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RTS亞洲區國際講師陳彥翰<超人叔叔)
由 Bruce Tyson Chen 發佈 2023/08/27

【膝蓋和腳尖的基準點: 一個盛行二十餘年的業餘指令】

  
[序]
膝蓋能不能超過腳尖，於今日的健身產業早已不再是個"準則"，但是並不是真的所有人都明白為什麼，問題就在這裡。
或許一般來說，複誦"準則"不見得多嚴重，可能不見得會害人立即有受傷風險，就是個業餘的行為，但在專職者方面應避免，因為眼前的客戶不可能每個環節都符合大數據。
另一方面，專職者需要面對一個更大的問題，那就是類似"膝蓋不能超過腳尖"的準則其實不少，不只是不少，社群媒體一打開幾近全部都是，身為專職者應該培養好判斷力。

[超過又怎樣了，不超過又怎樣了]
具備釐清原理的能力才是養成判斷力的唯一方式
理解原理才是正途，最簡單的方式，就是找出目前大方向不會改變的原則，例如古典力學，還有常聽到的牛頓萬有引力定律、運動定律，最少也都是設計地上跑天上飛的交通工具都必須運用的不變原則。
(設計這些運輸器具的成本都非常高，如果這些原理會變，誰還敢投資，誰還敢搭乘?)
再者，講解運動也和物理脫不了干係，所以基本的物理概念如果沒有，如何具備釐清的能力?怎麼確定新推出的訓練文獻沒有瑕疵?要怎麼知道老師的教學內容具不具備參考價值?如此一來又要如何提供正確方向的教學?
往後還得提到肌肉和骨頭、骨頭和骨頭、外力和骨頭等相對應的關係有三角函數的觀念，這也是專職者基礎判斷力養成所需，正確的基礎才能有效減少"用了很久的花招又被推翻"的尷尬。

[見招拆招]
不要成為只懂死背準則不懂應用的"假科學派"，就人們說的"很會講不會練"。
事實上"很會講但不會練"經常伴隨著理論本身就有問題，因為理論是從實務來的，基礎是錯的根本就不能實用，會講不會練通常就是因為講錯了!
再者，理論基礎(原理)建立好是最快速的，因為實務操作會碰到的問題非常複雜，如果沒有理論基礎，進度會變得非常慢，根本沒一個正確方向，然後就出現社群媒體上的各種瞎掰，有時候對，有時候又不對，似是而非的，
剛好這些人外型姣好，許多人直接就買單了，就像一些健身"器具"找一些身材姣好的模特來廣告，他們會有好身材哪一個是因為這些"器具"的關係，沒有理論基礎，沒有判斷力!
(膚淺的只看外型沒有不行，但練得好有話語權，那老了身材不如以往是不是等於就變得比以前不專業了?)
見招拆招除了講的是對象改變要有應對措施，單一個體的每日狀況皆不同，背了再多準則都沒辦法真正幫助到客戶。
念書不是背書，這不是個專職者應有的水平，人體構造有多複雜不用說，就是背了幾個準則要如何能符合全人類?
原理和實務必須並行，才能做得到見招拆招，沒有理論基礎不行，沒有實務操作也不行，兩者都要兼顧，而唯一的方式就是不斷練習。

[不要盲從]
還記得早年上研習的時候，每次都覺得很有意思，好像每次都遇到新的偶像一樣，直到某天，然後某幾天，然後就回不去了。
我想表達的重點，是當有機構說提出的課程內容有道理、沒道理、有衝突、沒衝突，都別忘了驗證，因為當我們上課"沒問題"的時候，通常問題就大了，這對提升自己和客戶沒有實質的幫助，只是告訴大家我花了錢上課而已，試著問問題，一方面釐清自己是否理解，一方面或許使自己察覺許多教學者的盲點。
跟大家重複分享一個思考方向:
架構在不變的原理上，可以預防走錯方向，也能察覺有沒有跟錯"理論"，那些標新立異阿不是，是日新月異的教學單位就原理上其實經常都是漏洞百出，雖然有的確實有用心，但也別不要聽了有道理就信了，別忘拿原理驗證看看。
一方面很多人都會擔心研究被推翻，我們討論的運動力學大部分都很死，就是工程學的東西罷了(意指範圍明確)，而且還不是什麼4奈米製程的技術，就主要建構在數理上，這個要被推翻，基本上建築物、飛機什麼的，全部都得全部刪掉重做。(放心吧，就算地球的重力場改變，許多大方向原則還是不變)

