隨筆——關節啟動順序在投球動力鍊中的意義

Polo 2022/7/26

此篇已被整合於：棒球科學(二)——有系統的徹底了解投球姿勢、投球動作，或者更好的說法：投球機制

常聽到許多人說手太早出來、身體開掉等等諸如此類的言論。

本篇是在下對於投球機制中「順序」的看法，觀點如有闕漏之處十分抱歉。

先說明，本篇「順序」與「動力鏈」的意思，這裡的順序是指「各關節啟動的先後順序」。

關節啟動的表現方式則為關節的角度發生快速變化。

而「動力鍊」為能量——如彈性位能、動能等等在人體各肢段轉換、傳遞的過程。

然後從探討能量如何在人體各肢段傳遞開始吧。

應該大部分人都有過射橡皮筋的經驗吧？

將橡皮筋固定在一根手指上，然後另一隻手握住橡皮筋並施予動能使其被拉長，此時橡皮筋儲存彈性位能。

接下來手放開，橡皮筋收縮，彈性位能轉換成動能，但其中一端被固定住，所以橡皮筋便朝固定端高速射出。

這就像人體投擲時，能量在各肢段的傳遞方式。

例如肩髖分離——跨步期結束，髖關節帶著大量動能快速轉向前，連接胸椎與骨盆的核心肌群被伸展，核心肌群儲存大量彈性位能。

而後收縮，然而骨盆透過前腳踩在地面得以固定，核心肌群的彈性位能集中作用在胸椎，進而使之獲得大量動能並高速旋轉。

而後我們可以加入牽張收縮循環(stretch-shortening cycle，簡稱SSC)的概念，此循環可分為三階段：

（一）肌肉拉長、離心收縮--此時有兩種機制作用，觸發牽張反射與儲存彈性位能。

牽張反射的原理是肌梭在感應到肌肉的長度快速拉長時，會發送訊號至中樞神經，而中樞神經會立即給予該肌肉收縮訊號。

而彈力位能𝐸𝑝(𝒙)=½𝑘𝑥²，𝑘為彈性係數，𝑥為長度變化，離心收縮即𝑥變長，肌肉儲存的彈力位能增加。

（二）離心收縮與向心收縮的過渡時期--此階段時間越短越好，避免彈力位能轉換成其他能量而損失。

（三）肌肉向心收縮，這個階段肌肉快速向心收縮，離心階段的牽張反射與儲存之彈性位能都將使肌肉向心收縮的速度更快、產生的動能更多。

研究指出，牽張反射循環對於肌肉活化有正面效果。

並且相較於單純的向心收縮、緩慢的離心動作後向心收縮，快速的離心動作後向心收縮對於活化肌肉的效果最好。

了解SSC後，便可知道SSC深深影響著人體能量產生、傳遞的效率。

又關節啟動順序與各肌肉的SSC時機息息相關，因此正確安排投擲時各關節的啟動順序，對投擲運動表現至關重要。

投擲的終極目標是盡可能傳遞能量至球上，也就是希望遠端肢體的手達到最大的動能。

這便可得出幾個關鍵部位的順序--骨盆早於胸椎，胸椎早於肩，肩髖分離也是如此而出的名詞。

前腳落地時，跨步期重力位能轉換成的動能、前腳獲得的反作用力等等能量轉移到骨盆，使骨盆快速旋轉面向前。

而胸椎尚未啟動，此時連接骨盆與肋骨的核心肌群被「快速拉伸」。

接下來核心肌群劇烈收縮，帶動胸椎高速旋轉。

胸椎啟動後，輪到持球手被「快速拉伸」——肩胛骨大幅內收，肩胛骨大量水平外展，而後肩膀快速外旋。

其中各部位先後的快速拉伸、收縮，即為不同部位的SSC，以及動能-位能-動能在不同部位的轉換、傳遞。

而正確的關節啟動順序可以高效的傳遞與製造能量。

能量運用高效的同時，也意味著無效能量、造成動作不穩定的能量比例更少，對於運動表現影響甚劇。

這也是動作「順序」經常被放大檢視的原因，因為以正確的方式檢視、改善，對於運動表現將是有幫助的。

如上文以此類推，便可深入探討投球機制的順序細節。

若要更加完整，可以額外加上質量分布、與外界交互的作用力與反作用力、各部位運動方式等等一起思考，如此一來應可對投球機制有更加深入的了解。

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