Hip Globally. Anatomy/Function/Performance. Hip Rotators: Friend or Foe. Most Power (Gluteus Maximus) Biggest Deficits Anatomy Function Performance

Hip Rotators:

Friend or Foe

Hip Rotators:

Friend or Foe

Michael

Griffith

MSPT,

CSCS

Michael

Griffith

MSPT,

CSCS

Hip

Globally

•

Most

Power

(Gluteus

Maximus)

•

Biggest

Deficits

•

Anatomy

•

Function

•

Performance

Anatomy/Function/Performance

–Deep to the Glutes

–6 Muscles

–Only muscle group in the human body located 

exclusively in the horizontal/transverse plane. •Gravity eliminated plane of motion

•Categorically distinct and requires unique analysis and training

• Function

–Goniometric Method – Sitting and non‐functional

–Manual Muscle Testing Method – Again, non‐

Performance

Model

•

Implications

of

Text

Book

Model

–Exercise philosophy based on text book definitions yields a model 

contrary to function in sport 

–Proprioceptively confusing to the tissue & inhibits carryover

•

Performance

Definition

of

the

Hip

External

Rotators

–Foot Strike: The External rotators decelerate femoral (hip) Internal 

Rotation

–Along with the Gluteus Max, via its attachment to the IT Band, the hip 

external rotators decelerate TIBIAL Internal Rotation

Drivers

of

LE

Internal

Rotation

• Flexion of the lower extremity is due to GRAVITY • ROTATION?

–Rotation is not directly driven by gravity

–What causes rotation of the lower extremity (Tibia, Femur, Hip)?

• Subtalar Joint

–Torque Converter Mechanism  of the LE

–Takes frontal plane motion of the heel (calcaneal eversion at heel 

strike) and converts it into Internal Rotation of the Tibia and up the 

kinetic chain

–Likened to a Mitered Hinge

–The main cause of rotation of the lower extremity

Text

Book

vs.

Performance

•

Text

Book

Definition

–Piriformis: Externally Rotates the Femur 

•CONCENTRIC

•

Performance

Definition

–Eccentrically lengthens and contracts to 

decelerate femoral Internal Rotation

FRIEND

•

Decelerates

GRF

in

the

entire

lower

extremity

•

Attenuates/Dissipates

forces

from

the

knee

•

Provides

rotational

stability

to

the

Ankle

•

When

doing

its

job,

the

Hip

Rotators

are

the

most

significant

players

in

preventing

injuries

in

the

LE

Rotation

in

Sport

• Football

–Suh – right foot about to plant and drive ® LE into internal rotation 

combined with left hand reaching across further driving ® LE into IR 

with increased force and velocity

• Soccer

–Cristiano – (L) Foot about to plant and drive (L)LE into internal rotation 

and ®LE kicking ball ACROSS body to further drive (L) Hip into IR

–Same for Corner Kick

• Volleyball

–Dig – (R) Foot plant combined with UE rotational reach across body 

drives (R) Hip into further and faster internal rotation 

Rotation

in

Sport

–Hip external rotators ECCENTRICALLY lengthen 

(S.E.E. Stored Elastic Energy) to generate power 

for swing

• Main Point

–Every step drives HIP into internal rotation and 

external rotators get lengthened and have to 

“Foe”

 ‐

Deficits

•

Intrinsic

– Inherent

in

the

hip

rotators

–

Tight/Weak

•

Extrinsic

– Biomechanical

influences

that

CAUSE

the

hip

rotators

to

be

deficient

INTRINSIC

Decreased

Internal

Rotation

•

Amplified

Torque

on

ACL

•

Increased

Demand

on

IT

Band

•

Patellofemoral

out

of

SYNC

•

Achilles

takes

up

the

slack

for

weak

hip

rotators

•

Ankle

Sprains

•

Posterior

Tibialis

Tendonitis

•

Hamstring

Strains

ACL

• Deceleration does not occur at the knee but at the 

FOOT and the HIP. 

–The knee is more of a “reactor” and is influenced by GRF  coming up from the foot as well as strengths/deficiencies  present in the hip

–For example, a compensated forefoot varus can drive the  knee into a valgus position predisposing the ACL to valgus  stress

–The well researched occurrence of gross weak hip  musculature playing into ACL injuries.  More importantly,  tight/weak hip rotators predispose the ACL to increased  torque and valgus stress

IT

Band

(Chronic)

More

of

a

Rotational

problem

than

Frontal

• Yet, the IT Band strongly anchored to the femur by 

obliquely oriented fibrous strands (therefore reacts 

in the transverse plane to femoral internal rotation). –Key Anatomy – Inserts at Gerdy’s Tubercle on the lateral 

aspect of the Tibia. Again, at heel strike, the internal  rotation of the Tibia influences the IT Band in the  transverse plane.