【膝蓋和腳尖的基準點: 一個盛行二十餘年的業餘指令】
#膝蓋不能超過腳尖 的起源，要從一篇2003年的文獻說起，當時文獻一出，荒謬的指導流行就這麼開始了，摘要如下:
{Effect of knee position on hip and knee torques during the barbell squat}
{槓鈴深蹲時膝關節位置對髖與膝關節扭矩的影響}
Some recommendations suggest keeping the shank as vertical as possible during the barbell squat, thus keeping the knees from moving past the toes. 
翻譯為 "有些指導建議在槓鈴深蹲時小腿(脛骨與腳掌)盡可能保持垂直，因此使膝關節不會超過腳尖。"
This study examined joint kinetics occurring when forward displacement of the knees is restricted vs. when such movement is not restricted.
翻譯為 "本研究藉由限制膝關節向前位移vs.不限制向前位移，觀察到關節動力學的發生"
Seven weight-trained men (mean +/- SD; age = 27.9 +/- 5.2 years) were videotaped while performing 2 variations of parallel barbell squats (barbell load = body weight). 
翻譯為 "七位訓練有素之男性(平均值 +/- 標準差; 年齡 27.9 =/- 5.2 歲)在錄像中操作了兩種變化的平行槓鈴深蹲(槓鈴負荷=體重)"
Either the knees were permitted to move anteriorly past the toes (unrestricted) or a wooden barrier prevented the knees from moving anteriorly past the toes (restricted). 
翻譯為 "使用兩種方式，一種為不限制膝關節向前超過腳尖(無限制)，一種為使用木障礙物防止膝關節向前超過腳尖(有限制)"
Differences resulted between static knee and hip torques for both types of squat as well as when both squat variations were compared with each other (p < 0.05). 
翻譯為 "兩種方式下皆比較了膝關節與髖關節在靜力平衡下扭矩大小不同，也比較了兩種深蹲方式下膝與髖扭矩的差異"
For the unrestricted squat, knee torque (N.m; mean +/- SD) = 150.1 +/- 50.8 and hip torque = 28.2 +/- 65.0. For the restricted squat, knee torque = 117.3 +/- 34.2 and hip torque = 302.7 +/- 71.2. 
翻譯為 "在無限制深蹲下，膝關節扭矩(牛頓米; 平均值 +/- 標準差) = 150.1 +/- 50.8 ，髖關節扭矩(牛頓米; 平均值 +/- 標準差) = 28.2 +/- 65.0"
翻譯為 "在有限制深蹲下，膝關節扭矩(牛頓米; 平均值 +/- 標準差) = 117.3 +/- 34.2 ，髖關節扭矩(牛頓米; 平均值 +/- 表準差) = 302.7 +/- 71.2"
Restricted squats also produced more anterior lean of the trunk and shank and a greater internal angle at the knees and ankles. 
翻譯為 "受限制的深蹲也相對有著更多的軀幹與小腿前傾、更大的膝關節與踝關節內角。"
The squat technique used can affect the distribution of forces between the knees and hips and on the kinematic properties of the exercise.
翻譯為 "本研究中深蹲的技巧能夠影響膝關節與髖關節作用力分布以及深蹲的運動學特質。"
Practical applications: Although restricting forward movement of the knees may minimize stress on the knees, it is likely that forces are inappropriately transferred to the hips and low-back region. Thus, appropriate joint loading during this exercise may require the knees to move slightly past the toes.
翻譯為 "實務應用: 雖然限制了膝關節向前位移或許能夠最小化膝關節壓力，卻有可能使作用力被不洽當的轉移到髖關節以及下背區域。 因此，深蹲中理想的關節負荷或許需要將膝關節稍微超過腳尖。"
Andrew C Fry 1, J Chadwick Smith, Brian K Schilling
Affiliations expand
PMID: 14636100 


