足関節

歩行と足部・足関節の関係性

歩行と足部

歩くとき、

足は、どんなふうに動いて、どんな活動が必要なの~?

 

そう、今回は、

歩行において、足部・足関節がどのように動き、どのな機能が必要か

そんなお話を各相に分けて。

 

まず、大きく分けて

歩行 と 足部・足関節の関係は、

  • 立脚初期:下腿の前傾 と 足部の柔軟性
  • 立脚後期:下腿の前傾の制御 と 足部の剛性

 

この役割を果たすために、歩行中に足部・足関節が機能的に働きます。

 

では、

各相ごとに見ていきましょう。

IC~LRの足部の働き

ICは、立脚期の一番初めであり、踵接地ともいわれます。

IC~LRでは、踵から接地し、踵を支点に前方へ移動する、

ヒールロッカー機能が働く必要があります。

 

そのために、どんな機能が必要なんでしょうか?

 

IC~LRでの足部の機能と役割

  • 前脛骨筋、長趾伸筋、長母趾伸筋の遠心性収縮
  • 距骨下関節の回内による内側縦アーチの低下 と 下腿の内旋

前脛骨筋、長趾伸筋、長母趾伸筋の遠心性収縮

この働きは、ICの際に最も重要です。

ICの際、床反力は、足関節の後ろを通ります。

そのため、ICでは、足関節の底屈方向へ大きな力が加わります。

 

しかし、

ICで足関節が底屈方向へ動いてしまうと、

フットスラップ や バックニーのような現象が起こり、前方へ移動が阻害されます。

 

この底屈作用を抑え、前方へ移動するための下腿前傾が起こるために

前脛骨筋、長趾伸筋、長母趾伸筋が遠心性に働きます。

 

距骨下関節の回内運動(内側縦アーチの低下 と 下腿の内旋)

内側縦アーチの低下

ICで荷重が踵に加わった際に、

距骨下関節の回内運動が起こり、それに合わせて、内側縦アーチが低下します。

足関節 運動連鎖

この作用は、

衝撃吸収においてかなり重要です。

 

 

歩行の踵接地には、体重の2倍から3倍の負担がかかるといわれています。

そのため、衝撃吸収機能が働かない場合は、かなり大きな負担が

膝関節・股関節 などにかかっていることになり、痛みなどの障害につながります。

 

しかし、

内側縦アーチが過剰に低下してしまうと

足部の柔軟性が過剰になってしまい、歩行の立脚期が不安定になってしまいます。

 

そこで、

後脛骨筋が働くことで、過剰な内側縦アーチの低下を防いでくれます。

 

下腿の内旋による膝関節屈曲

もう一つ、距骨下関節の回内運動によって及ぼすのが

下腿の内旋作用です。

 

距骨下関節が回内することで、

運動連鎖により、距骨の内旋・底屈、下腿の内旋が起こります。

 

この下腿の内旋作用によって、膝関節が屈曲し、衝撃吸収に作用します。

 

この膝関節の動き と 足部・下腿の動きの関係性は大きい。

 

膝関節には、screw home movementという作用があります。

膝関節屈曲位から伸展するときに下腿が外旋するというやつ。

逆の作用でいうと、

膝関節が屈曲するときは、下腿が内旋します。

 

そのため、

足部の作用により、下腿が内旋することで、膝関節が屈曲しやすくなり、衝撃吸収行う上で効率が良い運動となります。

 

LR~MStの足部の働き

LR~MStまで足関節は、距腿関節を支点として動くように変化し、

アンクルロッカー機能が働く必要があります。

 

では、アンクルロッカーが機能するためにどんな機能が必要なんでしょうか?

