足関節

足部アーチの機能と役割

足部アーチ

足部には骨が多いので複雑で、わかりにくいですよね。

でも、

立っているとき

歩いているとき

人が動くときのほとんどで足だけが地面に付いています。

 

なので、

足の機能は、動作すべてに影響してくるのです。

 

そこで足の機能で、重要になってくるのが、

足部のアーチ!

 

今回は、足部のアーチについてまとめていきしょう!

 

アーチ構造

足部のアーチは、3つ

足部のアーチ
  • 内側縦アーチ
  • 外側縦アーチ
  • 横アーチ

内側縦アーチ

内側縦アーチ

いわゆる、

土踏まず。

 

踵骨ー舟状骨ー楔状骨ー第一中足骨

から成り立ちます。

 

このアーチが低下すると

偏平足 や 外反母趾 などの

障害につながります。

外側縦アーチ

外側縦アーチ

足部の外側にあるアーチ。

 

踵骨ー立方骨ー第4・5中足骨

から成り立ちます。

 

このアーチが低下すると

腓骨筋炎 や Jone’s骨折 などの

障害につながります。

 

横アーチ

横アーチ

足の内側から外側に向けて横向きにあるアーチ。

横アーチには、部位によって3つに分類されます。

 

中足部後列 : 舟状骨ー立方骨

中足部前列 : 内側・中間・外側楔状骨ー立方骨(中間楔状骨が頂点)

前足部   : 第1~5中足骨頭(第2中足骨頭が頂点)

この3つによって、横アーチは構成されます。

 

横アーチが低下すると

外反母趾 などの足趾障害につながります。

 

 

この3つのアーチがそれぞれ適切に機能することで、

足部が機能的に働きます。

 

なので、

アーチを見るうえで、

内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチ

がそれぞれ適切に機能してるか見ることが重要です。

 

このアーチを支えているのが

  • 靭帯(静的支持組織)
  • 筋肉(動的支持組織)

 

アーチを構成している筋肉は、

内在筋

外在筋

の2つに分けられます。

 

内在筋は、

足部内に起始・停止がある筋です。

(例:小趾外転筋、母趾外転筋 など)

 

外在筋は、

起始部が下腿、停止部が足部にある筋です。

(例:後脛骨筋、前脛骨筋、腓骨筋 など)

 

アーチが機能的に働くためには、

内在筋外在筋

の両方が働く必要があります。

 

内在筋の機能低下により、外在筋が過剰に働き、

アーチが崩れるともいわれています。

 

そのため、

アーチを機能させるためには、

内在筋・外在筋どちらの機能も上げること重要になってきます。

 

アーチの機能・役割

では、

アーチの役割とは、なんでしょう?

 

アーチの大きな役割としては、2つ

アーチの役割
  • 荷重時の衝撃吸収機能
  • 推進力の伝達効率の上昇

 

足部のアーチは、

荷重時にアーチを低下させ、足部にかかる衝撃を吸収する作用があります。

 

また、

足部の機能は、

歩行のTstなどで、前方への推進力を生むために重要です。

その推進力を効率的に伝達するために、

足部のアーチを挙上させ、足部の剛性を高める作用もあります。

 

 

衝撃吸収推進力の伝達の機能が働くために

以下のような機能があります。

 

トラス機構

荷重時における足部の衝撃を緩衝させる作用。

 

荷重時にかかる距骨への負荷は、

体重の2/3が踵骨部

体重の1/3が前足部

へかかります。

 

踵骨部と前足部にかかる負荷によって

踵骨が回内し、リスフラン関節が背屈します。

 

これによって、

適度なアーチの低下がみられ、

足底腱膜が伸張され、衝撃を吸収してくれます

トラス機構

 

ウインドラス効果

足部の剛性を高め、推進力の伝達効率の向上する作用に関与します。

 

踵骨から趾骨に付着する

足底腱膜は、

中足趾関(MTP関節)の背屈にて緊張が増加します。

 

そのため、

荷重時に中足趾関節(MTP関節)を背屈することで

足底腱膜の緊張が増加し、アーチを挙上させる作用を

ウインドラス効果といいます。

 

足底腱膜の緊張によってアーチが高くなることで

足部の剛性が高くなるなり、推進力を伝えやすくしています。

 

さらに

下腿三頭筋は、踵骨に停止し、足底腱膜と組織的に連続性があります。

そのため、下腿三頭筋が収縮することで

足底腱膜も引っ張られ、緊張が高まります。

 

そのため、

下腿三頭筋が収縮することでも足底腱膜の緊張が高まります

 

ウインドラス効果

 

中足趾関節(MTP関節)の背屈 と 下腿三頭筋の収縮

この2つの作用が合わさることで、

よりウインドラス効果が機能し、

推進力の伝達が効率よく行われます。

 

ウインドラス効果は、特に

つま先でけりだあし、下腿三頭筋の機能が重要になる

歩行時のTstに重要な機能ですね!

 

母趾伸展テスト

ウインドラス効果を評価するテスト。

荷重時に他動的に母趾の中足趾関節(MTP関節)を伸展させる。

 

アーチの挙上がみられる  → 正常

アーチの挙上がみられない → ウインドラス効果の低下

 

 

midtorsal joint locking mechanism

英語で訳がみただけで、わけわからないですよね。

 

簡単に説明します。

距骨下関節の内返し、外返しによって足部の剛性が変化する作用のことです。

 

距骨下関節の外返し → 足部の柔軟性増加

距骨下関節の内返し → 足部の剛性増加

 

midtorsal joint locking mechanism

 

距骨下関節が外返しすることで、

距舟関節、踵立方関節の関節軸が平行になるため、

運動の自由度が増し、足部の柔軟性が高まる。

 

逆に、

距骨下関節が内返しすることで

距舟関節、踵立方関節の関節軸が交差するような位置関係となり

運動の自由度が減少し、足部の剛性が高まる。

 

距骨下関節の動きによって、足部の柔軟性・剛性の機能が変化します。

 

そのため、

距骨下関節外返し → 足部柔軟性増加 → 衝撃吸収に関与

距骨下関節内返し → 足部剛性増加  → 推進力の伝達効率に関与

 

距骨下関節の動きは、足部のアーチの役割を適切に機能させるために重要ってことですね!

まとめ

今回は、足部のアーチについて。

 

今回の重要ポイントは、

アーチ機能のまとめ
  • 内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチの3つがある。
  • アーチの役割は、衝撃吸収 と 推進力の伝達効率の上昇 の2つ。

 

立っているとき、足部は、唯一地面に付いている部位です。

衝撃吸収がうまく働かないと、膝などに負荷がかかり、2次障害につながる可能性があります。

推進力がうまく伝わらないことで、歩行速度の低下や、前足部の安定性が低下し、転倒の危険性にもつながってきます。

 

このように考えても、足部のアーチが機能することは、大切ですね!