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Archives of Orthopedic and Sports Physical Therapy Vol.15 No.2 pp.61-67
DOI : https://doi.org/10.24332/aospt.2019.15.2.08

The Relationship between High School Pitcher’s Ball Speed and Shoulder Muscle Strength, Proprioception

Byeong geun Kim, Woon su Cho*
Department of Physical therapy,Nambu University
교신저자: 조운수 (남부대학교 물리치료학과) E-mail: chiro8575@naver.com
2019.12.02 2019.12.22 2019.12.28

Abstract

Purpose:

This study is to investigate the relationship between pitcher’s ball speed, shoulder muscle strength, and proprioception.


Methods:

Thirteen high school pitchers participated in this study. Ball speed was measured using a speed gun. A dynamometer and an electrogoniometer were used to measure the strength and proprioception, respectively, for both internal and external rotations in the shoulder.


Results:

This study demonstrated that pitcher’s ball speed was correlated with muscle strength and proprioception of shoulder internal rotation.


Conclusion:

This result will help to provide the basic knowledge for sports rehabilitation and athletic performance.



고교투수의 구속과 어깨 근력 및 고유수용성감각 간의 관계

김 병근, 조 운수*
남부대학교 물리치료학과

초록


    Ⅰ. 서 론

    한국의 고등학교 야구팀은 대한야구소프트볼협회에 의 하면 2019년 80개 팀이 존재하고 있다. 그러나 일부분의 고등학교 야구선수들만 프로 야구팀에 지명을 받거나 그 렇지 못한 경우 대학을 진학하게 된다. 그러므로 고등학 교 야구선수들에게는 중요한 시기이다.

    야구에서 높은 구속과 정확하게 던지는 제구력 능력은 투수에게 중요한 요소이다. 그 중 높은 구속은 메이저리그 에서도 투수를 평가할 때 평가 지표로 사용되고 있다 (Whiteside et al., 2016). 투수는 여러 구종 중 가장 폭발적 이고 매력적인 직구를 던지기 위해서는 어깨 및 상체의 회전 력과 팔꿈치의 근력이 필요하다(Stodden et al., 2005). 선행 연구에 의하면 공의 스피드는 팔에서 53.1%, 다리와 허리에 서 46.9%의 회전력이 영향을 미친다고 하였다(Toyoshima et al., 1974). 다리에서 부터 올라오는 회전력은 어깨와 팔꿈치에 전달된다(Seroyer et al., 2010). 팔에서 가장 많 은 회전력이 어깨의 안쪽돌림에서 나타나는 것으로 보고 되어 있다(Kaizu, Watanabe, & Yamaji, 2018).

    어깨의 오목위팔관절에서는 여러 움직임이 나타나지만 투수에게 많은 영향을 미치는 바깥돌림과 안쪽돌림이 나 타난다. 이러한 어깨의 돌림을 나타내는 근육 그룹을 돌 림근띠라고하며, 돌림근띠는 어깨의 동적 안정화를 제공 한다(McCluskey, & Getz, 2000). 그러나 반복적인 공을 던지는 오버헤드 투수는 만성적인 스트레스로 오목위팔 관절의 불안정성을 야기시킨다(Ramappa, Hawkins, & Suri, 2007).

    오목위팔관절의 불안정성은 바깥돌림과 안쪽돌림의 불 균형적인 근력은 부상의 위험을 증가시키고, 근육의 피로는 고유수성감각을 저하시킨다(Brindle et al., 1999; Harada et al., 2010; Tripp, Yochem, & Uhl, 2007). 선행연구에서 는 효율적으로 공을 던질 때 상체의 근력하고 어깨에서 손 가락까지 이르는 근육들의 협응력이 필요하다고 보고하였 다(Braun, Kokmeyer, & Millett, 2009). 그러나 또 다른 선행연구에서는 어깨의 고유수용성감각 중 바깥돌림의 관 절위치감각을 측정하여 공의 속도와 관계를 알아본 결과 바깥돌림의 고유수용성감각은 공의 속도에 영향을 미치지 않는다고 보고하였다(Freeston, Adams, & Rooney, 2015).