 

LR~MStの足部の機能と役割

  • 下腿の前傾
  • 足部の柔軟性と安定性

下腿の前傾

ICで遠心性収縮していた下腿前面の筋(前脛骨筋、長趾伸筋、長母趾伸筋)の筋活動は、徐々に弱まってきますが、

張力によって、下腿が前方へ引っ張られるように力が働きます。

その作用によって、下腿が前傾し、前方への移動を可能にします。

 

下腿が前傾すると、足関節は背屈方向へ動くため、

足関節の背屈制限がある場合は、下腿前傾の動きを阻害してしまいます。

 

また、下腿が前方へ移動しすぎると、膝折れの原因にもなってしまします。

そのため、

下腿三頭筋(腓腹筋、ヒラメ筋)が活動し始め、下腿前傾のブレーキ作用として働きます。

 

足部の柔軟性と安定性

LR~MStでは、

足底はすべて接地した状態となります。

 

先ほども述べたように、IC~LRにかけて距骨下関節が回内し、それに伴って内側縦アーチが低下します。

この距骨下関節回内によって、足部の柔軟性が向上し、内側縦アーチが低下しやすいように働きます。

足底が接地した状態で、足部の柔軟性があることで

デコボコな道 や やわらかい地面 の上でもバランスをとることができます。

 

ただ、

柔軟性がありすぎると、内側縦アーチの過剰な低下起きてしまいます。

そうすると、

トラス機構 や ウインドラス機構が働かなくなるため、立脚期の安定性が損なわれます。 

 

そのため、

後脛骨筋、長母趾屈筋によって内側縦アーチを安定させ、機能させることが重要になってきます。

 

 

MSt~Tst・PSwの足部の働き

MSt~Tstでは、足底が接地している状態から前足部へ重心が移動します。

そのため、支点が距腿関節から前足部へと移動し、

フォアフットロッカー機能が働く必要があります。

さらに、Tst~PSwでは、母指球への荷重が大きくなります。

 

MSt~Tst・PSwの足部の機能と役割

  • 下腿三頭筋の遠心性収縮
  • 後脛骨筋と長腓骨筋によるクロスサポートメカニズム
  • 足部内在筋の活動

下腿三頭筋の遠心性収縮

MSt~Tstにかけて、下腿の前傾は続くため、

下腿前傾を制御するために下腿三頭筋が遠心収縮します。

下腿三頭筋でも、

ヒラメ筋は下腿前傾を制御し

腓腹筋は下腿前傾の制御に加え、足関節底屈・膝関節の屈曲作用を伴います。

 

Tstで膝関節が屈曲せずに、伸展位のままの場合は、

ヒラメ筋の過活動・腓腹筋の機能低下が影響することが考えられます。

 

さらに、Tst~PSwにかけて、

ヒラメ筋の活動により、

距骨下関節が回外方向へ誘導され、足部の剛性を高めるように働きます。

 

Tst~PSwにかけて、足部の剛性を高めることで、前足部のでの支持を可能とします。

そのため、フォアフットロッカーが機能しやすくなります。

 

さらに、

前足部支持が可能となることで、

Tst時に重心が下方へ下がることを防ぎ、より効率の良い歩行となります

 

クロスサポートメカニズム

クロスサポートメカニズムとは、

長腓骨筋の回内作用 と 後脛骨筋の回外作用によって、

足部の安定性を高める働きがあるということです。

 

さらに、長腓骨筋が働くことで、

中足部・前足部を回内にロックするように働き、母趾への荷重が促されるため、

母趾での蹴りだしが可能となります。

 

足部内在筋の活動

もちろん、

立脚期を通して、アーチが崩れないようにするために、足部の内在筋の活動は、重要です。

しかし、Tst・PSwでは、前足部のみでの支持になるため、

より内在筋の活動が必要になってきます。

 

さらに、

内在筋の活動が高まることで、ウインドラス機構が働きやすくなるため、

足部の剛性を高めやすくなります。

まとめ

今回は、歩行 と 足部・足関節の機能の関係についてまとめました。

 

歩行において、足部・足関節の機能をおおきくまとめると

  • 立脚初期:下腿の前傾 と 足部の柔軟性
  • 立脚後期:下腿の前傾の制御 と 足部の剛性

この2つの機能を成り立たせるために、

各相によって筋活動・関節運動が生じます。

 

これらを知っておくことで、

歩行中に細かく見ることは、難しいですが、

評価・治療のポイントが見えてきます。

 

 

 

 

 

 

 

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