[文獻討論]
一、用現有常見的知識來看文獻，就只會看到有限的結論
先跳到文獻的結論:
"Practical applications: Although restricting forward movement of the knees may minimize stress on the knees, it is likely that forces are inappropriately transferred to the hips and low-back region. Thus, appropriate joint loading during this exercise may require the knees to move slightly past the toes."
翻譯為"實務應用: 雖然限制了膝關節向前位移或許能夠最小化膝關節壓力，卻有可能使作用力被不洽當的轉移到髖關節以及下背區域。 因此，深蹲中理想的關節負荷或許需要將膝關節稍微超過腳尖。
1. 槓鈴深蹲(free weight)作用力必須穿過腳掌接觸地面的中心點，因此重心必須在此垂直線上(地心引力)，但不同的訓練動作有著不同的作用力特性，即便腳尖不超過膝關節，作用力仍可能相等，甚至高出許多。(例如背靠牆深蹲wall squat)
2. 不是保護膝蓋就是保護下背，這種偏見式的決策並不洽當，應建立在客戶的運動目的(GOTE)、結構許可(HAVE)、可控範圍(OWN)、耐受度(TOLERATE)，簡單來說，客戶具不具備相對應的條件來接受挑戰。

二、不同的結構，不同的作用力、不同的規則
在個別兩段，都能看到降低參考價值的內容，一則或許是其它來源，而一則是充滿變數的參與者:
Some recommendations suggest keeping the shank as vertical as possible during the barbell squat, thus keeping the knees from moving past the toes. 
翻譯為 "有些指導建議在槓鈴深蹲時小腿(脛骨與腳掌)盡可能保持垂直，因此使膝關節不會超過腳尖。"
Seven weight-trained men (mean +/- SD; age = 27.9 +/- 5.2 years) were videotaped while performing 2 variations of parallel barbell squats (barbell load = body weight). 
翻譯為 "七位訓練有素之男性(平均值 +/- 標準差; 年齡 27.9 =/- 5.2 歲)在錄像中操作了兩種變化的平行槓鈴深蹲(槓鈴負荷=體重)"
1. 首先暫不提及肌肉能耐下，槓鈴深蹲主要受限於幾個條件，分別是槓鈴和自身體重所形成的重心，必須落在腳掌中心點附近、動作角度由軀幹長度、大腿長度、膝關節至地面的距離(小腿包含腳掌和鞋子)，並取決於髖、膝、踝，三個關節個別可用角度，來造就最後的"深蹲姿勢"，也就是說，每個人的能力都已經在結構上有所限制。
2. 深蹲的規則-為什麼要平行蹲
Seven weight-trained men (mean +/- SD; age = 27.9 +/- 5.2 years) were videotaped while performing 2 variations of parallel barbell squats (barbell load = body weight). 
翻譯為 "七位訓練有素之男性(平均值 +/- 標準差; 年齡 27.9 =/- 5.2 歲)在錄像中操作了兩種變化的平行槓鈴深蹲(槓鈴負荷=體重)"
既然如1.)所說，結構會直接決定一個人的深蹲動作模式，大腿和地面平行就不是一個指標，因為一定有人辦不到，指導的方向就不該是一個"外型"、某個"規則"，除某些賽事外，針對"訓練"不該有框架，應當因目的而異、因人而異。
3. 如1.)所說的結構不同，其實就會產生作用力不同的事實，例如因為軀幹比大腿短許多，加上重心問題導致必須大幅度前傾，髖關節可用角度因某些因素剛好又不足，脊椎的代償非常普遍，都還沒開始練風險就上升了。
4. 七個參與者的變數高到沒參考價值: 肢段比例? 體重配重? 槓鈴使用的是自身體重，但七位參與者重心肯定因可用角度、肢段長度不同、上半身比重不同而姿勢不同，要如何客觀觀測膝關節以及髖關節扭矩?
變數太多了就不在多提，有興趣可自行隨機假設: 如果七個參與者在骨骼、內臟、肌肉是複製人，但脂肪不是，其中幾位脂肪比重較高分別在腹部、大腿、上半身、手臂、小腿、整個下盤、整個上半身，加上自身體重的槓鈴自己配看看，已經有多少可能性?這還只是花10秒鐘想出來的變化，還有其它變數，動作會差多少?
老話一句: 眼前指導的這個人不是大數據，答案就在他身上，當場自己找!

