พิจารณาจากสองภาพนี้ มีอะไรที่แตกต่างกัน?
โดยผิวเผินคงจะตอบได้ว่า ความต่างนั้นนั่นก็คือมุมมอง จากด้านหน้า – ด้านข้าง ของการเคลื่อนไหวข้อศอก ในจังหวะ Eccentric ของ Dumbbell Curl ที่ข้อศอกมีการเหยียดออก (Elbow Extension)
แต่ในความเป็นจริงแล้ว ถึงแม้ทั้งสองรูปนั้น จะมีการเคลื่อนไหวคือเหยียดศอก (Elbow Extension) เหมือนกัน แต่จริงๆแล้วมีทิศทางของแรงต้าน ที่แตกต่างกัน
โดย จากรูปแรก ทิศทางของแรงต้าน มีทิศขึ้น จังหวะ Elbow Extension กล้ามเนื้อกลุ่ม Elbow Extensors จึง “ต่อสู้” กับแรงต้านนั้น โดยอยู่ในจังหวะ Concentric หรือ กล้ามเนื้อหดเข้า
และจากรูปที่สอง ทิศทางของแรงต้าน มีทิศลง จังหวะ Elbow Extensionในที่นี้ กลุ่มกล้ามเนื้อ Elbow Extensors จึงไม่ใช่ผู้ที่ทำหน้าที่ในการ “ต่อสู้” กับแรงต้าน แต่เป็นกลุ่ม Elbow Flexors (เช่น biceps) ที่ทำหน้าที่ในการสู้กับแรงต้าน แต่เป็นในจังหวะ Eccentric หรือ กล้ามเนื้อยืดออก
สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า การเคลื่อนไหวของข้อต่อ (Motion) ไม่ได้บ่งบอกว่า กลุ่มกล้ามเนื้อใดทำหน้าที่หลักในการ “สู้” กับแรงต้าน แต่เป็นทิศทางจากแรงต้านนั้นที่เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนด
Who’s on Which Team?
ในร่างกายของคน กล้ามเนื้อนั้นมีการทำงานร่วมกัน ไม่สามารถที่จะแยกการทำงานให้มีเพียง กล้ามเนื้อนั้นๆมัดเดียวได้ (Isolation) และกล้ามเนื้อทั้งหมดจะให้แรงลัพธ์ (Resultant หรือผลรวมของแรง) เพื่อ“สู้กับแรงต้านจากภายนอก” ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของข้อต่อ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการที่จะเคลื่อนไหวไปในทิศทางนั้นๆของเราเป็นสำคัญ
คำถามคือ
เมื่อมีแรงต้านจากภายนอก เข้ามากระทำต่อข้อต่อในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง กล้ามเนื้อใดบ้างจะทำหน้าที่อะไร และใครคือผู้เล่นหลัก” ที่จะมีส่วนช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวมากที่สุดในสถานการณ์นั้น
หน้าที่สามารถแยกได้หลักๆเป็น 2 ประเภท
- กลุ่มที่ทำหน้าที่ในการต่อสู้กับแรงต้านจากภายนอก
- กลุ่มที่ช่วยในการรักษาความเสถียรของข้อต่อ (สามารถอ่านเรื่อง การเคลื่อนไหวของข้อต่อได้ใน Joint Integrity)
นอกจากสองประเภทนี้แล้ว กรณีเมื่อทิศทางจากแรงต้านภายนอก ไม่สอดคล้องกับ ทิศทางของการเคลื่อนไหว ผู้ที่ทำหน้าที่ในการ “คงไว้ซึ่งทิศของการเคลื่อนไหว” ก็สามารถถูกจัดได้ว่าเป็นอีกหนึ่งประเภทเช่นเดียวกัน ซึ่งผู้เขียนจะอธิบายโดยละเอียดต่อไป
ปัจจัยสำคัญ ที่จะบอกว่า ใครทำหน้าที่อะไรและ อยู่ “ทีม” ไหน กล้ามเนื้อมัดใด (หรือแม้แต่ เส้นใยกล้ามเนื้อส่วนไหนในกล้ามเนื้อนั้น) จะต่อสู้กับแรงต้าน หรือ มีหน้าที่ในการสร้างความเสถียรให้ข้อต่อ เราสามารถพิจารณาจาก