    선행연구들에서 구속은 투수를 평가할 때 사용되며, 높 은 구속을 얻기 위해서는 던지는 근육의 근력이 중요하다 하였고, 고유수용성감각 중 관절의 위치감각은 부상 위험 과 공을 던지는 운동수행력에 영향을 준다고 하였다. 그 러나 물리치료사 및 스포츠 전문가들은 근력과 고유수용 성감각의 중요성을 알고 있지만 높은 구속과 근력 그리고 고유수성감각에 관계를 알아보는 연구는 부족한 실정이 다. 그러므로 본 연구는 고등학교 야구선수 투수의 구속 과 어깨 근력과 고유수용성감각의 관계를 알아보는데 목 적이 있다.

    Ⅱ. 연구 방법

    1. 연구 대상자

    본 연구에 대상자는 G시에 위치한 고등학교 야구부 선 수 투수 13명을 대상으로 연구를 진행하였다. 대상자들은 본 연구를 진행하기 전 연구의 목적과 방법에 대하여 설명 해주었다. 대상자들은 연구 참여에 대한 자발적인 동의를 하였다. 연구 대상자의 참여기준은 연구 참여에 자발적 동의를 한 자로 하였고, 제외기준은 최근 6개월 내에 부상 이 있는 자는 제외하기로 하였다.

    2. 측정도구 및 측정방법

    1) 구속

    투수의 구속을 측정하기 위하여 구속 측정 전 사전의 준 비운동과 연습 투구를 실시한 후 구속 측정계(Speed gun, Stralker Radar Inc, USA)를 사용하여 직구의 구속을 측정 하였다. 구속의 측정 방법은 스트라이크 구역에 전력투구 하여 형성된 직구 3회 측정값을 구속으로 사용하였다.

    2) 근력

    투수의 바깥돌림과 안쪽돌림 어깨근육의 근력을 측정 하기 위하여 근력측정기(Commander Power Track II, JTECH medical, USA)를 사용하였다. 연구자의 주관적인 측정을 예방하기위하여 연구에 대한 내용을 모르는 물리 치료사 면허를 소지한 측정자가 측정하였다. 대상자는 침 대에 바로 누운 자세로 어깨를 90도 벌림하고 팔꿈치 90 도 굽힘 한 자세에서 바깥돌림과 안쪽돌림의 근력을 측정 하였다(Sauers et al., 2014; Yang et al., 2014). 우세측과 비우세측을 모두 측정하였다. 1회 측정 후 근피로를 예방 하기 위하여 3분 휴식 후 반복측정하였다. 각각 총 3번 측정하여 평균값을 사용하였다.

    3. 고유수용성감각

    투수의 바깥돌림과 안쪽돌림의 고유수용성감각을 측정 하기 위하여 선행연구에서 사용된 방법을 어깨관절에 적 용하여 관절 재 위치 시 오차값 방법을 사용하였다(Park, & Kim, 2019). 관절 재 위치 시 오차값을 측정하기 위하여 전자관절각도기(BPMpro, BPM Pathway, UK)를 사용하 였다. 연구자의 주관적인 측정을 예방하기위하여 연구에 대한 내용을 모르는 물리치료사 면허를 소지한 측정자가 측정하였다. 대상자는 침대에 바로 누운 자세로 어깨를 90도 벌림하고 팔꿈치 90도 굽힘한 자세에서 바깥돌림과 안쪽돌림의 값을 측정하였다. 측정 시 대상자는 시각을 차단하고 연구자가 임의로 설정한 각도에 팔을 위치시키 고 스스로 다시 그 위치로 되돌아가서 발생하는 오차범위 를 측정하여 오차값을 연구 데이터로 추출 하였다. 우세 측과 비우세측 모두 측정하였고, 1회 측정 후 1분 휴식하 여 총 3회 측정하여 평균값을 사용하였다. 데이터의 오차 값이 낮을수록 높은 고유수용성감각 능력을 의미한다.

