어깨 boimechanics의 꽃 "throwing mechanism" 정리 완성

[문형철]

생체역학에서 가장 중요한 것은

movement assessment 와 movement therapy!!

movement assessment에서 중요한 것 한가지를 선택하라면

그것은 단연코 "gait" 두번째로 중요한 것 한가지를 선택하라고 하라고 할때

"squat and lifting"!

movement 생체역학의 중요한 세가지

1. gait 2. squat and lifting 3. throwing motion

간단한 정리

1. 던지기의 역설(thrower paradox). 

- 와인드 업 후 hyperangulation이 아닌 범위내에서

어깨의 최대 외회전, 최대 내회전이 이루어지면서 강한 던지기가 나오는데

최대 외회전, 내회전은 hypermobile, shoulder instability를 초래한다.

그래서

안정성범위내에서 강한 던지기를 할 수 있는 dynamic stability를 만들어야..

2. 던지기 분석

- wind up - knee up - stride - foot contact - arm cocking - max er - arm acceleration - release - arm deceleration - max ir - follow through

3. 재활치료의 핵심 ; 어깨복합체의 동적 안정성.

여기서 근육이 중요한 역할

- scapular elevator의 과활성과 scapular depressor의 저활성으로 발생하는 muscle imbalance는 충돌증후군을 야기할 수 있음

- 대부분 던지기선수는 명백한 motion disparity를 보이는데, 외회전은 과도하고 내회전은 제한됨.

- 대부분 던지기 선수가 심각한 laxity of the GH joint를 보이고, 이는 과도한 ROM을 허용하게 됨.

- 던지기 선수 어깨의 과움직임은 Thrower's laxity라고 함

4. Hyper-angulation

-  충돌증후군이 있는 던지기 선수는 그들의 arm이 scapulae뒤로 쳐지면서 던지는 경향

5. 던지기 선수 재활의 10가지 원칙

1. 치유 조직에 과한 스트레스를 금기(avoid aggravation 악화방지)

2. 고정에 의한 부작용을 예방(joint stiffness 예방)

3. 외회전 근력을 강화(던지기 선수가 필연적으로 약해지는 외회전 근력 강화)

4. 근육의 균형을 획득(짝힘의 회복, muscle balance)

5. 견갑근육의 근력을 강화

6. 후방 견관절 유연성(내회전 운동 범위）을 개선(Fig. 3)

7. 고유 수용체 감각과 신경 근육 조절 능력을 개선

8. 생역학적으로 효율적인 투구를 시행

9. 점진적인 던지기 운동의 복귀

10. 현 상태의 해결에 대한 확실한 결론을 맺고 다음 단계로 진행

Biomechanics of the Shoulder and Pitching.pdf

883.48KB

throwers paradox 던지기의 역설

The shoulder must be loose enough to allow excessive shoulder external rotation but stable enough to prevent symptomatic humeral head subluxation, thus requiring a delicate balance between mobility and functional stability

- 던지기를 위한 kinetic chain의 준비

- 땅바닥에서 contralateral foot off, knee up

- early cocking 

- stride initiate

- initiate external rotation

- late cocking

- foot contact

- max abduction, max external rotation

- 승모근과 전거근의 짝힘이 견갑골의 안정성을 유지

- 회전근개의 최대활동

- 삼각근, 극상근이 상완을 거상시켜 함께 작용

- 어깨 90도 굴곡

- flexor and extensor가 함께 협응작용하여 움직임을 조절

- 여기서 두가지 문제 발생 1) hyperangulation 2) scapular dyskinesis

- 가속기 단계

- humerus가 내회전 되는 단계(내회전의 힘이 100 이면 외회전의 힘은 최소 64%가 되어야 하는데 이 비율이 깨지면 부상)

- 원심성수축과 구심성수축의 조화단계

- 감속기 단계

- 가장 손상이 많은 위험한 단계

- 원심성 수축의 단계

- post capsule stress가 가장 많은 단계

마지막 팔로우 스로우 단계

- ball release, 내전, 내회전, 감속, rebalancing

이 세가지는 동적인 상황에서의 분석이 필수다. 언제 한눈에 들어오는 날이 생길까? 

biomechanics of throwing - overhead activity(수영, weight lifting, 던지기, 테니스, 발리볼 등)는 견갑대에 반복적인 strain 유발 - 적절한 견갑골의 안정성과 움직임이 건강한 어깨를 위해서 필수. 여기서 근육이 중요한 역할 - scapular elevator의 과활성과 scapular depressor의 저활성으로 발생하는 muscle imbalance는 충돌증후군을 야기할 수 있음 - 최신 연구에 의하면 충돌증후군환자에게서는 갑작스러운 downward falling arm 움직임이 발생할때 중부, 하부승모근의 delayed in muscle latency가 있음을 보고.

- 던지기와 serving motion(서브동작)은 힘과 스피드를 최적화하는 entire kinetic chain이 관련됨

- 이 동작은 wind up - knee up - stride - foot contact - arm cocking - max er - arm acceleration - release - arm deceleration - max ir - follow through

- 이 과정에서 arm 동작을 위해 leg and trunk는 안정적인 base를 제공해야 함. 대부분의 힘은 leg and trunk에서 나옴. 

- 운동사슬에서 weak-link는 보상움직임을 초래하고, 어깨의 과부하를 초래하여 통증의 원인이 됨

- contralateral hip-pelvis 조절은 안정성을 제공하고 이상적인 몸통의 힘을 유지하게 함

- contralateral hip deficit (mobility, strength, 특히 rotation)는 흔히 던지기, 테니스선수 등에게서 보임.

- 만약에 우완투수의 left hip조절 기능 저하가 있다면, 우측어깨 또는 팔꿈치에 손상위험이 증가함

- 동측의 hip deficit 또한 중요함. 