- Resistance Direction ทิศทางของแรง เป็นปัจจัยหลัก (ทั้งนี้ทั้งนั้นต้องขึ้นอยู่กับความสามารถของข้อต่อที่จะสามารถเคลื่อนที่ไปในแนวเดียวกับแรงนั้นด้วย Degree of Freedom of Joints)
- Axis จุดหมุนจะเป็นสิ่งที่แบ่งฝั่ง
- Position ตำแหน่ง ณ ช่วงเวลานั้นๆ ของข้อต่อ และจุดเกาะของเส้นใยกล้ามเนื้อ
- Line of Pull เส้นแนวแรงของกล้ามเนื้อ ณ ตำแหน่งนั้นๆ
ตัวอย่าง ข้อต่อข้อศอก ที่สามารถพับได้ในทิศทางเดียว มีเพียง 1 Degree of Freedom (ทิศทางลูกศรสีเขียว) แต่มีแรงกระทำจากภายนอก ในทิศทางด้านข้าง (ลูกศรสีแดง) ในกรณีเช่นนี้สิ่งที่จะช่วยไม่ให้เกิดการเคลื่อนไหวหลักๆ จะเป็นโครงสร้าง หรือเส้นเอ็นรอบข้อต่อนั้นๆ
1.Resistance Fighters Team
ตัวอย่าง เมื่อกำหนดให้เส้นผ่านศูนย์กลาง เป็นจุดหมุน
กล้ามเนื้อที่อยู่ด้านหลังจุดหมุนนั้น จะช่วยกันออกแรงต่อสู้กับ แรงต้านจากภายนอก โดยมีประสิทธิภาพที่แตกต่างกันออกไป ในที่นี้
- แรงจากหมายเลข 4 เป็นแนวเดียวกับแรงต้านมากที่สุด จึงออกแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด
- แรงจากหมายเลข 3 และ 5 ถึงแม้จะไม่ได้อยู่แนวเดียวกันกับแรงต้านโดยตรง แต่สามารถช่วยกันสร้างแรงลัพธ์ (Resultant) ให้อยู่ในทิศทางเป็นแนวเดียวกับหมายเลข4 ได้
- แรงจากหมายเลข 2 และหมายเลข 6 ยิ่งมีประสิทธิภาพน้อยลง
- แรงจากหมายเลข 1 และ หมายเลข 7 ไม่ได้ช่วยในการออกแรงต่อสู้กับแรงต้าน แต่แรงที่สร้างนั้น สามารถที่จะมีหน้าที่อื่นๆซึ่งส่งผลต่อความเสถียรของข้อต่อได้
มุมมอง Horizontal View
ท่าออกกำลังกาย Lat Pull Down ใน Start – End Position
- จุดสีดำแทนจุดหมุน คือ ข้อต่อหัวไหล่
- ให้จุดเริ่มต้นหางของลูกศรสีเขียว ของแนวแรงจากกล้ามเนื้อ (Line of Pull) เป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อ
- ลูกศรสีแดงแทน ทิศทางจากแรงต้านภายนอก
1 = Anterior Deltoid
2 = Middle Deltoid
3 = Posterior Deltoid
4 = Latissimus Dorsi (Lower Thoracic)
5 = Latissimus Dorsi (Lumbar Portion)
6 = Latissimus Dorsi (Iliac Crest Portion)
เมื่อเราลองลากเส้นแนวแรงที่สร้างโดยกล้ามเนื้อรอบจุดหมุน โดยพิจารณาเฉพาะกลุ่ม Deltoid และ Lattissimus Dorsi เราจะเห็นความแตกต่างของประสิทธิภาพในการออกแรง ระหว่างตำแหน่งเริ่มและตำแหน่งจบ โดย
- หมายเลข 1 และ 2 อยู่ฝั่งตรงข้ามและอยู่ตรงแนวของจุดหมุน จึงไม่ได้มีหน้าที่ในการ ต่อสู้แรงจากภายนอก
- หมายเลข 3 จะเห็นได้ชัดเจนว่าในตำแหน่งเริ่ม พอที่จะช่วยในการต่อสู้กับแรงต้านได้บ้าง ในขณะที่ตำแหน่งจบนั้น ไม่ได้อยู่ในแนวเดียวกับแรงต้านเลย
- หมายเลข 4 แนวแรงจากกล้ามเนื้อ เปลี่ยนแปลงไปค่อนข้างมาก
- หมายเลข 5 และ 6 แนวแรงจากกล้ามเนื้อเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย
เมื่อเปลี่ยนทิศของแรงต้าน ผู้เล่นหลักก็เปลี่ยนคน!