    4. 자료분석

    본 연구의 모든 자료는 SPSS Statistics MAC ver.21.0 (SPSS Inc., USA)을 이용하여 분석하였다. 대상자의 일반 적 특성은 기술통계로 평균과 표준편차를 산출하였다. 구 속과 균형의 상관관계를 알아보기 위해 Pearson 상관분 석을 실시하였다. 우세측 과 비우세측 모두 상관관계가 나타난 변수는 차이를 알아보기 위하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 통계학적 유의수준은 α= .05로 하였다.

    Ⅲ. 연구 결과

    1. 연구 대상자의 일반적 특성

    본 연구의 대상자 13명의 일반적 특성은 (Table 1)과 같다.

    2. 구속과 근력 간의 상관관계

    본 연구의 대상자 13명의 구속과 근력 간의 관계를 알아 보기 위하여 상관관계 분석을 실시하였다. 분석 결과, 구 속과 근력 간의 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다 (p<.05). 결과를 살펴보면, 구속과 우세측 안쪽돌림 근력 의 상관관계(r=.605)가 가장 높으며, 그 다음으로 구속과 비우세측 안쪽돌림 근력의 상관관계(r=.559) 순으로 양의 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다. 상관관계 분석 결과는 (Table 2)와 (Figure 1, 2)와 같다.

    3. 구속과 고유수용성감각 간의 상관관계

    본 연구의 대상자 13명의 구속과 고유수용성감각 간의 관계를 알아보기 위하여 상관관계 분석을 실시하였다. 분 석 결과, 구속과 고유수용성감각 간의 유의한 상관관계가 있는 것으로 나타났다(p<.05). 결과를 살펴보면, 구속과 우세측 안쪽돌림 고유수용성감각에 음의 상관관계(r= -739)를 나타내는 것으로 분석되었다. 상관관계 분석 결 과는 (Table 3)과 (Figure 3)과 같다.

    4. 어깨 안쪽돌림 근력 우세측과 비우세측 간의 비교

    본 연구의 대상자 13명의 어깨 안쪽돌림 근력 우세측과 비우세측 간의 비교를 확인하였다. 어깨 안쪽돌림 근력 우세측과 비우세측의 평균비교를 확인하기 위하여 대응 표본 t 검정을 실시하였다. 분석 결과, 어깨 안쪽돌림 근 력 우세측과 비우세측 간의 유의한 차이가 나타나지 않았 다(t:-.556, p:.589)(p>.05).

    Ⅳ. 고 찰

    본 연구에서 고등학교 투수의 안쪽돌림과 바깥돌림 어 깨근력과 고유수용성감각이 구속에 미치는 영향을 분석하 였다. 상관관계 분석을 통해 구속과 우세측 및 비우세측의 어깨 안쪽돌림 근력 그리고 우세측의 어깨 안쪽돌림 고유 수용성감각에서 상관관계가 있는 걸로 나타났다. 투수가 높은 구속의 공을 던지기 위해서는 근육의 근력과 협응력 이 필요하다(Bayios et al., 2001). 선행연구에서는 어깨의 벌림, 수평 모음과 벌림, 안쪽돌림과 바깥돌림의 근력은 구속과 상관이 없다고 보고하였다(Bartlett, Storey, & Simons, 1989). 그러나 다른 선행연구에서는 우세측 어깨 의 몸쪽 부분에서 나타나는 근력은 구속에 영향을 미친다 고 하였고(stodden et al., 2005), 투구 동작 중 가속단계 에서 어깨의 안쪽돌림의 근력이 필요하므로 청소년 투수 들에게 근력 강화를 제시하고 있으며(Picha, Harding, & Bliven, 2016), 투수의 우세측 어깨 안쪽돌림 근력은 구속 과 관련이 있다고 하였다(장진성, 2015). 그러므로 이전 연 구의 결과와 본 연구 결과가 일치하였다. 이러한 결과는 투수의 우세측 어깨 회전에서 스트레치-쇼트링 싸이클이 작용하여 탄성에너지가 구속에 영향을 미친다고 생각된 다. 본 연구에서는 다른 선행연구들과 다르게 비우세측 어 깨 돌림근육의 근력까지 알아보았다. 어깨 안쪽돌림 비우 세측 근력과 구속은 상관관계가 있지만 우세측과 비우세 측 간의 유의한 차이는 나타나지 않았다. 선행연구에서 중 학생과 고등학생 야구 투수의 어깨 우세측과 비우세측 안 쪽돌림 근력이 차이가 나타나지 않는다고 하였다(Picha, Harding, & Bliven, 2016). 그러므로 비우세측 어깨 안쪽 돌림 근력과 구속도 상관관계 있는 것으로 생각된다.

