76 Trunk and lower limb muscle activity during different resistance exercises Abstract The purpose of resistance training is to increase muscle performance (muscle strength and power). The activity of a single muscle during different exercises is most easily measured by surface electromyography. In this article, we collected existing review arti- cles comparing the activity of different muscles of the trunk and lower limbs during different exercises. On this basis, we created a graphical overview of selected exercises. Muscle activity during each exercise was expressed as a percentage of activity during the maximum desired isometric contraction. This overview is useful for sports and kinesiology experts, as they can use the article as a guide when selecting appropriate exercises for specific muscles. Keywords: resistance exercise, muscle activity, muscle activation, electromyography, strength training Izvleček Vadba proti uporu je namenjena poveča- nju mišične zmogljivosti (mišične jakosti in moči). Aktivnost posamezne mišice med različnimi vajami je najenostavne- je meriti s površinsko elektromiografijo. V tem članku smo zbrali vse dosedanje pregledne članke na temo primerjave ak- tivnosti različnih mišic trupa in spodnjih okončin pri različnih vajah ter na podlagi tega pripravili slikovne prikaze izbranih vaj. Aktivnosti mišic pri posameznih va- jah smo navedli kot odstotek aktivnosti med največjo hoteno izometrično kon- trakcijo. Pregled tematskih člankov je ko- risten za strokovnjake s področja športa in kineziologije, saj lahko prispevek upo- rabijo kot vodilo pri izbiri ustreznih vaj, kadar je cilj obremeniti specifične mišice ali mišične skupine. Ključne besede: vadba proti uporu, mišična aktivnost, mišična aktivacija, elektromio- grafija, vadba za moč Eva Andoljšek 1 , Neža Skuk 1 , Žiga Kozinc 1,2 Aktivnost mišic pri različnih vajah za moč trupa in spodnjih okončin 1 Univerza na Primorskem, Fakulteta za vede o zdravju, Polje 42, SI-6310, Izola 2 Univerza na Primorskem, Inštitut Andrej Marušič, Muzejski trg 2, SI-6000, Koper iz teorije za prakso 77 Uvod Cilj vadbe proti uporu je – najsplošneje – povečanje mišične zmogljivosti (mišične jakosti in moči). Na učinkovitost te vadbe vplivajo številni notranji in zunanji dejavni- ki, brez dvoma pa je zadostna obremenitev posameznih mišic ključen in nujen pogoj. Obremenitev posamezne mišice med do- ločeno vajo je večina dosedanjih študij vrednotila prek elektromiografije (EMG), pri čemer se aktivnost mišice izrazi kot od- stotek aktivnosti med največjo hoteno izo- metrično kontrakcijo (v nadaljevanju: angl. maximal voluntary isometric contraction – MVIC). V tem prispevku smo zbrali vse dosedanje pregledne članke na temo pri- merjave aktivnosti mišic trupa in spodnjih okončin med različnimi vajami ter na pod- lagi tega pripravili slikovne prikaze izbranih vaj. Pregled tematskih člankov je koristen za strokovnjake s področja športa in kine- ziologije, saj lahko prispevek uporabijo kot vodilo pri izviri ustreznih vaj. „ Mišice trupa Slika 1 prikazuje primere vaj, pri katerih je ugotovljena najvišja aktivnost mišic trupa. Največjo aktivnost preme trebušne mišice (m. rectus femoris) izzove upogib trupa leže oz. klasični trebušnjak z rokami, skle- njenimi za vratom, kolkom v upogibu 60° in koleni pod kotom 90° (81 ± 10 % MVIC; Slika 1A). Sledi vaja statičnega trebušnja- ka z rokami, prekrižanimi na prsnem košu, ter boki v upogibu 60° in koleni pod ko- tom 90° (67 ± 15 % MVIC) (Oliva-Lozando, 2020). Notranja poševna mišica je pri kla- sičnem trebušnjaku z rokami za vratom ter upognjenim kolkom pri 60° in koleni pod kotom 45° brez