從熱血沸騰的 MLB 世界大賽到台灣職棒總冠軍賽，球迷 high 到翻。這一切都從投手準備、抬腿、揮臂開始；一顆小白球的速度，可以從 0 加速到 160 km/h；為了壓制打者，投手無不追求球速以及精準度，球迷、觀眾也會因為比賽張力提升而感到興奮，但這也代表著投手必須承受更大的負擔，經歷過肩關節、肘關節手術的棒球員不計其數。
究竟一個看似簡單的投球動作，到底是如何對投手造成傷害的呢？今天，跟著 ISSA 運科團隊一起用科學的角度來分析探討吧！
半數以上投手受運動傷害之苦：手肘 21.7%、肩關節 17.1%
首先，我們從美國 MLB 2015 美國職棒大聯盟運動員為參考族群，在受傷發生比率的統計圖 (圖 1 ) 可見，不論是哪個守備位置的運動員，都有受傷的可能，其中，有超過 50% 的投手有運動傷害的困擾。最常見的受傷部位以手肘 21.7% 居冠，其次是肩關節 17.1% 。投手是棒球運動中，最難培養的球員，若是投手因受傷錯失了比賽，對個人而言不僅是重大打擊，對職業球團而言，更是相當大的損失，因此我們要必須了解造成受傷的原因何在。
圖 1、MLB 2015 年受傷比率統計。肩關節與肘關節是棒球運動受傷比率最高的兩個部位；在不同守備位置中，投手是受傷比率最高的角色。
關鍵投球過程：加速階段到將球釋放出手
在進一步討論之前，我們先定義投球的動作分期 (圖 2) ：一開始會有一個準備動作，接著抬腳向前推蹬跨步，在此同時會有擺臂動作，肩關節達到最大外轉角度時，開始加速將球釋放後，身體會有隨球動作，結束一個完整投球動作。整個投球過程中，加速階段到釋放球是最為關鍵的過程，接著我們來看看，投球過程肩膀與手肘到底都承受了些什麼！
圖 2、投手投球的動作分期圖。投球的關鍵過程在於，跨步後手臂最大外轉角度，接著加速到釋放球的過程。
從數據結果討論肩肘關節受傷的機轉
Fleisig 等人在 1995 年針對投球跟受傷之間的關聯性進行了一個研究，找了 26 位年齡平均在 22 歲左右，且控球相當穩定的健康男性投手，利用 4 台高速攝影機進行影像分析，探討肩關節與肘關節在投球過程中所承受的剪力 (Shear force) 與壓力 (Compression force) ，接著我們從數據結果討論肩肘關節受傷的機轉。
圖 3、投球過程中，作用在肘關節各方向的力量。
手肘機轉
從圖 3 可見，投球加速期會對肘關節造成相當大的壓力，擺臂到投出球手肘要承擔 300~1000 N的力量，在肩關節達到最大外轉角度開始加速的時候，肘關節內側需承受360N(大約37kg)的剪力，在此同時肘關節外翻(Valgus)所帶來的壓力，也會對鷹嘴突後側或內側偏後位置帶來很大的負擔，長期下來可能會造成軟骨軟化進而影響肘關節的穩定性。簡單來說，肘關節外翻會對肘內側副韌帶處產生極大壓力，可能造成肌肉撕裂、撕裂性骨折、韌帶斷裂…等傷害。
圖 4、投球過程中，作用在肩關節各方向的力量。
手臂機轉
從圖 4 中，我們一樣發現到，肩關節在加速期到釋放球的過程中會面臨相當大的壓力，在擺臂到投出球的過程，肩關節必須承受600~1100N 的力量，最大的壓力是在球釋放後手臂開始減速時，此時肩關節會承受超過 1000N (102kg) 的壓力。從這邊我們可以看到，如果肌力不足或是身體處於疲勞狀態時，很難維持關節的穩定，相對地也會造成較高的受傷風險。
該如何減少傷害比率呢？控制投球數 + 肌力訓練
綜觀以上結果，我們可以瞭解，當投手從加速期到釋放球這段過程時，肩關節及肘關節會承受相當大的力量，由於前面加速的力量極大，減速期的關節、肌肉、肌腱、韌帶也必須承受相當大的壓力，此時，旋轉肌袖 (Rotator Cuff) 扮演重要的減速角色，若沒有足夠力量可以承擔時，受傷的風險也會大大提升。
想像一下，當開著一輛時速 100 公里卻沒有剎車的保時捷，相信後果一定慘不忍睹吧！不同守備位置裡，肩肘關節過度使用 (Overuse) 頻率就屬投手最高，在其他運動項目中，過度使用所造成的運動傷害也屢見不鮮，也因此，投球數量的控制，就顯得相當重要。
最後，還是要提醒一下，投球技術訓練固然重要，但肌力訓練才是所有一切體能的基礎，訓練過程中絕對不能忽略這個部分，建議從高中就開始進行重量訓練，確保運動員的身體水準可以跟上技術水準。
參考資料：
- Fleisig GS, Andrews JR, Dillman CJ, Escamilla RF. Kinetics of baseball pitching with implications about injury mechanisms. Am J Sports Med 1995;23:233-239.
- Wilson FD, Andrews JR, Blackburn TA, et al: Valgus extension overload in the pitching elbow. Am J Sports Med 11:83-88, 1993
- MLB 2015 Injury https://www.forbes.com/sites/maurybrown/2015/10/16/infographic-breaks-down-where-700-million-in-baseball-injuries-are-at/#6419eb6811ce
- Pitching Phase http://lermagazine.com/cover_story/cleat-smarts-foot-posture-and-injury-risk-in-pitchers
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