3 EGZERSİZİN G. MAXIMUS AKTİVİTESİ & MAKSİMUM SÜRAT İLE İLİŞKİSİ
Bu makale, 3 alt ekstremite egzersizinin (Back Squat, Barbbell Split Squat/Bulgarian Split Squat (BSS) ve Barbbell Hip Thrust) Gluteus Maximus üzerindeki aktivasyon farklarını ortaya çıkarmak ve maksimal sprint ile ilişkisini belirlemek için 2021 ocak tarihinde “Güç ve Kondisyon Araştırma Dergisi”nde yayımlanan makalesini yansıtmaktadır.
Back Squat gibi dikey yüklü veya eksenel yüklü olarak tabir edilebilecek kuvvet egzersizleri geleneksel olarak uzun yıllardır kuvveti ve gücü geliştirmek için kullanılmaktadır. Fakat konu motorik eylemler üzerindeki performans, maksimum sürat veya akselerasyon olduğunda Back Squat gibi eksenel yüklü egzersizler performansı artırmak için yeterli olmayabilir. Koşu performansı sırasında kalça çoğu zaman ekstansiyon pozisyonundayken yer temasları gerçekleşiyor gibi görünmektedir. Maksimum sürate yaklaşıldıkça dizde olabildiğince minimum hareket, kalçada ise daha geniş bir hareket açıklığı görülürken, özellikle kalça ekstansiyon kuvveti yeri itebilmek ve horizontal vektör boyunca yol katedebilmek için elzemdir. Bundan dolayı Hip Thrust gibi yatay yüklü kuvvet egzersizleri koşu performansına daha uygun ve daha entegre bir hareket modeli ve mekaniğiyle çalışıyor gibi görünmektedir. Bu, “kişiye özgünlük” ilkesine aykırı olsada “dinamik uygunluk” teorisine göre uygundur ve sprint performansına daha fazla yararı görülebilir.
Denekler 18-35 yaşları arasındaydı ve 12 erkek takım sporcusu çalışmaya katılmak için gönüllü oldu. Denekler en az 3 yıllık direnç antrenmanı deneyimine sahip olmalıydı ve 3 egzersizin her birini harici yüklerle güvenli bir şekilde gerçekleştirebilmesi gerekiyordu. Ayrıca tüm denekler yazılı bilgilendirilmiş onam sağladı ve çalışma İskoçya Batı Üniversitesi Bilim Okulu ve Spor Etik Kurulu tarafından onaylandı.
Denekler minibantlar ile Gluteal kasları hedef alarak bir dizi dinamik hareket modelleriyle standart bir ısınma protokolü gerçekleştirdi. Denekler bir egzersizde 3 tekrardan oluşan daha ağır setlere doğru ilerleme katetti. Egzersizler arasında toparlanma/dinlenme süresi kısıtlanmadı; deneklerin toparlanma/dinlenme sürelerini kendilerinin seçmelerine izin verildi. Back Squat egzersizinde ayaklar omuz genişliğinden biraz daha geniş, bar üst Trapezius kasları boyunca sabitlenmiş ve çömelme sırasında (araştırmacı tarafından sürekli izlenerek) uyluk kemiğinin tepesi baz alınarak zemine paralel olana kadar çömelme gerçekleştirildi. Barbbell Split Squat/BSS egzersizi de Back Squat egzersizinde olduğu gibi aynı bar pozisyonunda ancak ayaklar bölünmüş bir pozisyonda, öndeki ayak zemine tam temas halinde ve arkadaki ayak topuk kaldırılmış olacak şekilde küçük bir fleksiyon pozisyonunda bir platform üzerinde sabit olacak şekilde gerçekleştirildi. Hip Thrust egzersizi ise 33-48cm aralığında bir benche üst sırt sabitlenerek, ayaklar omuz genişliğinde açık ve bar Pelvis’in merkezine sabitlenmiş bir şekilde gerçekleştirildi. Yer reaksiyon kuvvetini ölçmek için 2 sabit ve gömülü kuvvet plakası (AMTI Optima 400600; Advanced Mechanical Technology, Inc, Boston, MA) kullanıldı ve üretici yönergelerine göre kalibre edildi (1.000hz örnekleme hızı). Sprint değerlendirmesi için denekler, bir Woodway Force motorsuz koşu bandında (Woodway Force 3.0; Woodway USA, Inc, Waukesha, WI) maksimal bir doğrusal sprint gerçekleştirmeden önce 10 dakika dinlendi. Denekler kendilerini alıştırmak için 3 submaksimal ısınma sprinti gerçekleştirdi. 5 dakikalık bir dinlenmenin ardından, maksimum yatay, dikey kuvvetlerin ve süratin belirlendiği maksimum bir sprint performansını tamamlamaları talimatı verildi.