zasuka aktivna 61 ± 17 % MVIC, z zasukom pa 57 ± 12 % MVIC. Najve- čjo aktivnost notranje poševne mišice (m. obliquus internus) je izzvala vaja mešane opore ležno spredaj s primikom lopatice in zadnjim nagibom medenice (119 ± 60 % MVIC; Slika 1B). Enaka vaja izdatno aktivira tudi zunanjo poševno mišico (m. obliquus externus) (110 ± 65 % MVIC) (Oliva-Lozan- do, 2020). Aktivnost dolge hrbtne mišice (m. erector spinae) je največja pri vajah z iztegovanjem hrbta (63 % MVIC) in pri različnih vajah s prostimi utežmi. Pri vajah s prostimi utežmi je ugotovljena največja aktivacija pri mrtvem dvigu (90 % MVIC; Slika 1C), mrtvem dvigu s hex palico (80 % MVIC) in potisku iz kolka (85 % MVIC) (Oli- va-Lozando, 2020). Mišice multifidus so naj- bolj aktivne pri vaji iztega trupa in iztega nog z aktivnim nadzorom medenice (64 % MVIC). Pri vaji mešane opore klečno z izmeničnim dvigovanjem nasprotne noge in roke (Slika 1D) ter pri vaji dviga medenice leže na hrbtu so mišice multifidus aktivne nekoliko manj (39 % MVIC) (Oliva-Lozando, 2020). Največjo mišično aktivnost prečne trebušne mišice je izzvala vaja bočnega dviga trupa (58 ± 7 % MVIC; Slika 1E), sledi klasični trebušnjak z rokami za vratom (40 ± 26 %) (Oliva-Lozando, 2020). „ Iztegovalke in odmi- kalke kolka (zadnjične mišice) Vaje, ki izzovejo visoko mišično aktivnost iztegovalk in odmikalk kolka so prikazane na Sliki 2. Dosedanje študije so ugotovile največjo aktivnost velike zadnjične mišice (m. glute- us maximus) pri vaji stopanja na dvignjeno površino in pri njenih različicah, kot so ko- rak navzgor, bočni korak navzgor, diagonal- ni korak navzgor in navzkrižni korak nav- zgor. Pri omenjenih vajah je bila aktivnost velike zadnjične mišice pogosto nad 100 % MVIC. Zelo visoko stopnjo aktivacije velike zadnjične mišice (> 60 % MVIC) so ugo- tovili pri vajah mrtvi dvig, potisk iz kolkov, izpadni korak in počep. Pri vaji mrtvi dvig s hex palico je bila mišica v povprečju aktiv- na 88 ± 16 % MVIC, sledijo potisk iz kolkov (82 ± 19 % MVIC; Slika 2A), počep s pasom (71 ± 29 % MVIC), počep v razkoraku (70 ± 15 % MVIC; Slika 2B), klasični izpadni korak (66 ± 13 % MVIC), počep z eno nogo (66 ± 15 %; Slika 2C) in klasični mrtvi dvig (65 ± 42 % MVIC) (Neto, 2020). Visoka aktivnost je bila izmerjena tudi pri izpadnem koraku vstran (41 ± 20 % MVIC), lateralnem koraku navzgor (41 % MVIC), prečnem izpadnem koraku (49 % ± 20 % MVIC), enostranskem počepu (57 ± 44 % MVIC), sestopu s sto- pničke (59 ± 35 % MVIC), počepu ob ste- ni (59 % MVIC), enonožnem počepu (59 ± 27 % MVIC) in enonožnem mrtvem dvigu (59 ± 28 % MVIC) (Reiman idr., 2012). Siste- matični pregled avtorja Neto (2019) je po- kazal, da je velika zadnjična mišica najbolj aktivna pri vaji potisk iz kolkov (povprečno 55–105 % MVIC) v primerjavi s počepom ali mrtvim dvigom (Neto idr., 2019). Po mnenju nekaterih avtorjev ima pri razvoju specifičnih in funkcionalnih prilagoditev pomembno vlogo izbira vaj ob upošteva- Slika 1. Primeri vaj, ki izzovejo visoko aktivnost mišic trupa 78 nju smeri vektorja sile (navpično ali znano kot aksialni vektor in vodoravno, znano kot anteroposteriorni vektor). Dokazano je, da različne vaje vektorja sile povzročajo razlike v amplitudah EMG velike zadnjične mišice. Vaje s horizontalno usmerjenim vektorjem sile (potisk bokov) povzročijo znatno večjo aktivnost velike zadnjične mišice (41-70 % MVIC) v primerjavi z vajami z navpično usmerjenim vektorjem sile (počep) ob ena- ki intenzivnosti (15-29 % MVIC) (Macadam in Feser, 2019). Podatki iz raziskave Martin- -Fuentes idr. (2020) poročajo, da je najvišja dosežena mišična aktivnost velike zadnjič- ne mišice pri