Egzersiz bilimi açısından en sık tartışma yaratılan konuların başında egzersiz tercihi sorunsalı gelmektedir. Egzersiz tercihi genel olarak eklem hareketleri (Artro-kinematik) açısından belirlenmektedir. Bu noktada herhangi bir egzersiz tercihi oluşturmadan eklem hareketleri hakkında bilgi sahibi olmak oldukça yararlı olacaktır. Salt olarak bir hareket tavsiyesinde bulunmadan önce biyomekanik açıdan eklemelerin rasyonel çalışma mekaniğini anlamak benzersiz katkılar sunacaktır.
Sabit bir dış direnç, eklem hareket açıklığı boyunca değişmeyen bir dış yük olarak tanımlanmakta ve yaygın bir şekilde direnç antrenman şekli olarak kullanılmaktadır. Çoğu kişi tarafından tercih edilen sabit dış direnç egzersiz yaklaşımının, gerçek yaşam aktivitelerini daha iyi sitümüle ettiğine ve kaslara daha doğal bir koordinasyon sağladığına inanılmaktadır (Harman, 1994; Millar 1995).
İnsan kuvveti eğrilerini etkileyen önemli unsurlar arasında direnç antrenmanlarının adaptif potansiyel gelişimi için gerekli olan, kinematik ve kinetik unsurlar iyi anlaşılmış olmalıdır. Çünkü kinematik ve kinetik faktörler hormonal ve metabolik tepkileri uyarmada öncüldür. Kinematik faktörler, bir nesnenin pozisyonundaki değişimi pozisyon, yer değiştirme, zaman, hız ve hızlanma gibi değişkenler vasıtasıyla tanımlanmaktadır (Grimshaw ve ark., 2006). Kinetik ise, bir nesnenin hareketi veya kinematiği üzerindeki kuvvet ve etkilerini tanımlamaktadır (Özkaya ve Nordin, 1991). Her kuvvet egzersiz modalitesinin kendine özgü bir kinematik ve kinetik yapıya sahiptir bundan dolayı farklı kas iskelet sistemi adaptasyonuna neden olabilmektedir.
İnsan kuvveti eğrileri genellikle, iki boyutlu koordinat sistemlerini kullanan tek eklemli hareketlere dayanmaktadır. Ancak aynı zamanda, üç boyutlu koordinat sistemlerin kullanımıyla çok eklemli hareketleri içerecek şekilde genişletilebilmektedir. Kuvvet eğrileri 3 alt başlıkta kategorize edilebilir: yükselme (ascending), alçalma (descending) ve çan eğrisidir (bell-shaped). Çan eğrisi; kas-iskelet sistemi içindeki kuvvet-açı (tork) ilişkisi ile belirlenebilmektedir (Enoka, 1997; Kulig ve ark., 1984; Zatsiorsky ve ark., 2003; 1995). Çok eklemli kuvvet eğrileri, egzersiz hareketindeki tüm eklemlerin torklarının toplanmasıyla hesaplanmaktadır. Bu metodoloji, çalışan kas sistemi içindeki maksimum kas kapasitesinin genel bir tahminini sağlar. Bu durumu daha iyi açıklayabilmek için, geleneksel çömelme egzersizi sırasında, ayak bileği, diz, kalça ve gövdede üretilen bireysel torkların sırasıyla eklenerek bir toplam tork elde edilebileceği düşünülebilir. Her eklemde üretilen toplam kuvvet ve tork yüzdesi, direnç modalitesine, egzersiz hareketine, hareket hızına ve kaldırılan dış direnç miktarına bağlı olarak değişebilir (Flanagan ve Salem, 2008).
İnsan kuvvet eğrileri teorik ve deneysel yollarla saptanmaktadır. Teorik olarak hesaplanan kuvvet eğrileri, kas-iskelet sisteminin tork yeteneklerinin fizyolojik ve biyomekanik özelliklerin ölçümüyle tahmin edilebilmektedir. Bu fizyolojik ve biyomekanik özellikler; kas enine kesit alanı, kas fiber uzunlukları, sarkomer uzunlukları, ince ve kalın filamentlerin düzenlenmesi, origo ve insersiyo konum noktaları ve bunların açıları olarak ifade edilmektedir (Herzog ve ark., 1991).