Deney 2 bölümden oluşuyordu. İlk bölümde, takım sporuyla ilgilenen sporcular Barbbell Hip Thrust, Back Squat ve Split Squat/BSS egzersizlerinin maximum 3 tekrarlı yüklerle performansları sırasında yer reaksiyon kuvvetleri ve G. Maximus’un elektromiyografi (EMG) ölçümleri kaydedildi. Ortaya çıkan veriler, 3 farklı egzersiz arasında herhangi bir fark olup olmadığını belirlemek için analiz edildi. İkinci bölümde, deneklerin, motorsuz bir koşu bandında tek bir maksimal sprint performansı sırasında sürat, yatay ve dikey kuvvetleri ölçüldü. Ortaya çıkan veriler, maksimum sprint performansı sırasında 3 farklı kuvvet egzersizinin ölçülen kas aktivasyonu ve kuvvet değişkenleri arasında herhangi bir ilişki olup olmadığı analiz edildi.
Hip Thrust, hem Back Squat hem de Split Squat/BSS egzersizlerinden daha yüksek ortalama Gluteus Maximus aktivasyonu gösterdi. Back Squat ve Split Squat/BSS egzersizleri arasında ortalama Gluteus Maximus aktivasyonunda fark yoktu.
Hip Thrust, hem Back Squat hem de Split Squat/BSS egzersizlerinden daha yüksek zirve Gluteus Maximus aktivasyonu gösterdi. Back Squat ve Split Squat/BSS egzersizleri arasında zirve Gluteus Maximus aktivasyonunda fark yoktu.
3 Egzersizde de sağ ve sol bacak arasında zirve yer reaksiyon kuvvetinde anlamlı bir fark yoktu. Back Squat, hem Split Squat/BSS hem de Hip Thrust egzersizlerine göre daha yüksek zirve yer reaksiyon kuvveti gösterdi. İlaveten Back Squat egzersizinde sol bacak, egzersizler arası en yüksek zirve yer reaksiyon kuvveti gösterdi. Ayrıca Hip Thrust, hem Back Squat hem de Split Squat/BSS egzersizlerine nazaran daha düşük zirve yer reaksiyon kuvvetiyle sonuçlandı.
En yüksek yatay kuvvet maksimum sürat ile önemli ölçüde ilişkili bulunurken, en yüksek dikey kuvvetin maksimum sürate bir katkısı yoktu. Hip Thrust egzersizi sırasında zirve kuvvet (Zirve Gluteus Maximus aktivasyonu) maksimum sürat ile önemli ölçüde ilişkiliydi. Hem Back Squat hem de Split Squat/BSS egzersizlerindeki zirve kuvvet ile maksimum sprint arasında zayıf ya da anlamsız istatistiksel sonuçlar ortaya çıktı.
1. Andersen KS, Christensen BH, Samani A, Madeleine P. Between-day reliability of a hand-held dynamometer and surface electromyography recordings during isometric submaximal contractions in different shoulder positions. J Electromyogr Kinesiol 24: 579–587, 2014.