- 대부분 던지기선수는 명백한 motion disparity를 보이는데, 외회전은 과도하고 내회전은 제한됨.

- 대부분 던지기 선수가 심각한 laxity of the GH joint를 보이고, 이는 과도한 ROM을 허용하게 됨.

- 던지기 선수 어깨의 과움직임은 Thrower's laxity라고 함

-  ant and inf GH joint의 laxity는 던지기 선수 어깨의 안정성 검사동안 의사에 의해 인식되어질 수 있음.

- Wilk의 연구에 의하면 던지기를 하지 않는 일반인과 던지기 선수의 외회전근력을 비교해본 결과 던지기 선수의 외회전 근력이 6%나 낮았음.  반대로 내회전 근력은 일반인에 비해 3% 강했음. 

- 던지기 선수의 내전근력은 일반인에 비해 9-10%가 강했음. 

- 주동근과 길항근의 적당한 균형유지는 어깨관절의 dynamic stability를 제공하는데 중요한 역할. 

- 정상적으로 shoulder 외회전 근력은 내회전 근력의 최소한 65%는 되어야 함. 

다른 논문에서 참고

(In order to attain the arm velocity required to pitch effectively, throwers must attain increased external rotation. A recent analysis of both youth and professional pitchers showed that youth pitchers can achieve 118.0 +/- 23.4 degrees of external rotation during the throwing motion compared to 151.9 +/- 17.0 in professional pitchers. The greater the arm can externally rotate, the more time the arm has to accelerate before ball release. Pitchers who are able to pitch at great velocities not only possess great muscle strength and “fast twitch” muscle capability but also inordinate degrees of external rotation. 어깨 속도를 높이고 제대로 던지기 위해서 던지기 선수는 어깨의 외회전각도를 증가시켜야만 한다. 프로선수와 어린 투수를 비교해본 결과 어린 선수는 118도+/-23.4도 외회전을 보였고, 프로선수는 151도 +/-17도의 외회전 각을 보였음)

- 어깨의 과도한 rom과 laxity를 동적 안정화하기 위해 neuromuscular system의 고유수용감각기능을 증가해야 함

- Allegrucci 연구에 의하면 다양한 스포츠 분야에서 건강한 던지기 선수를 조사했더니, dominant shoulder(던지는 쪽 어깨)가 nondominant 어깨에 비해서 고유수용감각이 떨어져 있음을 보고

Hyper-angulation

-  충돌증후군이 있는 던지기 선수는 그들의 arm이 scapulae뒤로 쳐지면서 던지는 경향

- 그림과 같이 scapular plane뒤로 arm이 넘어가 뒤에서 끌려오는 현상

- hyper-angulation으로 던지기를 계속하면 ant capsule에 과도한 strain을 야기하고, post rotator cuff의 internal impingement를 야기함. 

- 정상 투수의 normal angulation 사진

던지기 선수에서의 재활.pdf

1.20MB

던지기 선수 재활의 10가지 원칙

1. 치유 조직에 과한 스트레스를 금기(avoid aggravation 악화방지)

2. 고정에 의한 부작용을 예방(joint stiffness 예방)

3. 외회전 근력을 강화(던지기 선수가 필연적으로 약해지는 외회전 근력 강화)

4. 근육의 균형을 획득(짝힘의 회복, muscle balance)

5. 견갑근육의 근력을 강화

6. 후방 견관절 유연성(내회전 운동 범위）을 개선(Fig. 3)

7. 고유 수용체 감각과 신경 근육 조절 능력을 개선

8. 생역학적으로 효율적인 투구를 시행

9. 점진적인 던지기 운동의 복귀

10. 현 상태의 해결에 대한 확실한 결론을 맺고 다음 단계로 진행

The Role of the Scapula in the Rehabilitation of Shoulder I.pdf

1.66MB

The Thrower’s Shoulder.pdf

191.13KB

Shoulder Injuries in the Overhead Athlete.pdf

454.47KB

던지기, 던지기, 던지기.. 오늘부터 매일매일 던지기를 해야겠다. 

왼손던지기...

[정기홍]

사진 속 투수, 샌프란시스코 자이언츠의 팀 린스컴이네. 왜소(?)한 체격에도 역동적인 투구폼으로 강속구를 던지는 걸로 유명한..

[최대석]

감사합니다

[09정문권]

movement 생체역학의 중요한 세가지
1. gait 2. squat and lifting 3. throwing motion

던지기의 생체역학
overhead activity는 견갑대에 반복적 strain유발, 그러므로..적절한 견갑골의 안정성, 움직임이 필수, 이를 위한 근육이 중요역할
*scapula의 elevator의 과활성, depressor의 저활성으로 근육의 imbalance는 충돌증후군 야기
던지기 과정에서 arm 동작을 위해 leg and trunk는 안정적 base제공해야.. 대부분의 힘이 leg and trunk로부터 나오므로!!

운동사슬에서의 weak-link는 보상움직임을 초래, 어깨 과부하초래... >>통증 원인이 됨

[09정문권]

contralateral hip-pelvis 조절은 안정성을 제공하고 이상적인 몸통의 힘을 유지하게 함
- contralateral hip deficit (mobility, strength, 특히 rotation)는 흔히 던지기, 테니스선수 등에게서 보임.
- if) 우완투수의 left hip조절 기능 저하가 있다면, 우측어깨 또는 팔꿈치에 손상위험이 증가함
대부분 던지기선수는 명백한 motion disparity를 보이는데, 외회전은 과도하고 내회전은 제한됨
>> 이와 더불어, 부상의 방지를 위해서도 짝힘의 균형 필요!