počepu v kotu 45˚, aktivnost glede na MVIC pa znaša po podatkih Neto idr. (2019) 100–130 %. Med vajo mrtvega dviga je dosežena mišična aktivnost velike zadnjične mišice 95 % MVIC (Fuentes idr., 2020). Aktivnost srednje zadnjične mišice (m. glu- teus medius), ki je ključna pri odmiku kolka, je bila prav tako ocenjena pri številnih va- jah. Zelo visoko aktivnost je mišica dosegla pri enonožnem počepu (64 ± 24 % MVIC) in stranskem mostu (74 ± 30 % MVIC). Sle- dijo vaje enonožni mrtvi dvig (58 ± 22 % MVIC), dvig in spust medenice v enonožni stoji (57 ± 32 % MVIC; Slika 2D), odmik kolka leže na boku (56 % MVIC), počep ob steni (52 ± 22 % MVIC), prečni izpadni korak (48 ± 21 % MVIC), enostranski most (47 ± 24 % MVIC) in stopanje na dvignjeno površino (44 ± 17 % MVIC) (Reiman idr., 2012). Naj- večja aktivnost se je pokazala pri mostu na eni nogi z dodanim iztegom ter mostu na eni nogi z dodanim odmikom (103 % MVIC). Zelo visoka aktivnost se je pokazala tudi pri drugih vajah: odmik kolka leže (25–100 % MVIC), odmik kolka s sklenjenimi stopali v leži bočno (angl. shell) (63–77 % MVIC; Slika 2E) in stranski most (74 % MVIC) (Ebert idr., 2017). V študiji Moore idr. (2020) je bila sre- dnja zadnjična mišica pri počepu ob steni aktivna 52 % MVIC, pri vaji korak naprej 44 % MVIC, pri stranskem dvigu 38 % MVIC in pri sestopu s stopničke 37 % MVIC. Mala zadnjična mišica (m. gluteus minimus) je najvišjo aktivnost dosegla pri vaji dviga- nja in spuščanja kolka (69 % MVIC), sledijo vaje dviganje in spuščanje kolka z zasukom (59,70 % MVIC), izometrični odmik kolka (54,79 % MVIC), dviganje in spuščanje kolka z dotikom (48,30 % MVIC) ter odmik kolka s sklenjenimi stopali leže bočno (20 % MVIC) (Moore, 2020). Pri izbiri vaj je treba upo- števati druge dejavnike, kot so kinetika in kinematika vadbe, relativna zunanja obre- menitev, hitrost in obseg gibanja, stopnja utrujenosti in mehanska zapletenost vadbe (Neto idr., 2020). „ Primikalke kolka Primikalke kolka so precej vsestranske mi- šice, saj lahko proizvajajo navor v vseh treh ravninah gibanja. Njihova visoka aktivnost se kaže pri gibalnih vzorcih brcanja, šprinta in skakanja. Slika 3 prikazuje vaje, ki izzove- jo najvišjo aktivnost primikalk kolka. Mno- go študij poroča o raztrganinah primikalk Slika 2. Primeri vaj, ki izzovejo visoko aktivnost iztegovalk in odmikalk kolka iz teorije za prakso 79 kolka kot o eni najpogostejših poškodb, ki so večinoma posledica brezkontaktnih me- hanizmov (Schaber idr., 2021). Zato je ustre- zna krepitev teh mišic ključnega pomena za športnike. Največjo aktivnost dolge primikalke kolka (m. adductor longus) sta izzvali vaji izome- trični primik kolka z žogo med koleni (108 ± 6 % MVIC; Slika 3A) in mešana opora boč- no z enonožno oporo na klopci (108 ± 6 % MVIC; Slika 3B). Sledijo primikanje z elastiko (103 ± 6% MVIC), vaja na trenažerju za pri- mik kolka (99 ± 6 % MVIC), drsno primikanje in odmikanje kolka (98 ± 6 % MVIC), izome- trični primik kolka z žogo med gležnji (86 ± 6 % MVIC), primik kolka bočno leže (64 ± 6 % MVIC) in primik kolka v ležečem položaju (14 ± 6 % MVIC) (Serner idr., 2013). Študija Camara idr. (2016) je pokazala, da so primikalke kolka med vajo mrtvega dvi- ga precej bolj aktivne pri večjem upogibu kolena (61–90°; Slika 3C) v primerjavi z vari- acijo z manjšim upogibom kolena (0–30°). Med upogibom za 61–90° so bile primikal- ke aktivne 40 ± 27 % MVIC, medtem ko se je najmanjša aktivnost mišic pokazala pri 0–30° upogibanja, in sicer 15 ± 9 % MVIC. Prav tako se aktivnost primikalk kolka razli- kuje med globino počepa. Dolga primikal- ka kolka je bolj aktivna pri počepu s širšo postavitvijo stopal