解剖学

立方骨の解剖学とバイオメカニクス

投稿日:

立方骨という骨をご存知でしょうか?

一般の方は、あまり馴染みがない骨かもしれません。

足首を理解する上で非常に重要なのが立方骨です。

立方骨は、屋台骨として足首を支えている大事な骨です。

そんな大事な骨である立方骨のことを、自分の勉強の一環でまとめました。

あまり面白くない記事ですが、参考にしていただけると嬉しいです。

立方骨とは?

立方骨は、足のアーチの頂上であることを示すと同時に、アーチが崩れないように締める役目を持ちます。

立方骨は踵骨の前の外側にあります。

内側には、舟状骨と楔状骨があります。

遠位側には、第4,5中足骨があります。

また、立方骨は、テントのような形をしています。

この画像だけだとわかりにくいですね(笑)

足首の特徴は、多くの骨が存在していることなのですが、立方骨の周りにもたくさんの骨があり。関節を構成しています。

立方骨が構成する関節

  • 踵立方関節(踵骨)
  • 立舟関節(舟状骨)
  • 楔立方関節(楔状骨
  • 足根中足関節(第4と第5中足骨)

立舟関節、楔立方関節は、ほとんど可動性がありません。

さらに、立方骨はショパール関節横足根関節)にも関わります。

ショパール関節横足根関節)は、踵骨、距骨、舟状骨、立方骨で構成されます。

関節というと、一つの骨対一つの骨のイメージがありますが、ショパール関節横足根関節)のように4つの骨で構成するものもあります。

分類上は、平面関節とされています。

ショパール関節横足根関節)=距舟関節+踵立方関節であると覚えておきましょう。

立方骨に付着する筋肉

立方骨は4つ(もしくは5つ)の筋に付着部を提供しています。

小趾対立筋
母子内転筋
後脛骨筋(立方骨に付着するという文献があります)
長腓骨筋(腱鞘を介して立方骨と癒合しています)
*短趾屈筋)(歩行時に外側縦アーチに関与)

また、長腓骨筋は、立方骨の下面に付着することで、立方骨の内旋の動きに関わります。

長腓骨筋は、立方骨が締まる動きを作り、踵立方関節のロッキングメカニズムを起こします。

長腓骨筋と立方骨の関係

立方骨は、長腓骨筋腱にとって滑車の役割を担っています。

長腓骨筋

起始  腓骨頭、腓骨外側面

停止 内側楔状骨、第1中足骨底

支配神経 浅腓骨神経

主な働き 足関節の屈曲(底屈)、足の外反

長腓骨筋は立脚中期から足趾離地にかけ強い収縮が起き、長腓骨筋腱により立方骨は回内方向へ導かれます。

足趾離地では、踵骨は内反位になっていますが、長腓骨筋は前足部の動的安定化機構として働いています。

しかし、足趾離地において踵骨が外反位である場合には、長腓骨筋は通常よりも強い短縮が起こるため、立方骨はより強く回内方向へ導かれるようになります。

従って、踵骨の外反が大きくなればなるほど長腓骨筋の収縮による影響が増大して、踵立方関節の不安定性も増すということです。

立方骨に付着する靭帯

立方骨に付着する靭帯6つ。

  • 足根中足靭帯
  • 楔立方靭帯
  • 立方舟靭帯
  • 底側踵立方靭帯
  • 背側踵立方靭帯 
  • 長足底靭帯  

立方骨と外側縦アーチの関係

立方骨は、外側縦アーチを構成する骨の重要な骨で、外側縦アーチの頂上の部分に位置します。

また、外側アーチは、第5中足骨、立方骨、踵骨で形成されます。

そして、ここが重要な点ですが、立方骨のポジションは外側縦アーチだけではありません。

実は、外側縦アーチだけでなく、内側縦アーチ、足根骨部の横アーチにも影響を及ぼします。

立方骨の位置を観察すると、たくさんの骨と関節を構成しています。

  • 踵立方関節(踵骨)
  • 足根中足関節(第4と第5中足骨)
  • 立舟関節(舟状骨)
  • 楔立方関節(楔状骨)

さらに、立方骨はショパール関節横足根関節)にも関わります。

ショパール関節横足根関節)は、踵骨、距骨、舟状骨、立方骨で構成されます。

リスフラン関節=足根中足関節という関節があります。

この2つショパール関節横足根関節)とリスフラン関節は、足首のアーチの構成において重要な要素です。

立方骨は、ショパール関節の横アーチ、リスフラン関節の横アーチ、外側縦アーチの3つのアーチ関わっています。

間接的に、、内側縦アーチ横アーチにも関わっています。

ショパール関節横足根関節)、リスフラン関節、外側縦アーチ、内側縦アーチ横アーチにも関わっていることになります。

実に5つのアーチに関与していることになります。

立方骨の動き次第で足首の構造が左右されることになります。

足首の機能としての役割は、衝撃吸収と全体重を支えることです。

立方骨は、足首の機能の機能の要である、足首のアーチに大きく関わっていることから、立方骨の重要性お分かりいただけると思います!

