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【訓練】深蹲時膝蓋可不可以超過腳尖?Squat Knee Position

7/5/2018

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在討論這個問題前,我們先釐清幾件事。首先,深蹲(Squat)是屬於自由重量(Free Weight)的訓練動作,重心很重要,我們希望重心能夠落在腳掌範圍,避免不必要的力矩(如下圖右)消耗不必要的力。
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※ Mark Rippetoe《Starting Strength》Fig. 2-31
建立了槓心與腳掌的關係,再來我們希望維持骨盆以上保持脊柱的正位(沒有拱腰、駝背、……),避免傷到脊椎。這時我們有幾個角度要看:髖關節角度 H、膝關節角度 K、踝關節角度 A、軀幹與地面夾角 B。
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※ Mark Rippetoe《Starting Strength》Fig. 2-5,彩色註記為青山所加
​現在假設蹲的深度都到大腿平行地板(亦即 H = B 且 K = A)、軀幹長度不變、H 與 B 角度也不變,此時若有另一個人大腿骨相對較長,那會發生什麼事?膝關節角度 K 會越來越小,並且膝蓋會超過腳尖。這告訴我們大腿骨相對長的人,膝蓋是可以合理超過腳尖的。
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※ 綠色長度、角度不變,改變橘色下肢比例
有了這個共識後,我們可以開始討論哪些因素會造成影響:
  1. 身體結構對重心的影響:軀幹、大腿、小腿的長度比例
  2. ​姿勢動作對重心的影響:前蹲(Front Squat)、高槓位背蹲(High-Bar Back Squat)、低槓位背蹲(Low-Bar Back Squat)、相撲深蹲(Sumo Squat)
  3. 關節活動度對結構的影響:髖、膝、踝三大關節​

一、身體結構對重心的影響

由前面的推論過程,我們可以得出「大腿相對較短、小腿相對較長、腳掌相對較長」的人,膝蓋不容易超過腳尖。

※補充:
  大腿相對越長,軀幹越會需要前傾(B 角度越小),適合低槓背蹲;
  反之大腿較短、軀幹較長的人,前蹲或高槓背蹲較有利。

二、姿勢動作對重心的影響

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※ Mark Rippetoe《Starting Strength》Fig. 2-8
圖左為背深蹲(Back Squat)圖右為前深蹲(Front Squat),「前蹲→高槓背蹲→低槓背蹲」基本上是一個重心往後移的過程,重心越後面,軀幹越前傾(B 角度越小),膝蓋也會往後移(K 角度變大),膝蓋也就不容易超過腳尖。

相撲深蹲(Sumo Squat)因為雙腳距離較寬,大腿水平外展,從側面看大腿骨也是變短的,故膝蓋不容易超過腳尖。

三、​關節活動度對結構的影響


​​(此段灰色文字為數學輔助,可選擇忽略)在討論關節角度時,我們可以看左下角的四邊形。因為四邊形內角和為 360 度,我們可以列出等式:
B + ( 180 - H ) + K + ( 180 - A ) = 360
​故 B + K - H = A
若固定小腿長度,則 A 角度越大,膝蓋越不容易超過腳尖。
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  • 踝關節活動度差(A 角度較大)的人,膝蓋無法往前壓,膝蓋不容易超過腳尖,蹲不低且容易往後倒;硬是蹲低容易踮腳尖往前倒。
  • 膝關節活動度差(K 角度較大)的人,很難做深蹲,膝蓋不容易超過腳尖,超過腳尖容易往前倒。(K↑ 則 A↑)
  • 髖關節活動度差(H 角度較大)的人,假設踝關節與膝關節活動度固定,那 H 角度越大則 B 角度越大,膝蓋容易超過腳尖。(H↑ 則 A↓)

四、膝蓋位置對膝蓋的力學影響

​力學上,不論膝蓋位置如何,下肢提供的垂直力(紅線)都是一樣的,等於自身體重加上負重。但在合理姿勢上,膝蓋相對前面的人來說,下肢需要更大的合力(斜線)才有足夠的垂直力,因此對膝蓋的壓力較大。但這是個體差異,無須強求,若是為了強制膝蓋不超過腳尖,屁股太往後或太低,壓力反而會轉移到下背部造成其他傷害。

蹲是人天生的動作,使用正確的姿勢與發力方式、循序漸進的訓練你就不會受傷。蹲的時候不要只是用膝蓋蹲,維持膝蓋與腳尖的對位、大肌群的發力就能降低受傷的風險。
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五、結論

青山在肌力課時常說「訓練沒有鐵則」,「膝蓋不要超過腳尖」只是指導方便。很多人因為長期久坐、髖關節活動度差、不懂得臀部發力,故一些教練為了避免學員深蹲時以「膝蓋前移」啟動動作造成傷害,而說「膝蓋不要超過腳尖」。但這不是鐵則,在良好的訓練指導下,只要動作符合你身體的生物力學,就是不容易受傷的好動作。

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