Betydningen af squatdybde på styrke og muskelvækst

Squatdybde har længe været et emne, der har fået manges pis i kog, hvor overfladiske squats nærmest er blevet et skældsord og det eneste, der er tilnærmelsesvist acceptabelt, er ass to grass eller som minimum under parallel. Quarter-squatterne er blevet degraderet til noob-status og er blevet smidt allerlængst ned i fødekæden, når det kommer til reproduktion. Du får ikke respekt fra det modsatte køn uden ”dat der depth”.

Ligesom så mange andre emner indenfor kost og træning er det dog ikke sort og hvidt. Dybdekravet om under parallel har intet holdepunkt i fysiologi eller biomekanik. Det er et tilfældigt krav opsat til styrkeløftkonkurrencer, som så langsomt har sivet ud til at alle andre fitnessgængere, som uden kritisk tænkning bare har accepteret det som gospel. Det er ligesom når folk sviner stærke bænkpressere til på instagram, fordi deres hæle ikke er i jorden. Kravet om hælen i jorden er kun et krav til styrkeløft – ikke nogen andre steder. Selv indenfor styrkeløft er det ikke engang et krav i alle forbund. I denne artikel tager vi et nærmere indblik i, hvilken effekt dybden på dine squats reelt set har på det, der er vigtigt – dine muskler og din styrke – ikke din personlighed og principper. Hvis de var så vigtige, så var der ikke så mange, der trænede 😉

Biomekaniske overvejelser

Jeg har i en tidligere artikel gennemgået nogle af de biomekaniske faktorer under et squat ift. ballevækst, hvilket kan læses her, men jeg vil hurtigt gennemgå dem her endnu en gang. Først kigger vi på de primære musklers indre momentarme under en squat. For lige hurtigt at forklare hvad momentarme er, og hvad de har af betydning, vil jeg bruge et eksempel om en vippe. Lad os sige at du vipper med en af dine venner, som vejer 70kg på en vippe, der er 6 meter lang i alt (3m på hver side). Din ven sidder helt ude i enden af sin side af vippen. Han tilføjer derfor et kraftmoment (M) på ca. 2100Nm (70kg (cirka omregnet til Newton ganget med distancen fra omdrejningspunktet).

For at vi skal være i stand til at løfte ham, skal vores kraftmoment være større, end det han laver. Hvis vi sidder ligeså langt fra omdrejningspunktet som ham, så vil vi have et større kraftmoment, så længe vi vejer mere end ham. Hvis vi vejer mindre end vennen er dette umuligt, da vores momentarm, i dette eksempel, maksimalt er 3m. Så hvis vi vejer mindre end vores ven, er der kun to måder at opnå det største kraftmomentarm. Vennen kan nærme sig omdrejningspunktet, og derved mindske momentarmen, eller vi kan gøre vores større. Hvad betyder alt dette for styrketræning? Jo, vi skal bare oversætte lidt:

• Din vens vægt er den vægt, du prøver at flytte
• Din vens momentarm er hvor langt væk fra dit omdrejningspunkt og massemidtpunkt, du prøver at løfte den vægt.
• Din vægt er dine musklers evne til at udvikle kraft, hvilket primært er afhængig af dit muskeltværsnitsareal og evne til at rekruttere motoriske enheder.
• Din momentarm er dine musklers tilhæftninger på knoglerne. Hvis disse ligger tæt på leddet, skal musklen levere meget kraft for relativt lidt kraftmoment. Derimod, hvis de ligger langt fra leddet, kan de nøjes med at udvikle relativt lidt kraft for et relativt højt kraftmoment.

Den første kan vi intet gøre ved i en specifik situation. Nummer to afgøres primært af din teknik – det er fx grunden til, at vi gerne vil se en lige stangbane i de store øvelser – det mindsker den ydre momentarm og gør, at vi kan flytte mere for mindre effort. Nummer tre kræver træning, men i takt med erfaring øges denne sandsynligvis primært med stigninger i muskelmasse. Den sidste kan du ikke gøre noget ved – genetics bruh.

