창원 재활 & 창원 운동 / 골반과 체간의 움직임이 야구 피칭에 미치는 효과

안녕하세요 창원 재활 & 창원 운동 Doctor.K 입니다. 오늘은 골반과 체간의 움직임이 야구 피칭에 미치는 효과(원저: Role of Pelvis and Trunk Biomechanics in Generating Ball Velocity in Baseball Pitching)에 대한 연구 리뷰를 해보겠습니다.

인트로

야구의 투구 동작은 공에 스피드를 부여하기 위해 상지와 하지가 모두 통합된 복잡한 동작입니다. 일반적으로 공을 더 빠른 속도로 던질 수 있는 투수들이 더 성공적이기 때문에, 공의 속도에 영향을 미치는 생체역학적 요인에 대한 많은 연구가 있었습니다. 운동학에 초점을 맞춘 이전의 연구는 볼 속도가 최대 어깨 외회전, 최대 팔꿈치 확장 속도, 최대 어깨 내회전 속도와 상관관계가 있음을 보여주었습니다. 따라서, 보다 빠르고 강력한 팔의 움직임이 볼의 속도를 증가시킴에 따라, 상지와 어깨 근육을 강화하기 위한 많은 저항 훈련 프로그램들이 개발되었습니다.

웨이트볼 훈련은 투수들에게 인기 있는 투구 특정 훈련의 한 형태입니다. 낮은 무게(5온스 이하)와 무거운 무게(5온스 이상)의 야구공을 모두 사용하면 팔의 힘뿐만 아니라 어깨와 팔꿈치의 속도를 증가시켜 공의 스피드를 증가시킬 수 있다고 합니다. 연구에서 이 훈련 방법이 투구 속도에 유익한 영향을 미친다는 것을 보여주었지만, 이러한 유형의 훈련 프로그램은 부상의 위험에 대한 우려가 있음을 보여 주었습니다.

웨이트볼 프로그램의 구성 요소가 상지의 하중을 증가시킬 수 있는 가능성을 고려할 때, 일주일에 약 40-80개의 추가 투구량은 이러한 유형의 훈련 동안 일반적으로 미리 규정되어야 하며 웨이트볼의 무게, 볼 속도를 높이면서 팔과 어깨의 훈련 부하를 줄이는 대안이 바람직할 수 있습니다.

 

일반적으로, 몸에서 먼쪽 부분의 최대 속도를 달성하기 위해, 움직임은 가장 가까운 부분에서 진행된다. 세그먼트 속도의 점진적인 증가는 인접 세그먼트의 각도 "분리"에 의해 촉진됩니다. "분리" 즉, 체간과 골반의 역이동은 활동적인 근육들을 확장시키고 스트레치-단축 주기(SSC)를 활성화시킨다. 동심 수축 동안 탄성 에너지의 방출은 근육의 힘과 힘의 출력을 증가시킨다. 에너지가 원위부 세그먼트로 전달되면 운동량이 보존되어 속도가 증가합니다. 이러한 개념을 투구에 적용하면 먼저 골반의 움직임이 시작되고 에너지가 체간, 상완, 팔뚝, 손, 그리고 마지막으로 공에 순차적으로 전됩니다. 

따라서 본 연구의 목적은 투수의 피칭시 최고 골반 회전속도, 최고 몸통 회전속도, 발 접촉시 엉덩이-어깨 분리, 이러한 동작들이 볼 속도에 미치는 영향을 규명하는 것 이었습니다. 골반 속도, 몸통 속도, 발 접촉 시 엉덩이-어깨 분리는 볼 속도와 양의 상관관계가 있다고 가정했습니다. 또한, 이전 연구에서 운동경기력에 대한 체간의 속도의 중요성을 강조했듯이, 본 연구의 두 번째 목적은 체간 속도에 가장 큰 영향을 미치는 요인 또는 요인의 조합을 평가하는 것이었습니다.

절차

골반에서 시작하여 세그먼트 회전의 근위부에서 원위부까지의 순서(uncoiling)는 일반적으로 스트라이드 발 접촉 시간 즈음에 시작되며, 생성된 모든 에너지는 방출 시간까지 공으로 전달되어야 합니다. 따라서 볼 릴리스에 대한 스트라이드 발 접촉 시간 사이에 최대 골반 회전 속도, 최대 몸통 회전 속도 및 최대 팔꿈치 확장 속도가 결정되었습니다. 발 접촉 시 엉덩이-어깨 분리를 측정하고, 볼 릴리스 시 어깨 내회전 속도를 평가했습니다. 또한 이러한 피크 값의 타이밍은 스트라이드 발 접촉과 볼 릴리스 사이의 시간 비율로 표현되었습니다. 회전 속도는 초당 도수(°·s21)로 표현되었고, 발 접촉 시 엉덩이-어깨 분리는 Degrees로 표현되었습니다.

결과

모든 피험자의 평균 볼 스피드는 33.5 6 2.8 m·s-1 이었습니다. 최대 골반 속도는 스트라이드 발 접촉과 공 릴리스 사이 시간의 12 +- 11%에서 발생했고, 그 다음으로 최대 몸통 속도는 36% +- 11%에서 발생했습다(그림 1과 표 1).