1 = Anterior Deltoid
2 = Middle Deltoid
3 = Posterior Deltoid
4 = Latissimus Dorsi (Lower Thoracic)
5 = Latissimus Dorsi (Lumbar Portion)
6 = Latissimus Dorsi (Iliac Crest Portion)
เมื่อเปลี่ยนทิศทางของแรงต้าน เราจะเห็นได้ว่า กลุ่มกล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่ “เป็นผู้เล่นหลัก” ก็เปลี่ยนแปลงตาม โดยเราสามารถพิจารณาได้ว่าใครคือผู้เล่นหลักจาก
- ความสัมพันธ์ของแนวแรงระหว่าง แนวแรงจากกล้ามเนื้อและแนวแรงของแรงต้าน
- Moment Arm ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ของจุดเกาะเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีต่อจุดหมุน ในท่าทางนั้นๆ
จากในตัวอย่างจะเห็นได้ว่า
- หมายเลข 1 ไม่ได้ช่วยในการออกแรงสู้กับแรงต้าน
- หมายเลข 2 มีส่วนของเส้นใยกล้ามเนื้อ ส่วนด้านหลังที่เป็นผู้ช่วยในการสู้กับแรงต้านอยู่เล็กน้อย
- หมายเลข 3 มีทิศทางของแนวแรงสอดคล้องกับทิศทางแรงต้าน มากที่สุด จึงเป็นผู้เล่นหลัก
- หมายเลข 4 5 6 มีทิศทางของแนวแรงจากเส้นใยกล้ามเนื้อ ลดหลั่นกันไป ตามลำดับ
Muscle Attachment and Moment Arm
จากรูปด้านบนด้านซ้ายสุด ตำแหน่งของข้อต่อหัวไหล่นั้นอยู่ที่ประมาณช่วง 170 องศาจากการพับ (~170 Degree of Shoulder Flexion)
จะเห็นได้ว่า Moment Arm ของเส้นใยกล้ามเนื้อ Lattissimus Dorsi (เส้นตรงสีฟ้าที่ข้อต่อหัวไหล่ในรูป) นั้น น้อยกว่าเมื่อเทียบตำแหน่งของข้อต่อหัวไหล่ในรูปภาพด้านขวา นั้นหมายความว่า ยิ่งเราชูแขนขึ้นเหนือหัวแบบในรูป ประสิทธิภาพของแรงจากกล้ามเนื้อปีก ยิ่งลดลง รวมทั้งกล้ามเนื้อนั้นก็ไม่ได้ยืดตัวออกไปได้อย่างมีนัยสำคัญ
กลับกันเมื่อพิจารณาในตำแหน่ง เมื่อเราชูแขนขึ้นเหนือหัวจนสุดและทิศทางของแรงต้านอยู่ตรงเหนือหัว เส้นใยกล้ามเนื้อของ Pectoralis Major ส่วนของ Costal (เส้นใย กล้ามอกส่วนล่าง) กลับมี Moment Arm มากกว่า กล้ามเนื้อปีก ทำให้ท่าออกกำลังกาย Lat Pull Down จังหวะแรกนั้น เส้นใยของกล้ามเนื้ออกส่วนล่าง จึงเป็นผู้ช่วยในการต่อสู้กับแรงต้าน และเมื่อเราเคลื่อนไหวต่อไป ก็จะทำให้เกิดการลดการทำงานของกล้ามเนื้ออกเนื่องจาก ตำแหน่งองศาที่เปลี่ยนแปลงไปของข้อต่อ แนวแรงของแรงต้าน และการหมุนของกระดูก (คาน) ที่ส่งผลให้แนวแรงจากจุดที่เส้นใยกล้ามเนื้อยึดเกาะ (Muscle Line of Pull) เปลี่ยนแปลงไป
แนวแรงของเส้นใยกล้ามเนื้ออก ที่มีความสัมพันธ์กันอย่างค่อนข้างคงที่กับแนวแรงต้าน ทั้งในตำแหน่งเริ่มและตำแหน่งจบ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการฝึกเส้นใยกล้ามเนื้อมัดนั้นๆ
