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야구에서의 어깨의 기능적 해부 생리학 및 역학
견관절은 상완 골두와 견갑골 관절과 결합하여 형성되어 있다. 어깨 주위에는 여러 근육들이 있고, 상완골 골두 주위에는 견갑대를 지지하는 여러 근육들이 연결되어 있다. 특히 던지는 운동에서 많이 중요시되는 회전근개(극상근, 극하근, 소원근, 견갑하근)가 있다. 견관절은 소켓관절로서 어깨 운동이 자유로이 일어날 수가 있는 관절이고 여기서
상완골두와 밀착되어 있는 관절과 내에 존재하는 관절순이 있다. 관절순은 연부 조직으로 구성되어 있고 관절과 주위에서 소켓을 좀더 깊게(deepens)하여 상완골 골두에 안정성을 제공하는 역할을 한다. 관절순의 성분은 연골과 인대 결합조직으로 혼합되어 있으면서 주위캡슐과 밀접하게 연결되어 있다
어깨 관절순 파열은 반복되 어깨동작이나 급성외상으로 발생할수 있다. 반복된 전방 어깨 아탈구를 가진 선수들에서 어깨 관절순의 중간과 전 방향으로 파열이 발생할 수 있다. 이후 SLAP 현상이 나타나며 특히 관절순 파열은 전방 불안정성(Ant. Instebility)을 높인다. 야구선수에 있어서 투구 동작 시 가속단계(At. Instebility)으로 어깨 관절순 파열이 유발 될 수 있고 또한 상완 이두근건(Bicep Long Tendon)의 작용
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시 전방 관절순을 당김으로도 일어 날수 있다. 웨이트 트레이닝 시 반복되는 벤취 프레서, 오브헤드 프레스는 지속적으로 캡슐에 스트레스를 줌으로써 점차적으로 아탈구로 발전이 될 수도 있고 향후 관절순이 파열 될 수도 있다. 또한 매뉴얼 근육 테스트시 외회전에서 "Pop, Click"을 느낄수 있으며, 회전근개 근육군의 약화가 나타나며, 이것은 병증을 더 악화 시킬수 있다. 급성외상으로는 투구 시 충격이나 주루플레이 중헤드,퍼스트 슬라이딩 시에도 올수 있다. 어깨 관절순 손상을 가진 선수는 동작을 수행할 때 걸리는 느낌(Locking)이나 통증(Aching)이 나타난다.
● 야구선수 투수의 투구 생역학
투구시 주동적으로 던지는 팔인 상박골 (Glenohumeral)의 움직임은 어깨의 관절강 주위의 연부 조직과 관절 구성 요소들의 위치(Geometrics)에 의해서 이루어진다. 그리고 다음의 투구 단계에 의해서 결과가 일어난다.
(1) Initial Stance-투구 전 상황체크 및 포수와의 싸인을 교환 및 결정 후 투구 셋업 위치에서는 단계이다.
(2) Wind Up-한 다리는 마운드의 플랫판에 고정시키며 한쪽 무릎을 킥함과 동시에 홈 방향으로 다리 스탠스를 벌린다. 또한 팔 동작은 글러브에서 공을 빼내어 공을 뿌리기 전 단계이며, 여기서 어깨는 최소의 내회전과 가벼운 외전이 이루어진다.
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(3) Cocking Phase(초기단계(Early cocking), 후기단계 (Late cocking) : 벌어진 다리 스탠스에서 뒷쪽 대퇴 내전근을 이용하여 허리를 90˚ 전방 회전후 허리, 가슴이 최대한 전방으로 나아간다. 이 때 초기단계는 끝나며 어깨는 170˚~180˚ 최대한 외회전 상태를 이룬다. 동시에 상박골의 안정된 구성을 위하여 견갑골은 하 각의 외전(Retract)과 다음 단계를 준비한다. 어깨는 90˚~100˚ 수평 외전을 유지하고, 15˚ 씩 수평내전으로 위치 이동을 이룬다. 어깨의 외전과 외회전의 구성은 관절강 위의 상박골두가 비스듬히 후방 이동한 결과이다.
삼각근의 수축 감소와 극상근, 극하근, 소원근의 수축은 이 단계의 중간위치에서 최고의 밤응을 보이며, 마지막 위치에서는 견갑하근의 작용으로 허리의 회전과 함께 상박골두가 전방으로 나아가면서 근육 반응이 일어나는 것을 발견하였다.