발 접촉 시 힙-어깨 분리, 최대 팔꿈치 확장 속도 및 타이밍 변수도 볼 스피드를 예측하지 못했습니다(표 2). 체간과 골반 속도의 조합과 체간, 골반 및 어깨 IR(내회전) 속도 두 조합 모두 최고 체간 속도가 자체적으로 예측한 것보다 볼 스피드의 예측을 향상시키지 못했습니다.

발 접촉 시 힙-어깨 분리, 최대 골반 속도 및 최대 골반 속도의 타이밍은 모두 최대 몸통 속도와 개별적으로 양의 상관관계가 있었습니다. 또한 발 접촉 시 힙-어깨 분리와 최대 골반 속도가 결합되어 체간의 속도 변동성의 40%를 설명했습니다. 마지막으로 발 접촉 시 힙-어깨 분리, 최대 골반 속도 및 최대 체간 속도 타이밍의 조합은 체간의 속도 가변성의 55%를 설명했습다(표 3). 발 접촉 시 고관절-어깨 분리와 최대 골반 속도 사이의 추가 상관관계가 나왔으며, 이러한 변수 사이의 연관성은 발견되지 않았습니다.

논의

이 연구의 주요 결과는 최고 체간 회전 속도가 공 스피드에 약간의 영향을 미치며, 엉덩이-어깨 분리가 더 크고, 더 높은 최고 골반 속도, 그리고 발 접촉에서 최고 체간 속도까지 더 긴 지연이 복합적으로 체간의 속도를 극대화하는 효과를 갖는다는 것이었습니다. 또한 운동학적 변수 중 볼 스피드에 유의한 영향을 미치는 변수는 발견되지 않았습니다. 이러한 결과는 상체의 역학을 의도적으로 수정하지 않고도 볼 스피드를 증가시킬 수 있음을 의미합니다. 평균 데이터의 기초하여, 체간 속도가 10% 증가하면 볼 속도가 5% 증가합니다다. 또한, 종합해 보면, f발 접촉시 힙-어깨 분리, 최대 골반 속도 및 발 접촉에서 최대 체간 속도까지의 시간이 10% 증가하면 체간 속도가 8% 증가할 것입니다.

종합하면, 이러한 연구의 결과는 근위부에서 원위부까지의 운동학적 시퀀스가 투구 동작에 필수적인 구성 요소이지만 볼 스피드에 큰 영향을 미치지 않을 수 있음을 암시합니다.

현재 연구는 발 접촉 시 최대 체간 속도와 고관절 분리 사이에 유의한 양의 상관관계를 발견했지만, 발 접촉 시 고관절 분리와 최대 골반 속도 사이에는 연관성이 없었습니다. 이러한 결과는 투수가 엉덩이와 어깨를 "분리"하는 능력이 높은 체간 속도의 생성에 필수적인 것처럼 보인다는 개념을 더욱 강화시킵니다. 골반과 체간 사이의 큰 분리는 복부 근육의 더 큰 스트레칭과 탄력적인 에너지의 저장을 만듭니다. 이 편심성 수축에 의해 생성된 탄성 에너지는 신장-단축 주기(SSC)를 통해 방출되어 체간이 빠른 속도로 회전하게 됩니다. 엉덩이-어깨 분리는 볼 스피드에 영향을 미칠 수 있는 잠재적 요소를 나타낼 수 있습니다.

 

웨이트볼 던지기 프로그램이 투수들을 위한 고도의 스포츠 특이적 훈련 형태를 나타내고 공의 속도를 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있지만, 이러한 프로그램과 관련된 부상의 위험이 높습니다. 웨이트볼 트레이닝 후 볼 스피드가 3.3% 증가했다고 보고했지만, 레이놀드 외 연구진은 또한 웨이트볼 트레이닝 그룹에서 24%(17명 중 4명)의 부상률이 발견됩니다.

이 저자들에 의한 후속 연구는 웨이트볼을 단일기간 던지기 세션 이후 각각 2.5%와 6.5%의 어깨 외회전 범위에서 급격한 증가를 보여주었다. 이러한 움직임의 증가와 투구량의 증가는 부상률의 증가로 이어질 수 있다고 추측되고 있습니다. 현재 연구의 결과는 체간의 움직임이 공의 속도와 적당히 상관관계가 있으며 던지는 팔과 관련이 없는 훈련을 위한 목표를 나타낼 수 있음을 보여줍니다. 이 요소를 개선하는 데 집중하면 투수가 투구 후 팔에 대한 휴식과 회복 시간을 제공하면서 훈련으로부터 이익을 얻을 수 있습니다.

적용

이 연구는 투수가 투구시 볼 스피드를 높이고 훈련 스트레스를 줄이기 위한 훈련에서 체간 스피드를 목표로 하는 것의 중요성을 강조합니다. 현재 연구 결과에 따르면 골반 속도와 엉덩이-어깨 분리는 체간 속도와 관련된 요인일 가능성이 높습니다. 이를 위해 엉덩이와 하지에 대한 근력 및 파워 트레이닝은 투구 동작 중 골반의 회전 속도를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. 또한 골반과 몸통을 분리하는 투수의 능력을 안전하게 증가시키고, 정적 안정성에서 동적 안정성으로의 진행과 더 폭발적인 훈련의 형태로 증가된 움직임의 범위를 효율적으로 사용하는 훈련은 몸통 운동학의 향상을 가져올 수 있습니다.

 

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