三、目的?
Differences resulted between static knee and hip torques for both types of squat as well as when both squat variations were compared with each other (p < 0.05). 
翻譯為 "兩種方式下皆比較了膝關節與髖關節在靜力平衡下扭矩大小不同，也比較了兩種深蹲方式下膝與髖扭矩的差異"
不難理解，實驗中膝關節向前位移減少，髖關節扭矩會增加，或是兩個對調，因為深蹲本來就是一種取捨，沒有對或錯，但是目的是什麼?
事實上，槓鈴深蹲要成為膝關節訓練或是髖關節訓練的最佳化選擇，通常差蠻遠的，既然增加髖扭矩就會增加脊椎扭矩，誰能保證脊椎肌肉和髖關節肌肉能辦到接近等比例輸出?(下背接近臀部的收縮力)
或是為了訓練膝關節而增加膝關節扭矩，卻沒辦法在不暴增膝關節剪力或是下背負擔的情況下有效增加膝關節扭矩，膝蓋不像前位移的前提下，腰部負擔更大，膝蓋向前位移，關節作用力也暴增。
簡單來說，找出執行槓鈴深蹲的目的>判斷結構能否符合目的(同時做取捨)，不能就別深蹲了，大腿推舉多方便，風險低技術門檻低(有運動專項等需求請參照"這個產業常說：「你們只會單練肌肉」"內文中的"功能"與"整合")。

四、現今無知的指令，從未變過
其實膝蓋能不能超過腳尖RTS已經講超過20餘年，但深蹲的指令除了膝蓋不超過腳尖之外，還有不少盲區沒公開提及，例如膝不可內夾(valgus)、腳尖外轉特定度數、小腿和軀幹的角度有特定度數等，一是沒看到人根本沒得談，二是有些要參考結構和物理條件後根本不能用，錯得離譜(雖然有些也是頗具創意啦)。
順便提一些過去和近年有人提出的指導方式，有些在社群媒體的催化下更是糟透了:
胸推時不可拱背，腰會受傷，下背壓力大，why?(作用力在哪?目的又是什麼?)
坐姿膝伸展Leg Extension膝關節應對準器械轉軸，why?(膝關節的轉軸沒看過有人對準過，低標就好，真的沒看過。)
胸推時握把位置應對齊胸腺，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
肩推時椅背角度應垂直，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
胸推使用固定式器材將使肩胛骨肩肱節律受限，why?(真的會?不限制又真的是必要的?目的?確定是"不好"?)
滑輪下拉時肩後收下壓，why?(哪個位置?真的辦的到?)
滑輪下拉應拉到下巴，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
槓鈴握推時應碰觸胸口，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
深蹲大腿要與地面平行，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
深蹲腳尖應朝外幾度，why?(針對誰?為什麼?訓練目的為何?)
太多寫不完，其實網路上多的是有問題的指導方式，根本亂槍打鳥，這就像是有咳嗽就吃感冒藥、咳嗽藥，萬一根源是胃食道逆流，根本解決不了問題，而且可能性不一定只有幾種。
大家應該都認同有個體差，執行上當然得落實個體差，尤其是"私人教練"。

五、有運動力學基礎，才有辨識能力
這就是RTS Level 1的功能，講完原理接著實務操作比較容易理解，歡迎現役教練，也歡迎各處練家子想突破運動表現也都來。
(不過還是要提醒一下各位同學，解剖學(不要只看畫像、平面圖)、基礎國中物理、肌肉學、生理學，至少要熟悉才來喔)
備註: 
精確的研究做出的文獻，是針對一個迷你主題並嚴格控管變數做出來的，很不容易的，如果要看這種大數據，最好看過所有類似的大數據，千萬不可看摘要就拿來用。
附上創辦人多年前頭髮未白照
給小小白們科普一下:
扭矩是作用力x力臂，可以是作用力大小改變而力臂不變、作用力大小不變而力臂改變，前提是作用力不可為零，扭矩都是增加或減少的，扭矩越大就代表支點轉動力量越大，肌肉輸出必須越高。
扭矩、力矩、扭力，英文都是叫torque

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