–Clinical incidence of IT Band Syndrome patients have  decreased hip internal rotation on the affected side

Patellofemoral

•

The

patella

is

caught

in

the

middle

and

strongly

influenced

by

the

Hip

and

Foot

–Only 4 Muscles directly attach to the patella 

(Quads) while over 21 attached to the femur

–Not the VMO’s fault.  The patella is out of sync 

with femur and tibia. 

•Tight hip rotators, via its attachment to the patella  through the ITB, can directly cause PFP or out of sync.

•Leg length discrepancy and other biomechanical issues  have greater influence on patella than the VMO

Achilles

• During the gait cycle and running, push off is more the result  of momentum or the body’s forward movement over its  center of mass than actual concentric contraction of the calf  group. 

• Push off is not because of the Achilles but is due to the energy  transfer from the Hip to the Achilles.  The hip has a huge  impact on push off and GRF.  Tight hip flexors in the sagittal  plane shorten the stride length, cause early heel rise and  premature push off, thereby affecting the Achilles. Not  necessarily due to weak calf as in traditional models

–Tight hip external rotators decreased hips ability to attenuate torque 

coming up the chain, coupled with hypermobile calcaneus, cause the 

Hamstring

Strains

• Traditionally viewed exclusively in the Sagittal Plane

• However, has a significant role in the transverse 

plane. 

–Decelerates INTERNAL ROTATION of the femur and the  TIBIA via the insertion of the Biceps Femoris on the head  of the fibula & lateral tibial condyle

• Clinical incidence of patients with hamstring strains 

with concurrent tight hip external rotators with 

decreased hip internal rotation

Hamstring

Strains

–Subsequent attenuation of forces (torque) occurring at the  hamstring due to transverse plane deficiencies at the hip.  In other words, the hamstring takes the hit for decreased  hip IR. 

–The dissipation of forces to the hamstring from the hip  (top down) can be exacerbated by biomechanical factors at  the foot (bottom up) such as a hypermobile rearfoot varus,  leg length discrepancy, late pronation of the forefoot in the  gait cycle, etc. causing either increased amount or velocity  of tibial internal rotation which in turn increases moments  or torque attenuated to the hamstring. 

Hamstring

Strains/LE

Injuries

•

Strategy

– Rehab

and

Train

the

hamstring

through

facilitating

hip

internal

rotation.

•

Once

the

affected

tissue

has

been

treated

(such

as

in

the

above

slide

of

the

ACL

,

IT

Band,

PFP,

Achilles,

Ankle

Sprain)

attention

given

to

increasing

the

motion

and

eccentric

strength

of

the

hip

external

rotators

will

address

the

CAUSE

and

be

missing

link

to

EXTRINSIC

• Biomechanics

–Leg Length Discrepancies 

•Longer Leg – Compensation of increased pronation to  functionally shorten the LE causing increased Internal  Rotation and torque but tight hip rotators won’t allow  for it. Tug – O – War at knee

–Patellofemoral

–IT Band Syndrome

–Quad Strains

EXTRINSIC

•

Leg

Length

Discrepancy

–Short Leg – Compensates by externally rotating at 

the hip which shortens the hip external rotators 

►►►Decreased Hip Internal Rotation

•ACL

•Medial Meniscus

•Hamstring Strains (Decreased hip IR)

•Hip Flexor Strains

•Achilles Tendonitis

EXTRINSIC

•

COUPLING

–External rotators are tight (decreased hip IR) 

compounded with biomechanical deficits layered 

on top of this, thereby amplifying its affects.  •Example: Compensated Forefoot Valgus – The forefoot 

(LAMTJ) is everted or down and the 1st Ray gets to the  ground before the rest of the foot and undergoes  increased GRF.  The rearfoot (RF) comes in to help (RF  Compensation) and INVERTS in order to unload the 1st

Ray. This inversion of the RF causes the lateral border of  the foot to get overloaded (if rigid LAMTJ) leading to  subsequent instability and ankle sprains. 

Extrinsic

Coupling

•

Compensated

Forefoot

Valgus

Example

–

Stress

Fracture

to

5

Met

–

Lateral

Ankle

Instability

(As

above)

HIP

Approach

•

Hip

Approach

–

Focus

on

Compensatory

Deficits

at

the

Hip

Cause(Compensated FF Valgus, etc.) with 

possible orthotic for treatment.  For the sake of 

this course, we will focus on the HIP 

(Compensation) because it’s ALWAYS a 

component of the deficiency. 

The

PROBLEM

•

Lack

of

Assessment

–

Current

trends

neglect

testing

of

unilateral

hip

function,

especially

Hip

Rotation

Testing

•

Lack

of

Training

–

Emphasis

on

linear

and

lateral

movements

with

neglect

of

movements

to

train

the

hip

Performance

Model

vs.

