelsen man befinner seg. For forklaringens skyld, ettersom det er i denne posisjonen det egentlig har noe å si for oss, snakker vi om bunnposisjon.

knebøy fra siden

Fra venstre: Frontbøy, high-bar, low-bar

De røde linjene viser leddvinkler mens de grønne viser grad av forskyvning av lastarmer i sagittalplan.

Den blå linjen i midten er loddlinjen. Om man ser på low-bar mot high-bar er gjerne det første man ser at vinkelen i hofteleddet (mellom rygg og lår) er skarpere, da han er mer fremoverlent som følge av stangposisjonen i low-bar. På frontbøy ser man at denne forskyvningen blir enda mer ekstrem i retning high-bar. Man ser også at kne- og ankelleddets vinkler blir skarpere.

Altså:

Low-bar (mer fremoverlent):

Skarpere vinkel i hofte, mindre skarp i kne og ankel. Lengre lastarm bak loddlinjen og kortere foran.

High-bar (mer oppreist):

Mindre skarp vinkel i hofte, skarpere vinkel i kne og ankel. Kortere lastarm bak loddlinjen og lengre foran.

Hva betyr dette i praksis?

Kravet til ankelmobilitet synker samtidig som kravet til aktivering i posterior chain øker. Dette skjer fordi man gjør vinkelen i hoften skarpere i forhold til kneleddet, noe som forlenger lastarmen fra loddlinjen og bakover. Når det skjer øker kravet til arbeid (aktivering) fra posterior-kjede; altså hamstrings, rumpe og rygg, for å kompensere for en lengre lastarm. Lastarmen på andre siden av loddlinjen blir mindre, så kravet til quadriceps reduseres.

Så det vil være riktig å si at en low-bar-variant av knebøy trener mer bakside og mindre fremside enn en high-bar. Tilsvarende vil det si at low-bar setter mindre krav til mobilitet i ankel- og hofteledd. Derimot er kravet til skuldermobilitet økt. Jeg kommer tilbake til mobilitetsproblematikk i del 2, hvor jeg også vil forklare tiltak for å korrigere bevegelsesfeil i knebøy.

Noe annet som vil påvirke lengden på lastarmer, er fotstilling og hoftens vinkel i transversalplan (sett ovenfra). Knebøy, som de fleste bevegelser man gjør med vekter er en bevegelse som primært foregår i sagittalplan. Under har jeg forsøkt å illustrere hva som skjer i transversalplanet ved forskjellige beinstillinger, og hva det betyr for lastarmene i sagittalplanet.

Gradstokk for forklaring

Dette blir en øvelse i abstraksjon, men innbill deg at de røde linjene illustrerer eksempelvinkler for vinkelen til lårbeinet. Altså er punktene hvor de røde linjene treffer buen der knærne vil ende opp, og utgangspunktet er hoftens endepunkt.

Den lange, grønne, loddrette linjen illustrerer sagittalplanet. Ryggsøylen vil (ideelt sett…) gå langs sagittalplanet. De grønne linjene som går fra buen og ned viser lastarmen i planet som følge av endret benposisjon og vinkel.

De blå loddrette linjene er ment å vise forskjellen i lastarm som vil skje ved en smal beinstilling i forhold til en bredere.

Dette betyr at man kan manipulere lastarmene i sagittalplanet ved å endre benbredden og vinklene i hoften i transversalplanet (planet sett ovenfra).

Det er en kjennsgjerning at vi alle ikke er konstruert likt. Lengden på femur (lårbein) i forhold til rygg og legg varierer fra person til person. Om lårbeinet relativt sett er lengre vil det si at lastarmene i sagittalplanet i forhold til loddlinjen vil være lengre. Det betyr at man setter enten økt krav til ankelmobilitet, slik at man kan ta ut dette økte utslaget foran loddlinjen. Da vil vinkelen i ankel- og kneledd bli skarpere. Alternativt kompenserer man ved å sette hoften ut bakover og få en skarpere vinkel i hoften. Da har man forlenget lastarmen bak loddlinjen, og må lene seg fremover for å ikke få tyngdepunktet så langt bak at man faller bakover.

Når lastarmen bakover forlenges tilstrekkelig er det en av to ting som skjer om man ikke ønsker å velte. Enten slipper man overkroppen fremover, som beskrevet over, eller man ender opp med å få en bekkentilt (for å fortsatt kunne holde en oppreist stilling). Posterior bekkentilt har mange navn, bl.a. buttwink, men resultatet er at man slipper rumpen ned og fremover og krummer nedre del av korsrygg i bunnen av løftet.