    고유수용성감각은 근육과 건, 인대, 피부 등 조직에 위치 한 근방추와 골지건기관 수용기를 통해서 움직임 조절 역할 을 한다(Menz, Morris, & Lord, 2005; Myers, & Lephart, 2002). 운동을 정확하고 정밀하게 수행하는데 고유수용성 감각이 필요하다(Peggy, 2003). 선행연구에서 어깨의 바깥 돌림 고유수용성감각은 투수의 구속에 영향을 미치지 않는 다고 보고하였다(Freeston, Adams, & Rooney, 2015). 본 연구 결과와 일치하였다. 그러나 본 연구에서는 투수 어깨 의 안쪽돌림 고유수용성감각까지 알아보았다. 안쪽돌림 고유수용성감각은 투수의 구속과 관계가 있었다. 운동선수 에게 고유수용성감각의 감소는 어깨를 불안정하게 하며 운 동기능 감소와 밀접한 관련이 있다(Myers, & Lephart, 2000). 본 연구에 참여한 투수들은 최근 6개월 이내에 부 상이 없는 건강한 선수들이 참여했다. 부상은 없지만 어깨 불안정성을 확인하지 못했다. 건강하고 어깨의 안정성이 확보되어 고유수용성감각에 영향을 주어 구속과 관계가 있는지 향후 추가적인 연구를 통해 관계와 기전을 밝혀내 야 할 것으로 사료된다. 본 연구에는 몇가지 제한점이 있 다. 첫째, 대상자의 수가 적었고, 둘째, 우세팔이 한쪽으로 치우쳐 있는 경향이 있다. 향후 연구에서는 이러한 제한점 을 보완하여 투수 구속에 영향을 미치는 근력과 고유수용 성감각 연구가 추가적으로 필요하다.

    물리치료사 또는 스포츠 전문가들은 본 연구의 결과를 고려하여 고등학교 야구선수 중 투수 트레이닝 시 고유수용 성감각을 증진시키는 프로그램을 적용하는 것을 추천한다.

    Ⅴ. 결 론

    본 연구는 고등학교 야구선수 투수의 구속과 어깨 근력 및 고유수용성감각의 관계를 알아보고자 하였다. 본 연구 결과 구속과 우세측 및 비우세측의 어깨 안쪽돌림 근력 그리고 우세측의 어깨 안쪽돌림 고유수용성감각에서 상 관관계가 있는 걸로 나타났다. 향후 추가 연구가 필요하 지만 연구결과와 같이 근력과 고유수용성감각이 구속과 관련이 있으므로, 스포츠 재활이나 운동능력을 증가하는 데 도움이 될것이라고 생각된다,

    감사의 글

    이 논문은 2019년도 남부대학교 학술연구비의 지원을 받아 연구되었음.

    Figure

    AOSPT-15-2-61_F1.gif

    Scatter plot between ball speed and dominant arm internal rotation strength

    AOSPT-15-2-61_F2.gif

    Scatter plot between ball speed and non-dominant arm internal rotation strength

    AOSPT-15-2-61_F3.gif

    Scatter plot between ball speed and dominant arm internal rotation proprioception

    Table

    Characteristics of subjects (N=13)

    Correlation between ball speed and strength

    Correlation between ball speed and Proprioception

    Reference

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