그리고 끝 단계에서는 이두박근의 보통 활동과 대흉근, 광배근, 전거근의 근반응이 증가하였다.
또한 최고 100 N.m의 수평내전이 일어났고, 70 N.m의 내회전력이 일어났다.
허리의 회전은 어깨의 400 N.m의 전방 이동을 일으켰고, 650 N.m의 회전근개의 근육 반응이 일어났다.
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(4) 가속단계(Acceleration) : 어깨를 수평 외전으로 유지시켜 어깨를 전방으로 90˚ 회전시키시며, 주관절을 힘차게 전방 신전 시키며, 공을 포수 글러브를 향해 던져주는 단계이며, 팔의 전, 후방 신전근의 기능을 전환시키는 허락과 체간을 전방 이동시킬 때 견갑골은 상박골두의 안정을 유지시킨다.
또한 팔이 내회전 될 때 최소한 7000 deg/sec 이상의 속도로 기록된다. 초기에는 삼두박근의 활동이 있으며, 후기에는 대흉근, 광배근, 전거근의 활동이 있다. 팔은 어깨 수평 외전에서 자연스러운 위치로 이동되며, 어깨 후방에 50N.mdml 스트레스를 준다. 그리고 상박골은 주위 캡슐이 감기지 않은 중심 위치로 돌아온다.
(5) 감속단계(Release/Deceleration) : 이 단계는 어깨의 투구 싸이클에서 가장 격심한 단계로 인식되며, 남은 에너지를 써버리는 단계이다. 그러나 볼이 전방으로 전달되는 과정은 아니다. 중요한 것은 이 단계는 앞의 모든 것을 반전시키는 단계이다.
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이 단계는 상박의 회전이 0˚ 로서 볼을 릴리스하는 단계이다. 어깨 외전은 100˚로 다시 유지되고, 어깨 수평내전은 35˚ 감소된다. 팔의 회전 감소와 신전근의 수축이 매우 필요하며, 모든 근육군이 강하게 수축된다. 관절에 주는 부하는 이 단계에서 가장 크다. 1000N.m의 강한 압축과 전방 300N.m, 후방 400N.m의 힘이 기록된다. 80N.m의 내회전력과 100N.m의 수평 외전력을 어깨에 가해준다.
(6) Follow-Through 단계 : Andrews(1995) 외는 팔의 동작이 정지 되는 순간 단계이며, 어깨 회전은 60˚ 감소된 수평내전에서 30˚로 떨어진다. 그리고 외전은 100˚로 일정하게 유지된다. 근육 반응은 휴식 수준이며, 관절 부하는 감소된다. 그러나 관절에 압축된 힘은 적어도 400N.m로 계산된다.
이상 투구 단계를 6단계로 나누어 보았으며, 투구 시 소요되는 시간 체크에서 투구 시 최소한의 시간은 약 2초이다. 그리고 와인드업과 Cocking 단계는 약 1.5초이며, 가속 단계는 약 0.05초이며, 감속 및 Follow-Through 단계는 약 0.35초로 기록되어졌다.
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● 회전근개의 투구 시 어깨 역학
어깨의 회전근개 근육군은 극상근, 극하근, 소원근, 견갑하근 이상 4가지 근육군으로서 던지는 항목의 스포츠 선수들에게는 매우 중요한 근육군이다.
특히 야구 선수의 투구 시 이 근육의 작용은 주동근/길항근으로써 작용하며, 투구 역학적으로 볼 때 외전/내전(ER/IR)의 발란스가 조금의 차이가 나타나더라도 어깨의 부상을 초래한다. 득속성 기계로 테스트 결과에서 투수의 투구시 어깨 회전 각 속도는 7000 deg/sec로 나타났으며, 이 수치는 현재 제작 되어지는 등속성 기자재의 가장 빠른 속도와 비교해서 약 20배 가량 빠른 각 속도이다. 즉 투수들은 시즌 중 수많은 볼의 투구수로 인해 어깨 전 후의 근력 발란스는 항상 일정 하지 못하므로 꾸준한 어깨 주위 근력 트레이닝이 필요하다.
출처 : 사랑모아신경통증클리닉