v primerjavi s počepom z ožjo (Glassbrook idr., 2017). „ Iztegovalke in upogi- balke kolena Slika 4 prikazuje primere vaj, pri katerih je bila izmerjena največja mišična aktivnost iztegovalk in upogibalk kolena. Dvoglava stegenska mišica (m. biceps femoris) je do- segla najvišjo mišično aktivnost med vajo potiska iz kolkov, in sicer 115 % MVIC (Sli- ka 4A) (Neto idr., 2019). Prav tako je visoko mišično aktivnost (108 % MVIC) dvoglave stegenske mišice izzvala vaja mrtvega dvi- ga (Slika 4B) (Fuentes idr., 2020). Visoko mi- šično aktivacijo sta izzvali tudi vaji odmika (slip leg exercise) ter vaji izteg in upogib kolena z nožno oporo na žogi (angl. heel strike against ball; 94–99 % MVIC) (Llurda- -Almuzara idr., 2021). Polkitasta mišica (m. semitendinosus) je med vajo mrtvega dviga dosegla višjo mišično aktivnost kot dvoglava stegenska mišica, in sicer prva 62 % MVIC, druga pa 49 % MVIC (Fuentes idr., 2020). Štiriglava stegenska mišica je med poče- pom dosegla višjo mišično aktivnost v primerjavi z zadnjo stegensko, in sicer sle- dnja je med enonožnim počepom dosegla 116,2 ± 73,5 % MVIC (Slika 4C) (Dedinsky idr., 2017). Prema stegenska mišica (m. rec- tus femoris), kot del štiriglave stegenske mišice, je dosegla najvišjo mišično aktiv- nost pri globokem počepu (od 45–90˚) (Glassbrook idr., 2017) oz. med vajo potisk nog na trenažerju do 77 % MVIC (Slika 4D) (Martin-Fuentes idr., 2020). Smith idr. (2009) so prišli do ugotovitve, da sprememba ori- entacije sklepov spodnjih okončin in/ali dodajanje sokontrakcije ne vplivata na višjo aktivacijo srednje široke stegenske mišice (m. vastus medialis) v primerjavi s stransko široko stegensko mišico (lat. m. vastus la- teralis). Srednja široka stegenska mišica je dosegla najvišjo mišično aktivacijo 100 % MVIC, stranska široka stegenska mišica pa 129 %. Med vajo potisk nog na trenažerju je srednja široka stegenska mišica (127 % MVIC) dosegla nekoliko višjo mišično akti- vacijo kot stranska široka stegenska mišica (120 % MVIC) (Martin-Fuentes idr., 2020). Glassbrook idr. (2017) poročajo še o mišični aktivnosti mečnih mišic med počepom. Pri- Slika 3. Primeri vaj, ki izzovejo visoko aktivnost primikalk kolka Slika 4. Primeri vaj, ki izzovejo visoko aktivnost iztegovalk in upogibalk kolena 80 šli so do ugotovitve, da je mišična aktivnost dvoglave mečne mišice (m. gastrocnemius) ob širši postavitvi stopal pri počepu z nalo- gom zadaj nižja kot pri ožji (Slika 4E). „ Literatura 1. Camara, K. D., Coburn, J. W., Dunnick, D. D., Brown, L. E., Galpin, A. J. in Costa, P. B. (2016). An Examination of Muscle Activation and Power Characteristics While Performing the Deadlift Exercise With Straight and Hexago- nal Barbells. Journal of strength and conditi- oning research, 30(5), 1183–1188. https://doi. org/10.1519/JSC.0000000000001352 2. Dedinsky, R., Baker, L., Imbus, S., Bowman, M. in Murray, L. (2017). Exercises that facili- tate optimal hamstring and quadriceps co- -activation to help decrease acl injury risk in healthy females: a systematic review of the literature. International journal of sports physi- cal therapy, 12(1), 3–15. 