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2018年12月23日

『下肢:足部』の関節構造

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こんにちは、大阪市・堺市を中心とした大阪府全域で事業展開をしている『ブリッジ』 自費訪問リハビリテーション(自費リハビリ)・出張パーソナルトレーニングの橋本です。





ここでは28個もの骨が集まってできている『足部の関節』「靭帯」「関節包」を中心に説明をしています。





1)遠位脛腓関節 distal tibiofibular joint











脛骨の腓骨切痕と腓骨の遠位骨端からなる遠位脛腓関節は、「靭帯結合」であり、関節軟骨や関節腔はもちません。


①関節の構造

腓骨遠位端の関節面が凸面をなし、相対する脛骨の腓骨切痕が凹面をなしています。


②靭帯

前脛腓靭帯:前面にあり、脛骨外側から腓骨内側へ向かって下外方へ走ります。

後脛腓靭帯:骨間膜の下部で、脛骨および腓骨の骨間縁の間で緊張しています。





2)距腿関節 talocrural(ankle)joint









下腿と足部をつなぐ距腿関節は、関節面が3面で接触しているため、面積も広く、適合性のある関節構造となっています。

体重を内側および外側のアーチを通じて足底からつま先へ分散させる要の役割を担っています。 また、距骨には筋の付着がなく、踵骨や舟状骨など他の骨と連動して可動します。


①関節の構造

脛骨の下関節面および内果関節面と腓骨の外果関節面が連なって関節窩(凹面)を形成し、距骨滑車が関節頭(凸面)となる「らせん関節」です。


a.関節面の形状

関節頭(凸面):距骨滑車はは、上面(脛骨下関節面)および内側(内果面)・外側(外果面)と3つの面に区別されます。

上面は、足部の長軸方向を向く距骨頭に対して外側に約25°開いています。

また、距骨滑車上面は後方が前方に比して短くなっているため、底屈していくと接地面積が小さくなるので距腿関節はゆるみます。


関節窩(凹面):脛骨の下関節面は、距骨滑車の形状に対応するように後方より前方が横に長くなっています。

内果関節面と外果関節面では、外果関節面のほうが上下に長く、後方に位置します。そのため距腿関節の運動軸は外側に10°〜15°開くが、実際足部がまっすぐ運動するのは距骨の滑車面に対して距骨頭が内側に向いているためです。


②関節包・靭帯

関節面の前面・後面は、ゆるく弱いが靭帯で補強されています。また、前面の関節包は、脛骨から距骨頭に向かっておよそ1㎝前方へ付着します。一方後方の関節包はそれより短いです。

内外側方の靭帯は、それぞれの内果・外果の尖端から扇状に末梢に広がり、側方の安定性を保つために内外側とも強靭になっています。


a.内側

内側側副靱帯(三角靭帯)は、関節包の内側を補強し、内果から起こり下方に向かいそれぞれ、舟状骨の背面に至る脛舟部、踵骨の載距突起に至る脛踵部、距骨頭と距骨後突起に至る前・後脛距部に三分割され、三角形を呈しています。