Kuvvet eğrileri, egzersiz hareketleri için tork (kuvvet üretimi ve eklem hareket açısı arasındaki ilişki) üretim yeteneklerini gösterir (Johnson ve ark., 1990). Kuvvet, bir kas-iskelet kaldıraç sisteminin belirli bir hızda (Edman, 2003; Knuttgen ve Kraemer, 1987) üretebileceği maksimum kuvvet ve tork (dönme kuvveti) olarak tanımlanabilir. Kas kuvveti oluşumu ve tork üretimini, kasın çapraz kesit alanı, kas uzunluğu, pennasyon açısı, iç ve dış moment kollarının yarıçapı, kasılma hızı ve büyüklüğü, motor üniteleri sayısı ve türünü içeren bir dizi fizyolojik, biyomekanik ve nöral faktörlere bağlıdır. (Kulig ve ark., 1984; Enoka, 1997, 2001). Tek eklem hareketleri, hareket sırasında tek bir kas veya proksimal eklem noktaları olan (örneğin; biceps brachii, brachialis ve brachioradialis) tek bir eksen etrafında dönmeye neden olan fleksiyon-ekstansiyon, addüksiyon-abdüksiyon, elevasyon-depresyon gibi tek bir kas veya kas grubu vasıtasıyla gerçekleşmektedir (McMaster ve ark., 2009).
Dumbbell kol bükme hareketi sırasında, kas-iskelet sistemine etki eden iç kuvvetler ile dış kuvvetler arasındaki ilişkiyi açıklamak oldukça yararlı olacaktır. Dumbbell kol bükme sırasında, biseps brachii, brachialis ve brachioradialis kasları eksternal halterin ağırlığından daha büyük bir kuvvet ve tork yaratmalıdır. Biyomekanik olarak konuyu açıklayacak olursak, biseps brachii, brachialis ve brachioradialis kasları, kendi tendonları arasında aktarılan, dirsek eklemi etrafında dış kuvvetler için tork oluşturan iç kuvvetler üretmektedir (66). Çok eklemli hareketler tek eklemli hareketlere kıyasla daha karmaşıktır ve sınıflandırılması oldukça zordur. Bu durumun rasyonel nedeni çok eklemli hareketler birden çok düzlemde (çoklu dönme serbestlik dereceleri) meydana gelir ve 3 boyutlu koordinat sistemleri tarafından temsil edilmektedir. Çok eklemli hareketler sırasındaki iskelet kaslarının tork yetenekleri, ilgili kasın yapısı ve eklemlerin mimarisine, koordineli kas hareketlerin türüne ve origo-insersiyo noktalarının yeri dahil olmak üzere bir dizi fizyolojik ve biyomekanik faktörlere bağlıdır.
Sonuç olarak, son yıllarda bir çok akademik araştırma egzersiz tercihi oluştururken tek eklemli veya çok eklemli egzersiz tercihinin muhtemel avantaj ve dezavantajları hakkında çalışmalar yürütmektedir. Aynı zamanda, çoğu egzersiz profesyoneli ve kişisel antrenör tarafından tek veya çok eklem tercihi oldukça tartışmalarıdır. Yukarıda bahsedilen rasyonel açıklamalardan yola çıkarak tek veya çok eklem egzersiz tercihi geliştirilmek istenen amaç ve bireysel özelliklere göre organize edilmelidir. Kişisel olarak yorumlamam gerekirse yeni başlayan egzersiz katılımcılarına veya sporculara nörolojik girdi avantajı sağlamak için tek eklemli tercihler oluşturmak daha doğru strateji olabilir. Ancak, belirli bir düzeyin üzerinde olan bireyler ve performans sporcuları için yoğunluklu olarak çok eklemli egzersiz tercihleri tasarlamak daha efektif olacaktır. Dahası, integratif bir gelişim için hem tek hem de çok eklemli hareketlerin tercih edilmesi etkili bir strateji olarak düşünülebilir.