6a00e55220b2208834019102b35129970c-800wi

Fig. 1 er normal, fig. 2 er med bekkentilt

Det skal nevnes at dette bare er en av årsakene til at dette faktisk skjer, de andre vil beskrives mer i del 2 av denne artikkelserien, da de handler om bevegelighets- eller mobilitetsproblematikk. F.eks. kan det rett og slett være at hoftekammen treffer lårbeinet i bunnposisjon.

Du kobler da antagelig det at endring i hoftevinkel kan bidra til dels med å endre den relative lengden til låret i sagittalplanet. I dette tilfellet vil det si at for å korrigere buttwink kan man forsøke å knekke mer i knærne på vei ned slik at man får knærne lenger frem i bunnposisjon. Som forklart over vil skarpere vinkel i kne og ankel tilsi at man kan ha en slakere vinkel i hofte og holde seg mer oppreist i bunnposisjon.

OBS: Selv om jeg nevnte buttwink i sammenheng med benposisjon og benlengder kan det like gjerne komme av at man rett og slett koordinerer feil og setter rumpen ut for langt bak.

En annen ting man kan forsøke er å legge noe under hælen. Alternativt kan man heve hælen ved bruk av vektløftersko. Det vil endre leggens relative lengde. I tillegg vil man allerede ha gitt ankelleddet noen få graders ekstra margin, så mobilitetskravet i ankelleddet synker. Det som da skjer er at man har en mulighet til å skyve knærne lenger frem, slik at lårbeinet forskyves fremover i forhold til loddlinjen, og lastarmen bakover forkortes.

Selv om jeg har forklart et formål med endring i benstilling her som det at man kan justere lengden på lastarmen, slik at man enklere kan holde seg oppreist, er ikke det nødvendigvis eneste årsak.

Man vil ofte se at folk som kjører knebøy med lav stangposisjon ofte har en vesentlig bredere benstilling enn de som velger en høy stangposisjon. Da low-bar er popularisert gjennom styrkeløft, hvor det å flytte mest mulig vekt er hensikten, må man tenke over at jo bredere man står, jo kortere blir bevegelseslengden.

Su55k01_m16

Over er en likebeint trekant. Om man gjør vinkel A og B slakere vil h bli lengre, og motsatt om man gjør de skarpere. Differansen i lengden på h vil da være forskjellen i bevegelseslengde man oppnår på å endre bredde på benstilling.

Dersom hensikten er å flytte mest mulig vekt vil det jo, gitt at man ikke taper kraftutvikling på å gjøre det, være hensiktsmessig å utføre minst mulig arbeid relativt til belastningen man flytter, og én måte å gjøre det på er å korte ned bevegelseslengden.

Hva har vi gått i gjennom?

  • Forklaring av bevegelsesplan; sagittal og transversal er mest gjeldende for oss denne gang
  • Betydning av lastarmer og dreiemoment
  • Tyngdepunkt og loddlinje
  • Hva som skjer når man endrer stangposisjon
    • Low-bar (mer fremoverlent): Skarpere vinkel i hofte, mindre skarp i kne og ankel. Lengre lastarm bak loddlinjen og kortere foran.
    • High-bar (mer oppreist): Mindre skarp vinkel i hofte, skarpere vinkel i kne og ankel. Kortere lastarm bak loddlinjen og lengre foran.
  • Hvordan endring av benbredde og vinkel i transversalplan påvirker sagittalplanets lastarmers lengder
    • Under her hvordan endringer i beinlengder vil føre til i forhold til endrede krav til mobilitet eller benposisjon
    • Hva buttwink er og en måte man kan korrigere det

Del 2 vil ta for seg flere feilkilder i knebøy. Mobilitetsproblematikk og muskelubalanser, hvordan det påvirker bevegelsen, og hvordan man skal korrigere det. Kapittelet vil derfor være en god del mer omfattende, men det vil være formulert mer som et oppslagsverk, slik at man ikke trenger å lese hele for å finne svar på sitt problem.

2 thoughts on “Teknisk analyse av knebøy, del 1: En forklaring av biomekanikk

  1. Pingback: En teknisk analyse av knebøy, del 2: Feilkilder | Muskelbloggen

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s