På trods af at du intet kan gøre ved dine indre momentarme, er de stadig meget relevante for, hvor meget en muskel bidrager til en given bevægelse, og netop dette har Vigotsky og Bryanton undersøgt via muskuloskeletal modellering i 2015 (1).

De fandt, ikke overraskende, at over knæet var det vasti-muskulaturen (mm. vastus medialis, lateralis et intermedius), som stod for alt ekstension af knæet under en squat, mens rectus femoris ingen betydning har – sandsynligvis fordi den primært arbejder isometrisk – hvilket var mere eller mindre konstant igennem fuldt bevægeudslag.

Over hoften fandt man, at gluteus maximus står for omkring 40%, baglåret omkring 15% og den store inderlårsmuskel, adductor magnus, for 45% af hofteekstensions-momentarmen over hoften, når man er næsten oprejst. I takt med at vi nærmer os bunden af squattet, bliver den indre momentarm for gluteus maximus mindre og mindre, hvor den falder til under 10% af hofteekstensionsmomentarmen. Addductor magnus’ arbejdsforhold bliver derimod drastisk bedre i takt med dybde, hvor den ender med at stå for 55-75% af momentarmen over hoften. Baglåret ser også en lille stigning i bunden, særligt i takt med belastning.

Det er altså tydeligt, at under en squat ser vi et stort arbejde udført af vasti-gruppen, adductor magnus og gluteus maximus, hvor gluteus maximus har de bedste arbejdsforhold i toppen og adductor magnus i bunden. Baglåret og rectus femoris ser derimod ud til at være minimalt involveret, grundet deres biartikulære (går over to led, og skifter derfor minimalt længde) natur.

Men som nævnt ovenfor er den indre momentarm kun en del af ligningen, for hvis musklen stadig udvikler én stor kraft, så vil den stadig opleve én stor mekanisk spænding og derfor vækst, lige meget hvor meget den bidrager til kg på stangen. Til det skal vi kigge på aktiviteten af musklen.

Der er en tendens til, at folk siger at ballen er mest aktiv i bunden af en squat. Dette udsagn er dog forkert. Fejlen stammer fra et metodisk begrænset studie af Caterisano et al. fra 2002 (2). De fandt nemlig, at dybe squats resulterede i større aktivitet i ballen under fulde squat, sammenlignet med overfladiske squat. Problemet med studiet er dog, at de ikke matchede belastningen til squatdybde. Altså, de brugte samme belastning på alle dybder, hvilket betyder, at den fulde squat var af højere relativ intensitet end de andre, da man kan bruge mere belastning i overfladiske squat.

To senere studier har dog forsøgt at rette op på denne fejl (3,4). Marchetti et al. (2016) sammenlignede 3 maksimale isometriske squatdybder (20, 90 og 140 grader knæfleksion). De fandt, at forlåret var mest aktiv ved 90 graders knæfleksion og lavest ved 140 graders knæfleksion. Ballen var mest aktiv ved 20 og 90 graders knæfleksion og næsten slukket ved 140 graders knæfleksion, hvilket støtter op omkring de biomekaniske data fra Vigotsky og Bryanton. I yderligere støtte så ser dybden også ud til at være irrelevant for aktiviteten af baglåret.

Dette blev i 2017 også testet dynamisk af da Silva et al., som fandt, at squat til 90 graders knæfleksion øgede aktiviteten af gluteus maximus mere end squat til 140 grader. Modsat Marchetti et al. (2016) fandt de intet fald i forlårsaktivitet mellem den dybe og overfladiske gruppe.

Opsummeret kan vi altså konkludere følgende fra de biomekaniske data: Squat er en primær forlårsøvelse, hvor vasti-grupperne står for al knæekstensionsmoment. De er muligvis mindre aktive i bunden, men dette er ikke konsekvent rapporteret. Ballemusklen har de bedste arbejdsforhold når hoften er mere strakt, mens dens relative bidrag til hofteekstension under dybe squats er forsvindende lille. Dette er også støttet op af elektromyografisk data, som finder, at ballen er mest aktiv i mere overfladiske squats. Dertil ser adductor magnus ud til at være den primære hofteekstensor under en squat. Dog er der ingen elektromyografisk data til at understøtte dette. Til slut kan vi sige, at rectus femoris og baglårene nok har minimal betydning i en squat, udover en mulig stabiliserende rolle. Der er dog mange instanser i litteraturen, hvor akut data ikke overfører til langvarige resultater, hvorfor det er vigtigt at se om vores hypoteser holder stik. Ud fra de akutte data vil det være naturligt at have følgende hypoteser, givet at relativt intensitet og volumen er ens:

• Squatdybde har nok minimal effekt på forlårsvækst.
• Dybe squats burde resultere i større vækst af inderlårene.
• Overfladiske squats burde resultere i større vækst af ballerne.
• Squattræning har nok minimal effekt på rectus femoris og baglårsvækst.

Longitudinelle resultater for muskelvækst

Til at afdække emnet har vi tre studier, der har undersøgt netop dette (5–7).  Et overblik over studierne kan ses i tabellen nedenunder:

OS: Overfladisk squat

DS: Dyb Squat

Så hvad er det vi ser, når vi rent faktisk undersøger forskellige squatdybder med hinanden over tid. For det første så har det primære fokus lagt på forlåret, så lad os starte der. Her tyder det på, at man ikke kan nøjes med at sige, at dybere er bedre, da de forskellige studier har sammenlignet forskellige dybder. Bloomquist et al. (2013) finder større og mere ligelig fordelt vækst i forlåret med en squat til 120 graders knæfleksion, mod et til 60 grader. Dette er støttet op af McMahon et al. (2014), som finder større forlårsvækst ved at gå til 90 grader, fremfor 50 graders knæfleksion. Så ud fra dette ser det ud til, at vi kan sige med okay sikkerhed, at det er bedre for størrelsen af dine forlår at gå ned til mindst 90 grader, fremfor at quartersquatte, men hvad så, når vi går dybere? Her passer metoden fra Kubo et al. (2019) helt perfekt ind, da de netop sammenligner 90 grader med 140 grader. De finder dog ingen forskel mellem de to grupper. Det ser altså ud til, at forlåret er maksimalt stimuleret, så længe du går til 90 graders knæfleksion (hvilket er en god del over parallel), og at du ikke får noget ekstra ud af at gå dybere.

Den næstmest undersøgte muskel er baglåret. Bloomquist et al. (2013) finder en lille mængde vækst i et ud af 8 punkter i baglåret, men ingen forskelle mellem grupperne. Kubo et al. (2019) finder ingen signifikant vækst efter 10 ugers træning. Det samme gør sig gældende for rectus femoris. Så de biartikulære muskler får altså minimalt stimuli af squattræning.

Kubo et al. (2019) er de eneste, der har kigget på væksten af inderlåret og ballen, hvilket jeg synes er fedt, da mængden af longitudinel data på de to er meget lille. Resultaterne i muskelvækst på inderlåret stemmer perfekt overens med de akutte data, vi har. Dybere squat er lig med bedre arbejdsforhold og muskelvækst i inderlåret. Nu til noget overraskende. Større muskelvækst i ballen med dybe squats. Her skal jeg være ærlig at sige, at jeg er overrasket, fordi alle de akutte data peger os i modsatte retning. Det er så her, man kan vælge at se sig sur på studiet og ignorere det, sige at det er dårligt udført eller måske begynde at kritisere den biomekaniske litteratur, men det er ikke den vej, jeg vælger at tage her.

Den biomekaniske litteratur peger i retning mod, at ballen burde opleve mindre aktiv mekanisk spænding i bunden af en squat, men aktiv mekanisk spænding er kun en del af ligningen. Passiv spænding er nemlig også med til at inducere muskelvækst og additiv til aktiv spænding (8). Passiv spænding er afhængig af, hvor meget vi strækker en muskel, nærmere et molekyle i musklen, der hedder titin (9,10). For at estimere, hvor meget passiv spænding gluteus maximus udsættes for, skal vi undersøge den berømte længde-spændingskurve for ballen, som kan ses til højre. Passiv spænding opstår, når vi rammer højre halvdel af kurven og øges jo længere, vi kommer til højre. Hvor på kurven muskler opererer er meget forskelligt, hvor nogle kun opererer på den ascenderende del (venstre side), plateauet (toppen) eller den descenderende del (højre nedadgående del) af kurven. Forlåret ligger fx primært på den ascenderende del af kurven med at plateau omkring 80-100 graders knæfleksion (11), hvor maksimal aktiv mekanisk spænding opnås – grundet et maksimalt overlap af aktin og myosin – hvilket også støttes op af de resultater, vi allerede har gennemgået (EMG, indre momentarme og longitudinel data med et peak omkring 90 grader). At strække forlåret yderligere vil altså ikke bringe os særligt langt ind på den descenderende del af kurven, hvorfor forlåret muligvis ikke responderer yderligere ved mere stræk, da vi ikke kommer langt nok ind på den descenderende del af kurven.