2. Arcos AL, Yanci J, Mendiguchia J, Salinero JJ, Brughelli M, Castagna C. Short-term training effects of vertically and horizontally oriented exercises on neuromuscular performance in professional soccer players. Int J Sports Physiol Perform 9: 480–488, 2014.
3. Baechle TR, Earle RW; National Strength and Conditioning Association. Exercise techniques In. Essentials of Strength Training and Conditioning. 3rd ed. Champaign, IL: Human Kinetics, 2008. pp. 350.
4. Boren K, Conrey C, Le Coguic J, Paprocki L, Voight M, Robinson TK. Electromyographic analysis of gluteus medius and gluteus maximus during rehabilitation exercises. Int J Sports Phys Ther 6: 206–223, 2011.
5. Brughelli M, Cronin J. Effects of running velocity on running kinetics and kinematics. J Strength Cond Res 25: 933–939, 2011.
6. Buchheit M, Samozino P, Glynn JA, Michael BS, Al Haddad H, Mendez-Villanueva A, et al. Mechanical determinants of acceleration and maximal sprinting speed in highly trained young soccer players. J Sports Sci 32: 1906–1913, 2014.
7. Chelly SM, Denis C. Leg power and hopping stiffness: Relationship with sprint running performance. Med Sci Sports Exerc 33: 326–333, 2001.
8. Cohen J. Statistical power analysis. Curr Dir Psychol Sci 1: 98–101, 1992.
9. Contreras B, Cronin J, Schoenfeld B. Barbell hip thrust. Strength Cond J 33: 58–61, 2011.
10. Contreras B, Vigotsky AD, Schoenfeld BJ, Beardsley C, Cronin J. A comparison of gluteus maximus, biceps femoris, and vastus lateralis EMG amplitude in the back squat and barbell hip thrust exercises. J Appl Biomech 31: 452–458, 2015.
11. Contreras B, Vigotsky AD, Schoenfeld BJ, Beardsley C, Cronin J. A comparison of two gluteus maximus EMG maximum voluntary isometric contraction positions. PeerJ 3: 1–10, 2015.
12. Contreras B, Vigotsky AD, Schoenfeld BJ, Beardsley C, McMaster DT, Reyneke J, et al. Effect of a six week hip thrust versus front squat resistance training program on performance in adolscent males: A randomized control trial. J Strength Cond Res 31: 999–1008, 2016.
13. De Luca CJ. The use of surface electromyography in biomechanics. J Appl Biomech 13: 135–163, 1997.
14. Dorn TW, Schache AG, Pandy MG. Muscular strategy shift in human running: Dependence of running speed on hip and ankle muscle performance. J Exp Biol 215: 1944–1956, 2012.
15. Fujisawa RPD. Hip muscle activity during isometric contraction of hip abduction. Soc Phys Ther Sci 2: 187–190, 2014.
16. Harris GR, Stone MH, O’Bryant HS, Proulx CM, Johnson RL. Short term performance effects of high power, high force or combined weight training methods. J Strength Cond Res 14: 14–20, 2000.
17. Highton JM, Lamb KL, Twist C, Nicholas C. The reliability and validity of short-distance sprint performance assessed on a nonmotorized treadmill. J Strength Cond Res 26: 458–465, 2012.
18. Jones MT, Ambegaonkar JP, Nindl BC, Smith JA, Headley SA. Effects of unilateral and bilateral lower-body heavy resistance exercise on muscle activity and testosterone responses. J Strength Cond Res 26: 1094–1100, 2012.
19. Jönhagen S, Ericson MO, Nemeth G, Eriksson E. Amplitude and timing of electromyographic activity during sprinting. Scand J Med Sci Sports 6: 15–21, 1996.
20. Kuitunen S, Komi PV, Kyröläinen H. Knee and ankle joint stiffness in sprint running. Med Sci Sports Exerc 34: 166–173, 2002.
21. De Lacey J, Brughelli M, McGuigan MR, Hansen K. Strength, speed and power characteristics of elite rugby league players. J Strength Cond Res 28: 2372–2375, 2014.