b.外側

外側の靭帯は腓骨の外果から三方に分かれています。


前距腓靭帯:外果の前縁から前下方に向かい、距骨頸の外側に付着します。

踵腓靭帯:外果の下縁から下後方に走り踵骨の外側面に付着します。

後距腓靭帯:外果の後方からほぼ水平に後走し距骨後突起の外側結節に付着します。





3)距骨下関節(距踵関節) talocalcaneal joint









踵骨の関節面は、中央の足根洞にある骨間距踵靭帯によって前後に分かれており、後方部分にある後距骨関節面と距骨が適合する部分を距骨下関節(距踵関節)といいます。

①関節の構造

踵骨には、上面中央に楕円形の後距骨関節面があり、その内側縁には踵骨溝という深い溝があり、それが内側方向に突出し、載距突起となります。

その上面には楕円形の中距骨関節面が位置し、さらに前方には前距骨関節面があります。このほか、踵骨の前縁には立方関節面が存在します。

距骨下関節は、これら4つの関節面のうち、中央の後距骨関節面と距骨の後踵骨関節面との間にできる「果状関節」です。

a.関節面の形状

関節頭(凸面):踵骨の後距骨関節面

関節窩(凹面):距骨の後踵骨関節面

②関節包・靭帯

関節包ははは薄くてゆるいですが、これを3つの距踵靭帯が直接的に補強し、さらに距腿関節部の内外側副靭帯が副次的に作用します。

靭帯は3つの距踵靭帯(内側、外側、前面)が存在します。下腿から距骨滑車面に伝わってきた体重を受けるため、特に中央に位置する骨間距踵靭帯は短く、強靭です。

a.前面

骨間距踵靭帯:足根洞(距骨溝と踵骨溝からなる)の後方部分で、距骨と踵骨を上下に連結させる板状の靭帯です。
なお前方部分はは距踵舟関節にあたります。

b.内側

内側距踵靭帯:距骨の後突起の内側結節から出て、内側を前方に走り、踵骨の載距突起に付着します。

c.外側

外側距踵靭帯:距骨の外側突起から起こり、後下方に走り、踵骨の外側面に付着します。





4)距踵舟関節 talocalcaneonavicular joint









距骨、踵骨および舟状骨の間にできる関節で、後に述べる踵立方関節と併せてショパール関節(Chopart joint)または横足根関節とも呼ばれます。

①関節の構造

距骨の3つの関節面のうち舟状関節面には舟状骨の後関節面が、前・中踵骨関節面には踵骨の前・中距骨関節面がそれぞれ適合する「楕円関節」です。

舟状骨と踵骨は直接は連結しませんが、そこには底側踵舟靭帯が存在し、距骨頭を下部から支えています。

a.関節面の形状

関節頭(凸面):距骨の舟状関節面と前・中踵骨関節面。

関節窩(凹面):舟状骨の後関節面と踵骨の前・中距骨関節面。

②関節包・靭帯

関節包は独立しており、以下の靭帯で補強されています。

a.背側

距舟靭帯:距骨頸の背側面から起こり、舟状骨背側面に至ります。

b.底側

底側踵舟靭帯バネ靭帯とも呼ばれ踵骨の載距突起から起こり、舟状骨粗面に至り、踵骨と舟状骨を結び距踵舟関節の関節窩を形成しています。

c.外側

踵舟靭帯:二分靭帯の内側線維束で、踵骨背側面の前内部から起こり、舟状骨背側面に至ります。





5)踵立方関節 calcaneocuboid joint









踵骨と立方骨の間にできる関節で、前述した距踵関節と併せてショパール関節(Chopart joint)または横足根関節とも呼ばれます。

①関節の構造

踵骨の立方関節面と、立方骨の後関節面の間にある不完全な「鞍関節」です。

矢状面における上下方向の動きには踵骨が凹、水平面での内外方向の動きには踵骨は凸となります。

関節面の形状は、上下方向では、凸面は立方骨の後関節面、凹面は踵骨の立方骨関節面となり、内外方向においてはその逆となります。

②関節包・靭帯

関節包は独立していて、それを以下の靭帯が補強しています。

a.背側

背側踵立方靭帯:踵骨背側面から起こり、立方骨の背側面に至ります。

b.底側

底側踵立方靭帯:踵骨下面から起こり、立方骨粗面に至ります。

長足底靭帯:底側踵立方靭帯の浅層ともいわれ、踵骨隆起から起こり、一部は立方骨底面に付着しますが、他は3〜5束に分かれ中足骨底に至ります。
この靭帯は足部外側アーチを支持します。