3. Ebert, J. R., Edwards, P. K., Fick, D. P. in Janes, G. C. (2016). A systematic review of Rehabili- tation exercises to progressively load gluteus medius Journal of Sport Rehabilitation, 26(5). https://doi.org/10.1123/jsr.2016-0088 4. Ebert, J. R., Edwards, P. K., Fick, D. P. in Janes, G. C. (2017). A systematic review of rehabi- litation exercises to progressively load the gluteus medius. Journal of sport rehabilita- tion, 26(5), 418–436. https://doi.org/10.1123/ jsr.2016-0088 5. Frontera, W. R. in Ochala, J. (2015). Skele- tal muscle: a brief review of structure and function. Calcified tissue international, 96(3), 183–195. https://doi.org/10.1007/s00223-014- 9915-y 6. Glassbrook, D. J., Helms, E. R., Brown, S. R. in Storey, A. G. (2017). A review of the bi- omechanical differences between the high-bar and low-bar back-squat. Journal of strength and conditioning research, 31(9), 2618–2634. https://doi.org/10.1519/ JSC.0000000000002007 7. Konrad, P. (2006). The ABC od EMG. A prac- tical introduction to kinesiological electro- myography. Noraxon U.S.A. Inc. Pridobljeno s https://pdf4pro.com/fullscreen/the-abc-of- -emg-noraxon-usa-2ef21.html 8. Llurda-Almuzara, L., Labata-Lezaun, N., López-de-Celis, C., Aiguadé-Aiguadé, R., Romaní-Sánchez, S., Rodríguez-Sanz, J., Fernández-de-Las-Peñas, C. in Pérez-Bell- munt, A. (2021). Biceps femoris activation during hamstring strength exercises: a sys- tematic review. International journal of envi- ronmental research and public health, 18(16), 87 33 . h t t p s : / / d o i . o r g / 1 0 . 33 9 0 / i j e r p h 1 8 1 6 87 33 9. Macadam, P. in Feser, E. H. (2019). Examina- tion of gluteus maximus electromyographic excitation associated with dynamic hip extension during body weight exercise: a systematic review. International journal of sports physical therapy, 14(1), 14–31. 10. Martín-Fuentes, I., Oliva-Lozano, J. M. in Muyor, J. M. (2020). Electromyographic activity in deadlift exercise and its vari- ants. A systematic review. PLOS ONE 15(2): e0229507. https://doi.org/10.1371/journal. pone.0229507 11. Moore, D., Semciw, A. I. in Pizzari, T. (2020). A SYSTEMATIC REVIEW AND META-ANALYSIS OF COMMON THERAPEUTIC EXERCISES THAT GENERATE HIGHEST MUSCLE ACTIVI- TY IN THE GLUTEUS MEDIUS AND GLUTEUS MINIMUS SEGMENTS. International journal of sports physical therapy, 15(6), 856–881. https:// doi.org/10.26603/ijspt20200856 12. Neto, W. K., Vieira, T. L. in Gama, E. F. (2019). Barbell Hip Thrust, Muscular Activation and Performance: A Systematic Review. Journal of sports science & medicine, 18(2), 198–206. 13. Neto, W. K., Soares, E. G., Vieira, T. L., Aguiar, R., Chola, T. A., Sampaio, V. L. in Gama, E. F. (2020). Gluteus Maximus Activation during Common Strength and Hypertrophy Exerci- ses: A Systematic Review. Journal of sports science & medicine, 19(1), 195–203. 14. Oliva-Lozano, J. M. in Muyor, J. M. Core mu- scle activity during physical fitness exercises: a systematic review. Int J Environ Res Public Health. 2020 Jun 16;17(12):4306. doi: 10.3390/ ijerph17124306 15. Reiman, M. P., Bolgla, L. A. in Loudon, J. K. (2012). A literature review of studies evalu- ating gluteus maximus and gluteus medi- us activation during rehabilitation exerci- ses. Physiotherapy theory and practice, 28(4), 257–268. https://doi.org/10.3109/09593985. 2011. 6 0 4981 16. Serner, A., Jakobsen, M. D., Andersen, L. L., Hölmich, P., Sundstrup, E. in Thorborg, K. (2014). EMG evaluation of hip adduction exercises for soccer players: implications for exercise selection in prevention and treatment of groin injuries. British journal of sports medicine, 48(14), 110 8 –1114 . ht t p s : //d o i . org/10.1136/bjsports-2012-091746 17. Schaber, M., Guiser, Z., Brauer, L., Jackson, R., Banyasz, J., Miletti, R. in Hassen-Miller, A. (2021). The neuromuscular effects of the copenhagen adductor exercise: a syste- matic review. International journal of sports physical therapy, 16(5), 1210–1221. https://doi. org/10.26603/001c.27975 18. Štrucl, M. (1989). Fiziologija živčevja. Ljublja- na: Medicinski razgledi. doc. dr. Žiga Kozinc Univerza na Primorskem, Fakulteta za vede o zdravju ziga.kozinc@fvz.upr.si