Traditional

Model

• Traditional Model

–Concentric Textbook Exercises/Nonfunctional and not  sport specific

• Performance Model

–Takes into account the FOOT and GRF

–Dynamic vs. Static

–Agility Drills to drive Hip IR

–Explosive Drills to drive Hip IR

–ECCENTRIC ECCENTRIC ECCENTRIC

Lab

Session

–Lateral Lunge with UE Contra‐lateral rotational 

reach to touch floor on outside of lunge leg

•Not just a lateral lunge but a ROTATIONAL 

Reach

•Warm‐Up Forward 

•Forward and Backward

•Once form is good, increase SPEED

•Add dumbbells for progression

Lab

Session

•

Star

Drill

–9 Cones

–3 steps plus approx. 6” from center cone to perimeter  cones

•Use step length of person doing drill if possible

•Always TIME this drill and document

–As with ladder drill, contra‐lateral reach

–Once forwards is mastered, progress to backwards

–Add bands at ankles for resistance as well as  dumbbells

Lab

Session

–Front Lunge with Contra‐lateral reach

–Side Lunge with Contra‐lateral reach

–Rotational Lunge with Contra‐lateral reach

•Right: Right foot rotates back to between 4:00‐5:00 on  a clock.  Left foot stays STRAIGHT

•Left: Left foot rotates back to between 7:00‐8:00 on a  clock. Right foot stays straight.

•Reach low to touch floor outside of foot. Do not reach  high – just rotates through back instead of hip

Bibliography

• Garrison JC, Bothwell J, Cohen K, Conway J. Effects of hip strengthening on 

early outcomes following anterior cruciate ligament reconstruction. Int J 

Sports Phys Ther 2014;9(2):157‐167.

• Hreljac A. Etiology, prevention, and early intervention of overuse injuries 

in runners: a biomechanical perspective. Phys Med Rehabil Clin N Am 

2005;16(3):651‐667.

• Lawrence RK, Kernozek TW, Miller EJ, et al. Influences of hip external 

rotation strength on knee mechanics during single‐leg drop landings in 

females. Clin Biomech 2008;23(6):806‐813.

• Maffulli N, Longo UG, Maffulli GD, et al. Achilles tendon ruptures in elite 

athletes. Foot Ankle Int 2011;32(1):9‐15.

• Meardon S, Ross M. A new approach to iliotibial band syndrome in 

Bibliography

• McCulloch P et al. Asymmetric Hip Rotation in Professional Baseball 

Pitchers. Orthopaedic Journal of Sports Medicine, February 2014; vol. 2, 2: 

2325967114521575, first published on February 13, 2014

• Moroz A, Fetto J et al.  Evaluation of the Koch model of the hip: A clinical 

perspective. J Orhop Sci. 2002: 7:724‐730.

• Noehren B, et al. Assessment of Strength, Flexibility, and Running 

Mechanics in Men With Iliotibial Band Syndrome Journal of Orthopaedic & 

Sports Physical Therapy, 2014, Volume: 44 Issue: 3: 217‐222 

doi:10.2519/jospt.2014.49914). 

• Popchak A, Burnett T, Weber N, Boninger M. Factors related to injury in 

youth and adolescent baseball pitching, with an eye towards prevention. 

Am J Phys Med Rehab 2015;94(5): 385‐409

Bibliography

• Saito M et al. RelationshipBetween Tightness of the HipJoint and Elbow 

Pain in Adolescent Baseball Players. Orthopaedic Journal of Sports 

Medicine, May 2014; vol. 2, 5: 2325967114532424, first published on May 

12, 2014

• Sauers EL, Huxel Bliven KC, Johnson MP, et al. Hip and glenohumeral range 

of motion in healthy professional baseball pitchers and position players. 

Am J Sports Med 2014;4(2):430‐436

• Shirzad K, et al. Return to football after Achilles tendon rupture. Lower 

Extremity Review March 2010

• Smith BI, Docherty CL, Curtis D, et al. Hip strengthening protocol effects on 

neuromuscular control, hip strength, and self‐reported deficits in 

individuals with functional ankle instability. J Athl Train 2014;49(3 Suppl):S‐

29.

Bibliography

• Szu‐Ping L, Powers C. Description of a Weight‐Bearing Method  to Assess Hip Abductor and External Rotator Muscle  Performance. J Orthop Sports Phys Ther 2013;43(6):392‐397

• Zeppieri, Giorgio. Shoring up the Rotation: The Importance of  Hip Mechanics in Pitching. Lower Extremity Review.April,  2016.

CONTACT

I

have

my

own

continuing

education

course

or

for

speaking:

Michael

Griffith

MSPT,

CSCS

www.3dperformancesystems.com

[email protected]