投球機制的好壞對於一位仍然處於生長階段的選手是非常重要的，在一篇2017年的系統性回顧文獻當中提到在美國有將近400萬的小孩從事打棒球的活動，當中在一個賽季中因為投球動作的不正確和過度投球導致了26-51%的小朋友出現肩膀和手肘受傷的情況，主要也跟這些10-15歲的小孩骨頭還在生長階段，相較於大人較為脆弱也有關連，而且投球的神經肌肉記憶主要是自青少年發展出來，因此，在這年紀建立一個正確的投球機制是很關鍵的過程，也能夠避免關節、肌肉、骨頭和韌帶有較大的承受壓力。
那究竟什麼是好的投球機制呢？
相信喜愛看棒球的你們常聽到投手的下盤控制在投球中是很重要的環節，這其實是個非常正確的觀念！在過去的研究當中發現在一個正確且協調的投球機制上，會先達到最大骨盆旋轉速度後，上身體軀幹才開始旋轉，才能將角動量從骨盆（近端）傳遞到上半身（遠端）（當中的動力鍊關係我們將在後續探討）；過去多篇的文獻主要將投球機制分成六個階段（圖1），在這篇文章中，我們會針對過肩投球這六個階段做介紹，並且提出當中可能產生的運動傷害。
圖1. 投球分期
Phase 1. Wind up（準備期）
這個階段是建立投球節奏以及讓身體各部位進行同步動作的時機，學者Seaver建議投手將脖子往前彎曲，保持重心前傾，同時建議不要將手臂往後擺，避免腰部後彎導致重心不穩，重心的控制對投球的穩定性影響很大。腳抬的高度也非常重要，太高可能使肩膀過度向後；太低可能使身體太快轉向本壘板，導致肩膀跟不上身體而開掉。這個階段一直到下肢抬高後慣用手離開手套才結束；這階段會做出小幅度肩膀內旋和外展的動作。
Phase 2. Stride phase（跨步期）=Early cocking（初期揮臂期）
這個階段始於前腳往本壘板跨步直到碰到投手丘結束；此階段後三角肌（圖2），棘上肌、棘下肌及小圓肌（圖3）要開始用力，使得肩膀抬高且外展至90度，水平外展約15度，這個階段軸心腳也會做一個推臀的動作使重心往前，而跨步距離和軀幹的轉動也是影響接下來上肢投球動作的關鍵。
圖2. 後三角肌 (Posterior deltoid)
圖3. 旋轉肌群 (Rotator cuff)
Phase 3. Arm cocking phase（揮臂期）=Late cocking
此階段是從前腳著地後一直到肩膀產生最大外展和外轉角度結束，肩膀外展達180度且外轉接近90度，造成肩膀前側的不穩定性，此時二頭肌和棘上肌需要用力收縮避免肱骨頭往前傾，二頭肌因為過度用力導致關節唇前上方撕裂 (SLAP lesion)（圖4）；同時手肘彎曲90度且外翻的情況會在手肘內側產生極大的壓力，使得手肘內側副韌帶撕裂 (UCL tear)（圖5）；這一階段也會將大約80%體重動量透過下肢和身體旋轉傳遞到肩膀。
圖4. 關節唇撕裂 (SLAP lesion)
圖5. 手肘內側副韌帶撕裂(UCL tear)
Phase 4. Acceleration phase（加速期）
這個階段肩關節的角度透過胸大肌與闊背肌的作用從外轉慢慢變為內轉，大約在外轉90度時將球投出，這個時候因為揮臂半徑減短，轉動慣量減少，使得肩膀反作用力是下降的，對於肩膀負擔下降，同時手肘逐漸打直，此時需要透過手腕屈肌（圖6）、三頭肌、肘肌（圖7）和前旋肌（圖8）出力提供手肘穩定性，並產生最大的角速度將球投出去！
圖6. 手腕屈肌 (Wrist flexors)
圖7. 三頭肌 (Triceps)+肘肌 (Anconeus)
圖8. 前旋肌 (Pronator muscles)
Phase 5. Deceleration phase（減速期）
這個階段肩關節會達到最大內轉和內收的動作，對於投手來說也是一個力學變化最大的時刻，最重要的是需要二頭肌、後三角肌和肩外旋肌群用力做出離心收縮，並且三頭肌做出離心收縮減緩手肘彎曲，整體減緩投球手揮臂的速度並使身體停下來；這個階段會對關節腔產生超過1000牛頓的壓力，以及對後關節囊產生超過400牛頓的剪力，容易造成關節軟骨受損與後關節囊的傷害。
Phase 6. Follow through（完成動作期）
這個階段投手順著身體慣性作用，身體往對側前傾，同時重心逐漸降低且後腳抬起；同時會透過前腳屈曲緩衝身體往前傾的慣性（圖8），使肩膀肌肉的活化回到休息時的狀態，停止收縮做功，關節腔與關節囊的壓力也會逐漸減少，因此，達到好的Follow through也能使發生肩膀運動傷害的機率降低。
圖9. 前腳屈曲緩衝身體前傾慣性
下一篇我們將會探討到不良的投球機制會造成投球表現、肩關節和肘關節什麼樣的負面影響，並且也會提到不正確的軀幹旋轉與最大肩膀外旋角度和肩膀受力間的關聯性。
by Spotlight13
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圖片來源：google.com
參考資料：
Thompson SF, Guess TM, Plackis AC, Sherman SL, Gray AD. Youth Baseball Pitching Mechanics: A Systematic Review. Sports Health. 2018 Mar/Apr;10(2):133-140.
Braatz JH, Gogia PP. The mechanics of pitching. J Orthop Sports Phys Ther. 1987;9(3):56-69.
Meister K. Injuries to the shoulder in the throwing athlete. Part one: Biomechanics/pathophysiology/classification of injury. Am J Sports Med. 2000 Mar-Apr;28(2):265-75.
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