اثرات تمرینات زنجیره حرکتی باز و بسته بر مفصل زانو

شناخت نیروهای حول یک مفصل ضروری است. پالمیتیر و همکارانش یک مدل بیومکانیکی از اندام تحتانی مطرح نمودند که دو نیروی اصلی در مفصل زانو را به طور کمی نشان می دهد. نیروی برشی در یک جهت خلفی اتفاق می افتد و چنانچه به وسیله بازدارنده های بافت نرم (به طور عمده رباط صلیبی قدامی) کنترل نشود، سبب جابه جایی درشت نی به سمت جلو خواهد شد. نیروی دوم یک نیروی فشارنده است که در راستای محور طولی درشت نی اعمال می گردد. تمرینات تحمل وزن با افزایش فشردگی مفصلی، ثبات مفصل را بالا می برند.

در تمرین مفصل زانو در زنجیره حرکتی باز به حالت نشسته، زمانی که نیروی مقاومتی به انتهای درشت نی اعمال می شود، نیروهای برشی و فشاری حداکثر خواهند بود. زمانی که نیروی مقاوم به قسمت های ابتدائی تر اعمال گردد، نیروی برشی و نیروی فشاری هردو به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابند. اگر نیروی مقاوم در یک جهت محوریتر اعمال شود، نیروی برشی کوچکتر می شود. در صورت انقباض همزمان همسترینگ، نیروی برشی به حداقل می رسد.

تمرینات زنجیره حرکتی بسته با ایجاد گشتاور نیروی فلکشن در هر دو مفصل ران و زانو سبب انقباض همسترینگ جهت تثبیت مفصل ران و انقباض چهارسرران جهت تثبیت مفصل زانو می شوند. گشتاور، حاصل ضرب نیرو و فاصله از محور چرخش می باشد. که به آن تورک نیز می گویند. به عبارت دیگر گشتاور یک اثر پیچشی می باشد و زمانی رخ می دهد که نیرو به جسمی که حول یک نقطه لولا شده است وارد می شود. انقباض همزمان عضلات همسترینگ به خنثی نمودن تمایل چهارسرران برای ایجاد جابه جایی جلویی درشت نی کمک می کند. زمانی که نیروی مقاوم در یک جهت محوری نسبت به درشت نی اعمال می شود (برای مثال در تمرین تحمل وزن ) انقباض همزمان همسترینگ ها در کاهش نیروی برشی بیش ترین تأثیر را دارد. چندین مطالعه نشان داده اند که انقباض همزمان در تثبیت مفصل زانو و کاهش نیروی های برشی سود مند است.

تنش در همسترینگ ها می توانند با کمی خم شدن رو به جلوی تنه افزایش یابد. خم شدن تنه، مرکزتقل را به جلو جابه جا می سازد، گشتاور نیروی فلکشن زانو را کاهش می دهد و در نتیجه نیروی برشی زانو را کم نموده و نیروهای فشاری کشککی – رانی را کاهش می دهد. در تمرینات زنجیره حرکتی بسته تلاش می شود تا گشتاور نیروی فلکشن در زانو به حداقل برسد،  در حالی که در گشتاور نیروی فلکشن در ران افزایش یابد.

زمانی که نیروی مقاوم به کف پا اعمال شود، همچنین یک گشتاور نیروی فلکشن در مچ پا ایجاد می گردد. عضله نعلی با تثبیت فلکشن مچ پا و ایجاد یک گشتاور نیروی اکستنشن زانو، به خنثی نمودن نیروی برشی رو به جلو کمک می کند. بنابراین با اعمال یک نیروی محوری به بخش انتهایی اندام، کل زنجیره حرکتی اندام تحتانی وارد عمل می شود.

در تمرین زنجیره حرکتی باز، مانند تمرین جلوپا در وضعیت نشسته نیروی مقاوم اعمال شده به انتهای درشت نی، فقط سبب ایجاد یک گشتاور نیروی فلکشن در مفصل زانو می شود. در نتیجه به علت عدم انقباض همزمان همسترینگ، نیروی برشی در مفصل زانو به حداکثر می رسد.