22. Von Laßberg C, Beykirch KA, Mohler BJ, Bülthoff HH. Intersegmental eye-head-body interactions during complex whole body movements. PLoS One 9: e95450, 2014.
23. McBride JM, Blow D, Kirby JT, Haines LT, Dayne MA, Triplett NT. Relationship between maximal squat strength and five, ten, and forty yard sprint times. J Strength Cond Res 23: 1633–1636, 2009.
24. McBride JM, Triplett-McBride T, Davie A, Newton RU. The effect of heavy- vs. light-load jump squats on the development of strength, power, and speed. J Strength Cond Res 16: 75–82, 2002.
25. McCurdy KW, Langford GA, Doscher MW, Wiley LP. The effects of short term unilateral and bilateral lower body resistance training on measures of strength and power. J Strength Cond Res 19: 9–15, 2005.
26. McKenna M, Riches PE. A comparison of sprinting kinematics on two types of treadmill and overground. Scand J Med Sci Sports 17: 649–655, 2007.
27. Meylan CMP, Cronin JB, Oliver JL, Hopkins WG, Contreras B. The effect of maturation on adaptations to strength training and detraining in 11–15-year-olds. Scand J Med Sci Sports 24: 156–164, 2014.
28. Morin JB, Edouard P, Samozino P. Technical ability of force application as a determinant factor of sprint performance. Med Sci Sports Exerc: 1680–1688, 2011.
29. Morin JB, Gimenez P, Edouard P, Arnal P, Jiménez-Reyes P, Samozino P, et al. Sprint acceleration mechanics: The major role of hamstrings in horizontal force production. Front Physiol 6: 1–14, 2015.
30. Morin JB, Sève P. Sprint running performance: Comparison between treadmill and field conditions. Eur J Appl Physiol 111: 1695–1703, 2011.
31. Nummela A, Keränen T, Mikkelsson LO. Factors related to top running speed and economy. Int J Sports Med 28: 655–661, 2007.
32. Pinto R, Cadore E, Correa C, Gonçalves Cordeiro da Silva B, Alberton C, Lima C, et al. Relationship between workload and neuromuscular activity in the bench press exercise. Medicina Sportiva 17: 1–6, 2013.
33. Randell AD, Cronin JB, Keogh JWL, Gill ND. Transference of strength and power adaptation to sports performance—horizontal and vertical force production. Strength Cond J 32: 100–106, 2010.
34. Seitz AL, Uhl TL. Reliability and minimal detectable change in scapulothoracic neuromuscular activity. J Electromyogr Kinesiol 22: 968–974, 2012.
35. Siff MC. Dynamic correspondence as a means of strength training. In: Supertraining. Denver, CO: Supertraining Institute, 2004.pp.242–247.
36. Spiers DE, Bennett MA, Finn CV, Turner AP. Unilateral vs bilateral squat training for strength, sprints and agility in academy rugby players. J Strength Cond Res 30: 386–392, 2016.
37. Weyand PG, Sternlight DB, Bellizzi MJ, Wright S. Faster top running speeds are achieved with greater ground forces not more rapid leg movements. J Appl Physiol 89: 1991–1999, 2000.
38. Wisløff U, Castagna C, Helgerud J, Jones R, Hoff J. Strong correlation of maximal squat strength with sprint performance and vertical jump height in elite soccer players. Br J Sports Med 38: 285–288, 2004.
39. Worrell TW, Karst G, Adamczyk D, Moore R, Stanley C, Steimel B, et al. Influence of joint position on electromyographic and torque generation during maximal voluntary isometric contractions of the hamstrings and gluteus maximus muscles. J Orthop Sports Phys Ther 31: 730–740, 2001.
40. Yavuz HU, Erdag D. Kinematic and electromyographic activity changes during back squat with submaximal and maximal loading. Appl Bionics Biomech 17: 1–9, 2017.