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2019年01月04日

『脊椎:頸部』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。





今回は「脊椎:頸部(頚椎)」の関節構造についてまとめました。
参考にして下さい。





1)概観





頸部の運動は7つの椎骨と、第1頚椎により支えられる頭蓋骨によりなされます。





6方向前屈後屈左右側屈左右回旋)のの運動が頸部全体の可動域(ROM)として表されますが、実際には各椎体によってその役割が限定され固有の可動性をもっています。





各椎体の形態的特徴から頭蓋骨底後頭顆関節面を含む上位頚椎環椎および軸椎)と第3頚椎から第7頚椎により構成される下位頚椎とに大きく分けることができます。





上位頚椎と下位頚椎は相互に関節面の形状、組織の制限などから起こる可動性の不足分を補い、運動が1方向だけで起こることは少なく、大抵の場合複合して運動が起こります。





①頸部前面





まず安定性を得るため頚椎は椎体と棘突起にそれぞれ特徴があります。
第2頚椎以下の椎体上面は胸椎、腰椎と異なり平坦ではなく両面の椎体縁がせり上がり、上位頚椎の下面にある外側軟骨部と鉤状関節(ルシュカ関節)を形成します。





鉤状関節は頚椎側屈時の側方への運動を制限します。
側方には椎骨動脈が通る横突孔を有し、さらに前結節と後結節が区別され、その間には脊髄神経節を通す脊髄神経溝があります。





これらの神経、血管を守る側方安定性を得るため鉤状関節は非常に重要な存在です。
また、屈曲、伸展および回旋においては運動を誘導するように働き、各運動方向への安定を保つ役割を果たしています。





②頸部後面





第2頚椎から第7頚椎までの棘突起の先端は結節状に肥厚するか二股に分かれています。
これは頚椎伸展時に上位椎体の棘突起が下位椎体の棘突起に重なり、挟むような形になることで運動を骨性に制限するのに都合のよい形状となっています。





③頸部の靭帯





さらに周囲を多くの靭帯および筋群ででで補強されています。





靭帯は前方に頭蓋底から仙骨まで走る前縦靭帯、後方に外後頭隆起から第7頚椎の間に張る項靭帯(棘状靭帯が上方に広がったもの)などがあり、頭蓋と7つの頚椎を連結しています。





筋も深層から表層までかなりの厚みで頸部の保護を担っています。





④軟部組織の厚み





棘突起先端から皮膚表面までの距離は、環椎後結節まで約4㎝(身長170㎝、体重60kg、男性)。
表層部で触知が容易な第7頚椎(隆椎)でさえ2.5㎝の厚みを有します。





しかし、前面には頸部の運動に関わる筋がほとんどなく側面に胸鎖乳突筋斜角筋が鎖骨に付着しているのみです。





つまり頸部伸展方向へは棘突起による骨性の制限と前縦靭帯、椎間円板による軟部組織性の安定性、屈曲方向へは後面に付着する筋群および靭帯により運動が規定されます。





⑤椎間円板





椎間円板は脊柱の各部位によってその大きさが異なりますが、椎体の高さに対する椎間円板の厚みは比率で表せば頚椎が最も大きいです。





つまり頚椎の椎間円板によって得られる可動性は他の椎体と比べて大きくなります(ただし環椎後頭関節、環軸関節には椎間円板は存在しません)。
また、荷重に対する衝撃吸収が重要な頚椎、腰椎において椎間円板が厚くなっています。





このような安定性を得るための特徴に対し、視野の確保に必要な頭部の回旋可動性は主として環軸関節によって得られます。





2)環椎後頭関節(C 0/1)atlantooccipital joint





頭蓋骨と頚椎の連結である環椎後頭関節(C 0/1)は左右2対の関節面からなり、凸面である頭蓋骨底後骨頭顆と凹面である環椎上関節窩により構成される「楕円関節」です。





関節面は背側に開いたハの字で、椎体の中心に向かって傾いており、その上に頭蓋骨がのる構造になっています。





頭蓋骨の大きさと比べると、頭蓋骨底の関節面はあまりにも小さく安定性に欠けます。
これを補うために上位頚椎と頭蓋骨の間には外側環椎後頭靭帯、前・後環椎後頭膜を外装として関節周囲を強固な多くの靭帯と、頭蓋底、環椎、軸椎の上位頚椎を覆う短い項筋群、頭椎関節筋群が存在しています。





また前方を頸長筋、頭長筋などの筋群が覆う形で安定性と可動性を確保しています。





3)環軸関節(C 1/2)atlantoaxial joint





環軸関節(C 1/2)は左右2対の外側環軸関節と、中心にある1対の正中環軸関節から成り立っています。





外側環軸関節環椎下関節面(凸面)と軸椎上関節面(凸面)により形成されます。





通常関節面は一方を凹面として形成され、運動は必ず凹凸の法則に従います。
しかし外側環軸関節の場合どちらの関節面も凸面になっています(CTによる断層撮影で見た場合、部分的に環椎下関節面が凹面となっている部分もあるが、関節面中央部矢状断面は10例中9例が両面を凸面として外側環軸関節形成されています)。





正中環軸関節軸椎歯突起(凸面)と環椎歯突起窩(前弓関節面、凹面)により形成される「車軸関節」で、後方を環椎横靭帯により閉鎖し歯突起を取り囲む状態で固定されています。





さらに歯突起の外側から起こり後頭顆の内面に対性の翼状靭帯と、歯突起先端から起こり大後頭孔の前縁につく不対性の歯尖靭帯により、回旋時の正中環軸関節の安定性が得られます。





4)頚椎椎間関節(C 2/3〜C 7/T 1)cervical intervertebral joint





頚椎のうち上位2椎は特異的な形状をなし、第3椎以下第7頚椎まで関節面の形状は相似でありますが、矢状面の傾きが水平面に対しC 3/4椎間関節で45°、C 6/7椎間関節で60°と垂直に近づきます。





関節面の形状は上位椎体の下関節面が凹、下位椎体の上関節面が凸となっています。





第3から第5頚椎までの棘突起は短く小さいですが、椎体は下位になるに従い大きくなります。
横突起は胸・腰椎と違って短く、横突孔と脊髄神経溝を有し、椎骨動脈、脊髄神経を通します。





また横突孔には頸横突間筋、多裂筋、半棘筋がつきさらに安定性を高めています。





第6、第7頚椎では棘突起が触知しやすく、特に隆椎とも呼ばれる第7頚椎棘突起は外観からその先端がが見てとれます。
また横突起も頚椎中最大です。





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