立方骨のバイオメカニクス

歩行時に、舟状骨と立方骨は一緒に動きます。

また、先ほども書きましたが、踵立方関節はショパール関節横足根関節)からの影響を強く受けます。

踵立方関節では、踵骨隆起を中心とする前後方向へ伸びる軸を中心に、回内運動または回外運動が生じます。

踵立方関節の関節面は凹凸状になっています。

立方骨側の関節面は凸状になっていて、それが踵骨側関節面(凹面)と噛み合っています。

立方骨の運動軸は、この突起を長軸方向に延びています。

突起は立方骨内側から踵骨へ向かって伸び、先端はやや下方を向いています。

立方骨側の関節面はこの突起の背外側になります。

この部位が踵骨側の関節面と合わさっています。

踵立方関節の関節面の形状と立方骨の回旋の運動軸

踵立方関節では立方骨の突起を運動軸とする回内運動・回外運動が生じます。

回内運動・回外運動の可動域は約25度あります。

運動軸は地面に対して52度の角度で、後下方から前上方へ伸びています。

中立位において、踵立方関節は完全に噛み合っておらず、緩みの位置になっています。

回内位において、立方骨と踵骨側の関節面と完全に噛み合い、締りの位置になります(回内制限)

また、回内位では、踵立方靭帯が伸張されるて、より強固な関節の安定化が生じます。

回外位では、踵立方関節は完全な締りの位置とはなっておらず、若干の関節の遊びが残っています。

回外の主要な回外制限の要素は、踵立方靭帯です。

この踵立方靭帯が伸張されることで、立方骨の回外運動は制限されます。

歩行時における立方骨のバイオメカニクス

ショパール関節横足根関節)は歩行時において重要な役割を担っています。

踵接地の際に、ショパール関節横足根関節)には遊びがある状態です。

遊びがあるため、衝撃吸収が行われます

足趾離地では、関節が締まることで安定性が増します。

立脚相の初期では、踵骨は外反位となり、前足部はある程度の可動性があります。

足趾離地では踵骨は内反位となり、前足の可動性は制限されるため、安定性が増します。

安定性が増すのには、距舟関節と踵立方関節の運動軸が影響しています。

踵骨が外反位の時、距舟関節と踵立方関節の関節は平行となり前足の可動性が増大します。

一方、足趾離地で踵骨が内反位の時、ショパール関節横足根関節)の運動軸は広がるため、前足部の可動性制限が起こります。

立方骨と舟状骨の可動性が減少したとしても、踵骨外反位の時には前足の可動性は増大しています。

 
  踵接地 立脚中期 足趾離地
立方骨 回内位 回外位 回内位
踵骨 内反位 外反位 内反位
踵立方関節 締りの位置 緩みの位置 締りの位置

踵接地から立脚中期にかけて、踵骨は内反位から外反位へと変位します。

その後、踵離地にかけて重心が内側になると、踵立方関節への負荷が増加し、関節の運動障害がよく起きます。

踵離地から足趾離地にかけて立方骨は回内します。

足趾離地で立方骨が回内位すると、踵立方関節は締りの位置となるためロッキングが起こります。

足趾離地のあととすぐに、距舟関節も締りの位置となり、横足根関節が完全にロックされます。

すると後足部と中足部が一体となって動き始めます。

これは、足趾離地における安定性にとって、またウインドラス機構が正常に機能するためにも重要なバイオメカニクスです。

足趾離地では足部の強固な安定性が要求されるので、横足根関節が締りの位置にない場合、靭帯や腱などの軟部組織、さらに関節に大きな負荷を与えることになります。

扁平足(回内足)の場合、足趾離地において立方骨の過剰回内が起き、足底腱膜による安定化が起こらないため踵骨の過剰外反、さらに立方骨の下制が起こります。

立方骨の過剰回内と下制により、楔状骨と舟状骨の間で働いていたロッキングメカニズムが解除され、前足部の外反、中足骨の回外が起こります。

立方骨の過剰回内と下制時には、脛骨は内旋位となり、膝関節には内反のストレスが加わります。

立方骨から始まる運動連鎖は、仙腸関節や腰椎へも伝達されて、脊柱の弯曲に変位をもたらします。

立方骨の問題が腰痛や仙腸関節の痛みの原因になるということです。

365日配信無料メルマガ
  • この記事を書いた人
  • 最新記事

川崎浩司

「ながさき整骨院」代表 合同会社FRAGMENT 代表 川崎浩司 厚生労働大臣免許 柔道整復師 WCCA認定 上級ウェブ解析士 医学的根拠に基づいた施術のこと、体作り、ダイエット情報を発信していきますのでよろしくお願いします! 詳しいプロフィールはこちらこちら 

-解剖学

Copyright© 東京都豊島区東長崎「ながさき整骨院」 , 2018 All Rights Reserved.