底屈モーメントの王は下腿三頭筋、背屈モーメントの王は･・・？

今回の記事は↓↓↓の過去Tweetをまとめたものになります。

果たして最も大きな背屈モーメントアームを有している王様は何筋なのでしょうか。

足関節の機能解剖にも注目しながら確認していきましょう！

距骨滑車の曲率半径

足関節は下腿(脛骨・腓骨)と距骨から構成される関節で正式には

距腿関節

と呼ばれます。

一般的には足首ということが多く、患者さんとの話の中で登場する時にも足首という方がいいように感じます。

関節の形状は蝶番関節に分類されます。

蝶番とは開き戸などが自由に開閉できるように取り付けられている金具のことです。

きっとみなさんの家の中でも見つけることができると思います。

全部引き戸のオシャレな家だとないかもしれませんが。

曲率半径は

曲線を“局所的に円の弧“とみなした時の円の半径

と定義されています。

僕は習った記憶がないのですが、高校の数学で出てくるのですね。

数Ⅲで出てくるのか、新しく追加されたのか・・・

距腿関節では外側と内側の曲率半径が異なるだけでなく、

関節面の前後でその比率が異なる

ということに注目すべきです。

外側に対する内側の比率を曲率半径比とすると

前方：0.43〜0.92 → 内側が小さい

後方：0.59〜1.63 → 個体差が大きい

という比率になるという報告がされています(Nozakiら  2016)。

この数値は

前方関節面：内側が小さい

後方関節面：個体差が大きい

ということを示していると言えます。

そして曲率半径比の存在は

背屈時の運動軸：外下方に傾斜している

底屈時の運動軸：内下方or外下方に傾斜している

という足関節運動により軸が異なることを示しています。

では蝶番関節であることと距骨滑車の曲率半径比が存在することにはどのような関係があるのでしょうか。

上の図を見てもらうとわかりますが、蝶番の可動は直線的です。

曲率半径比が存在しないと次のようなことが起きるのではないかと思います。

遊脚期に母趾が地面に接触しやすくなる

正座をする時に股関節から内旋する必要がある

内側縦アーチがなくなる

いずれにしても曲率半径比は存在すべくして存在していると考えてもいいのではないかと思います。

臨床では背屈可動域制限のある患者さんを経験することが多いです。

背屈時には運動軸は外下方に傾斜しているので背屈可動域は距骨アライメントの影響を受けやすいと言えるかもしれません。

そう考えると、そもそも運動軸にバラつきが存在することから底屈可動域は距骨アライメントの影響を受けにくいと言えるかもしれません。

捻挫などの外傷による固定後以外で底屈可動域制限が生じている患者さんは経験はあまりしたことがありません。

足関節外側側副靭帯

足関節の靭帯といえば前距腓靭帯が有名です。

前距腓靭帯は内反捻挫受傷時に損傷することが多い靭帯です。

前距腓靭帯は外側側副靭帯の一部です。

外側側副靭帯は前方から順に

前距腓骨靭帯

踵腓靭帯

後距腓靭帯

で構成されます。

前距腓靭帯は腓骨から距骨の前方に走行しています。

底屈位で生じることの多い内反捻挫では最も伸張されると考えられます。

実は前距腓靭帯の内反に対する制動力はそれほど強くありません。

内反の制動には腓骨筋などの筋の働きが重要になってきます。

そして前距靭帯は外側側副靭帯の中で

最も伸張性に富んでいるが、最も脆弱

という特徴を持っています。

そのような特徴故に内反捻挫で最も損傷しやすいと考えられます。

踵腓靭帯は腓骨から踵骨の外側に走行しています。

内反捻挫では前距腓靱帯に次いで損傷することが多いと言われていますが、強度は最も強いと言われています。

走行から考えると底屈位での受傷よりも中間位に近い位置で受傷しやすいのではないかと考えられます。

また、踵骨に付着するということは距腿関節だけでなく、距骨下関節内返しも制動します。

それ故に内反捻挫で損傷することが多いと考えられます。

後距腓靭帯は腓骨から距骨の後面に水平に走行しています。

背屈位での距骨外旋すなわち足部外転を制動します。

他の2つの靭帯とは異なり、底屈位で弛緩することから内反捻挫で損傷することは少ないと考えられます。

ちなみに僕は内反捻挫の既往があり、最近、正座や胡座«あぐら»で違和感があったので受診しました。

前距腓靱帯をエコーで確認すると薄く変性しており、靭帯としての張力がなくなっていました。

そんな状態だと足関節の動きを制動できないことは明らかです。

内反捻挫は“大したことない“と放置されがちですが、きちんと受診した方がいいことを実感しました。

足関節に関与する筋のモーメントアーム

ついにこの記事の本題に辿り着きました。

一体、背屈モーメントアームの王様は何筋なのでしょうか。

その前にまずは関節モーメントについて確認してみましょう。

モーメントとは