Da EMG-data for ballen er højest, når ballen er mest forkortet – hofteekstension, -abduktion og -ekstern rotation (12–14)– tyder det på, at ballen starter på plateauet og går ind i den descenderende del af kurven, lige så snart hoftefleksion igangsættes, hvilket en muskuloskeletal gangmodel ser ud til at støtte (15). Det kan altså tænkes, at ballen er en muskel der, på trods af maksimal spænding i forkortet position, har mulighed for at opnå et stort stræk, passiv spænding og derved muskelvækst, da en stor del af dens bevægeudslag befinder sig i den descenderende del af længdespændingskurven.

Longitudinelle resultater for performance

Det sidste, vi skal kigge på, er styrkefremgang. Til det er mængden af litteratur lidt større (5–7,16–18). Resultaterne kan ses opsummeret nedenunder:

Så hvad kan vi se ud fra følgende studier? For det første, du bliver god til det, du laver. Vil du være god til at squatte dybt, skal du squatte dybt. Vil du være god til at squatte overfladisk, så er det nok bedst at træne overfladisk, men der er mere til det. I utrænede individer ser det ret tydeligt ud til at være bedst at lave dybe squats, i det styrken igennem fuldt bevægeudslag konsekvent er størst efter træning med dybere squats, ligesom forbedringer i power også er større, mens forskellen i overfladisk styrke er minimal. I trænede individer er billedet lidt anderledes. Resultater fra Hartmann et al. (2012) følger specificitetsprincippet perfekt. Dybe squats fører til konsekvent fremgang i både dybe og overfladiske squat – bedre fremgang i dybe og dårligere i overfladiske sammenlignet med overfladiske squats – samt bedre fremgang i hophøjde. Rhea et al. (2016) støtter op omkring fordelingen af styrkefremgang, mens stigningerne i hophøjde her favoriserer overfladiske squats. Modsat de to tidligere studier finder Pallares et al. (2019) bedre resultater på tværs af alle mål efter fulde squats.

Overordnet kan man altså sige, at det ser ud til at dybe squats er det bedste valg for fremgang i styrke og power. Dog kan det muligvis i nogle trænede individer være en idé at inkludere overfladiske squats for øget power, hvilket også er delvist støttet op af Bazyler et al. (2014), som har fundet, at 3 sæt fulde squat kombineret med 3 sæt overfladiske squat fører til 3-5% større styrkefremgang end blot at køre 6 sæt squat. Disse forskelle var dog ikke signifikante (19).

Opsummering

Hvilken effekt har squatdybde på din fremgang?

Fra et hypertrofisk perspektiv så er dybere squats nok at foretrække. For forlåret behøver du ikke at gå dybere end 90 grader i knæet, men for maksimal vækst af ballen og inderlårets muskulatur, bør du gå så dybt, som din teknik og mobilitet tillader.

For styrke ser det igen ud til, at dybere squats er at foretrække, særligt i utrænede. Er du derimod trænet og muligvis mere interesseret i power performance i mere overfladiske knæfleksionsvinkler, som er tilfældet i mange sportsgrene, så kan inkorporeringen af overfladiske squats have sin plads. De bør dog, i min mening, ikke komplet erstatte dybe squats.