c.外側

踵立方靭帯:二分靭帯の外側線維束で、踵骨背側面の前内側部から起こり、立方骨背側面に至ります。





6)楔舟関節 cuneonavicular joint









舟状骨と3つの楔状骨からなる複合関節で、楔状骨同士は楔状に連結し、1つの骨のように機能しています。

①関節の構造

舟状骨前面と第1、第2、第3楔状骨との間にある「半関節」です。

関節面の形状は、舟状骨関節面がわずかに凸面をなし、3つの楔状骨の関節面が凹面をなします。

②関節包・靭帯

関節包は軟骨縁に付着し、後述する楔立方関節、楔間関節と一部共有します。

a.背側

背側楔舟関節:舟状骨背側面から起こり、第1、第2、第3楔状骨の背側面に至ります。

b.底側

底側楔舟靭帯:舟状骨下面から起こり、第1、第2、第3楔状骨の底側面に至ります。





7)楔間関節 intercuneiform joint









3つの楔状骨間に位置する関節で、靭帯で強固に連結され、横足弓(横アーチ)を形成しています。

①関節の構造

楔状骨間にある「半関節」で関節面の形状は、第1、第3楔状骨関節面がわずかに凹面をなし、中央に位置する第2楔状骨が凸面をなします。

②関節包・靭帯

関節包は、前述した楔舟関節と一部共有しています。

a.骨間

骨間楔間靭帯:第1、第2、第3楔状骨の背面に位置します。

b.背側

背側楔間靭帯:第1、第2、第3楔状骨の背面に位置します。

c.底側

底側楔間靭帯:第1、第2、第3楔状骨の底側面を横走し、第1と第2楔状骨、第2と第3楔状骨をつなぎます。





8)楔立方関節 cuneocuboid joint









立方骨と第3楔状骨からなり、楔間関節と同様に靭帯で強固に連結され、横足弓(横アーチ)を形成しています。

①関節の構造

立方骨と第3楔状骨間にある「半関節」で、関節面の形状は平面状です。

②関節包・靭帯

関節包は前述した楔関節と一部共有します。

a.骨間

骨間楔立方靭帯:立方骨と第3楔状骨の間に位置します。

b.背側

背側楔立方靭帯:立方骨と第3楔状骨の背側面に位置します。

c.底側

底側楔立方靭帯:立方骨と第3楔状骨の底側面に位置します。





9)足根中足関節 tarsometatarsal joint











足根骨遠位列と中足骨底からなり、リスフラン関節(Lisfranc joint)とも呼ばれます。

第1楔状骨と第1中足骨間のみ独立した関節包をもつ「単関節」で、残り4つの関節は関節包を共有する「複関節」です。

また、これらは直線的ではなく、交互に凹凸を呈してかみ合うように並んでいます。その形状により、運動を制限し横足弓(横アーチ)を強化しています。

特にアーチ天井部分にあたる第2中足骨底部は、3面が適合しているため強固に運動が制限されます。

①関節の構造

第1楔状骨と第1中足骨底は「鞍関節」で、他の足根骨遠位列と中足骨底からなる部分は「半関節」で、関節面の形状は、ほぼ平面状です。

②関節包・靭帯

第1楔状骨と第1中足骨間のみ独立した関節包をもち、残り4つの関節は関節包を共有しています。

a.骨間

骨間楔中足靭帯:第1楔状骨と第2中足骨底の間、第3楔状骨と第4中足骨底との間に位置します。

b.背側

背側足根中足靭帯:楔状骨および立方骨の背側面から起こり、中足骨底の背側面に至ります。

c.底側

底側足根中足靭帯:背側足根中足靭帯と同様で、底側面にあります。





10)中足間関節 intermetatarsal joint









第1中足骨から第5中足骨の隣接する中足骨同士の関節です。
関節包を足根中足関節と共有する「複合関節」です。

①関節の構造

関節面の形状は、平面状であり、「半関節」に分類されます。

②関節包・靭帯

関節包は足根骨中足関節と共有します。

a.骨間

骨間中足靭帯:第2中足骨から第5中足骨のそれぞれ向かい合う面の間に位置します。

b.背側

背側中足靭帯:第2・第3中足骨、第3・第4中足骨および第4・第5中足骨間の背側面に位置し、それぞれ横走します。

c.底側

底側中足靭帯:背側中足靭帯と同様で、底側面にあります。





11)中足指節関節 matatarsophalangeal joint









足指の関節は、歩行時の推進力を発揮しやすくするために、、手指の関節とは違い可動範囲(特に伸展)が大きくなっています。

①関節の構造

中足骨頭とと基節骨底からなる「球関節」で、関節頭である中足骨頭の曲率が関節窩の基節骨底のそれよりも大きいため、関節自体の適合性はゆるい構造となっています。

a.関節面の形状

関節頭(凸面):中足骨底、関節面は半球状を呈します。

関節窩(凹面):基節骨底。

b.関節包・靭帯

関節包はゆるいです。

靭帯:内・外側には側副靭帯が、また底側には底側靭帯があり、中足骨底と基節骨をつなぎ関節包を補強しています。

また、各中足骨頭間には深横中足靭帯があります。
なお背側は、伸筋腱膜が存在します。





12)足の指節間関節 interphalangeal joint of foot









各指節骨頭とその遠位に相対する指節骨底との間に構成され、基節骨と中節骨との間を第2〜5近位指節間関節、中節骨と末節骨間を第2〜5遠位指節間関節といい、母指に限り母指指節間関節といいます。

①関節の構造

適合性もよく、安定した「蝶番関節」です。

a.関節面の形状

関節頭(凸面)は指節骨頭で、関節窩(凹面)はそれより遠位の指節骨底です。

②関節包・靭帯

蝶番:内・外側には側副靭帯が、また底側には底側靭帯があり、関節包を補強しています。
なお背側は、伸筋腱膜が存在します。





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