2.Joint Managers Team
ผู้เล่นที่จะทำหน้าที่ในการสร้างความเสถียรของข้อต่อนั้น แบ่งได้เป็น 3 ประเภท
- Antagonist กลุ่มกล้ามเนื้อด้านตรงกันข้ามที่ยังคงช่วยทำงาน เพื่อรักษาความสมดุลย์ของแรงที่เกิดที่ข้อต่อจากผู้ที่ต่อสู้แรงต้าน
- Resistance Fighters Component Force แรงที่เกิดจาก “ผู้ที่ต่อสู้กับแรงต้าน” เอง ทำให้ส่งผลต่อความเสถียรของข้อต่อ
- Structure โครงสร้างข้อต่อ ในตำแหน่งนั้นๆ
Antagonists
กลุ่มกล้ามเนื้อด้านตรงกันข้ามที่ยังคงช่วยทำงาน เพื่อรักษาความสมดุลย์ของแรงที่เกิดที่ข้อต่อจากผู้ที่ต่อสู้แรงต้าน (สามารถอ่านเพิ่มเติมเรื่อง Centrification ได้ที่ Joint Integrity)
Resistance Fighters Force Components
สังเกตุจากในรูปจะพบว่า มีแนวแรงจากเส้นใยกล้ามเนื้อกลุ่มหนึ่ง (ในวงสีม่วง) ที่ไม่สัมพันธ์กับทิศทางของการเคลื่อนไหวหรือ ช่วยต่อสู้กับแรงต้านเลย แต่เมื่อมีการสร้างแรงขึ้นส่งผลให้เกิดความเสถียรของข้อต่อ ถึงแม้จะถูกจัดอยู่ในกลุ่มที่เรียกว่าเป็น “ผู้ต่อสู้กับแรงต้าน” ก็ตาม
นอกจากนี้การพิจารณาส่วนประกอบของแรง (Force Components) ที่เกิดจาก “ผู้ต่อสู้แรงต้าน” (Resistance Fighters) ซึ่งเป็นแรงที่อาจจะส่งผลต่อข้อต่อ ณตำแหน่งในท่าออกกำลังกายนั้นๆ ก็ถือเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่อาจจะทำให้ข้อต่อเสถียรขึ้น (Compression Force) หรือต้องรับมือกับแรงเฉือนมากขึ้น (Shear Force)
จากรูป
- สีเขียวเข้มคือแนวแรงของกล้ามเนื้ออก (Line of Pull of Pectoralis Major)
- สีเขียวอ่อนคือแรงหมุน (Rotary Force)
- สีม่วงคือแรงเลื่อน (Translatory Force)
Structure
ความสัมพันธ์ระหว่างแรงต้านภายนอก และ ตำแหน่งของข้อต่อในขณะที่อยู่ในท่าทางนั้นๆ สามารถส่งผลต่อความเสถียรของข้อต่อ
จากตัวอย่างในรูป ระยะที่สะบักมีการ Protract เบ้าของกระดูกส่วนต้นแขนมีทิศทางที่ช่วยรองรับแรงต้านจากภายนอกได้
3.Plane Maintainer
กลุ่มที่ทำหน้าที่ (พิเศษ) ที่ถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มเฉพาะ เป็น “กลุ่มที่คอยช่วยคงไว้ซึ่งแนวระนาบ” แต่ไม่ใช่กล้ามเนื้อหลักที่เราพิจารณาในการออกกำลังกาย จากตัวอย่างในรูปด้านซ้ายสุด
เราพิจารณาการออกแรงของกล้ามเนื้อด้านหลัง (เจาะจงคือ Posterior Deltoid) ต่อสู้กับแรงต้านภายนอกที่เกิดจาก Resistance Band แต่ในการที่จะยกแขนขึ้นมาให้อยู่ในระนาบ Horizontal Plane ได้นั้น ต้องใช้กล้ามเนื้อไหล่ส่วนหน้า (Anterior Deltoid) เป็นหลักในการ “ต่อสู้กับแรงดึงดูดโลก” เพื่อคงแขนไว้ให้อยู่ในแนวระนาบนี้