Referencer

1. Vigotsky A, Bryant MA. Relative Muscle Contributions to Net Joint Moments in the Barbell Back Squat. I 2015 [henvist 4. marts 2018].
2. Caterisano A, Moss RF, Pellinger TK, Woodruff K, Lewis VC, Booth W, m.fl. The effect of back squat depth on the EMG activity of 4 superficial hip and thigh muscles. J Strength Cond Res. august 2002;16(3):428–32.
3. Marchetti PH, Jarbas da Silva J, Jon Schoenfeld B, Nardi PSM, Pecoraro SL, D’Andréa Greve JM, m.fl. Muscle Activation Differs between Three Different Knee Joint-Angle Positions during a Maximal Isometric Back Squat Exercise. J Sports Med (Hindawi Publ Corp). 2016;2016:3846123.
4. da Silva, JJ, Schoenfeld, BJ, Marchetti, PN, Pecoraro, SL, Greve, JMD, Marchetti, PH. Muscle activation differs between partial and full back squat exercise with external load equated. J Strength Cond Res. 2017;31(6):1688–93.
5. Bloomquist K, Langberg H, Karlsen S, Madsgaard S, Boesen M, Raastad T. Effect of range of motion in heavy load squatting on muscle and tendon adaptations. Eur J Appl Physiol. august 2013;113(8):2133–42.
6. McMahon GE, Morse CI, Burden A, Winwood K, Onambélé GL. Impact of range of motion during ecologically valid resistance training protocols on muscle size, subcutaneous fat, and strength. J Strength Cond Res. januar 2014;28(1):245–55.
7. Kubo K, Ikebukuro T, Yata H. Effects of squat training with different depths on lower limb muscle volumes. Eur J Appl Physiol. 22. juni 2019;
8. Goldspink G. Changes in muscle mass and phenotype and the expression of autocrine and systemic growth factors by muscle in response to stretch and overload. J Anat. april 1999;194 ( Pt 3):323–34.
9. Brynnel A, Hernandez Y, Kiss B, Lindqvist J, Adler M, Kolb J, m.fl. Downsizing the molecular spring of the giant protein titin reveals that skeletal muscle titin determines passive stiffness and drives longitudinal hypertrophy. Elife. 19 2018;7.
10. Krüger M, Kötter S. Titin, a Central Mediator for Hypertrophic Signaling, Exercise-Induced Mechanosignaling and Skeletal Muscle Remodeling. Front Physiol. 2016;7:76.
11. Marginson V, Eston R. The relationship between torque and joint angle during knee extension in boys and men. J Sports Sci. november 2001;19(11):875–80.
12. Worrell TW, Karst G, Adamczyk D, Moore R, Stanley C, Steimel B, m.fl. 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. december 2001;31(12):730–40.
13. Lee J-K, Hwang J-H, Kim C-M, Lee JK, Park J-W. Influence of muscle activation of posterior oblique sling from changes in activation of gluteus maximus from exercise of prone hip extension of normal adult male and female. J Phys Ther Sci. februar 2019;31(2):166–9.
14. Suehiro T, Mizutani M, Okamoto M, Ishida H, Kobara K, Fujita D, m.fl. Influence of Hip Joint Position on Muscle Activity during Prone Hip Extension with Knee Flexion. J Phys Ther Sci. december 2014;26(12):1895–8.
15. Arnold EM, Delp SL. Fibre operating lengths of human lower limb muscles during walking. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 27. maj 2011;366(1570):1530–9.
16. Pallarés JG, Cava AM, Courel-Ibáñez J, González-Badillo JJ, Morán-Navarro R. Full squat produces greater neuromuscular and functional adaptations and lower pain than partial squats after prolonged resistance training. Eur J Sport Sci. 15. maj 2019;1–10.
17. Rhea MR, Kenn JG, Peterson MD, Massey D, Simão R, Marin PJ, m.fl. Joint-Angle Specific Strength Adaptations Influence Improvements in Power in Highly Trained Athletes. Human Movement. 1. marts 2016;17(1):43–9.
18. Hartmann H, Wirth K, Klusemann M, Dalic J, Matuschek C, Schmidtbleicher D. Influence of squatting depth on jumping performance. J Strength Cond Res. december 2012;26(12):3243–61.
19. Bazyler CD, Sato K, Wassinger CA, Lamont HS, Stone MH. The efficacy of incorporating partial squats in maximal strength training. J Strength Cond Res. november 2014;28(11):3024–32.