新人理学療法士、学生向け!臨床に役立つ膝関節の機能解剖!

こんにちは!

 

今回は膝の解剖と膝の痛みに関して書いていきます!

 

新人の理学療法士や学生さんは、膝の痛みを有する方と遭遇する頻度はかなり高いです。

 

少しでも参考になればと思います!

 

この記事を読むメリット

  • 臨床に繋がる解剖を学べる
  • 膝関節の知識が深まる

 

膝関節は、大腿脛骨関節膝蓋大腿関節の2つの関節から構成されます。

 

大腿骨、脛骨、そして膝蓋骨で膝関節といいます。

 

腓骨は膝関節を構成はしませんが、大腿二頭筋の付着部なので膝の治療の際には重要になってきます。

 

運動は主に屈曲/伸展、そして付随して脛骨の内旋/外旋の運動がおこります。

 

膝関節の骨

大腿骨遠位部

大腿骨縁位部は膝関節を形成しています。

  • 外側顆と内側顆
  • 外側上顆と内側上顆
  • 顆間窩
  • 顆間溝

 

特徴的な構造として、これらがあげられます。

 

外側上顆と内側上顆には側副靭帯が付着します。

 

また、顆間窩(大腿骨の裏)は顆間の幅が平均より狭い場合、前十字靭帯損傷の発生率が増加する可能性が高いといわれます(参考文献1)

脛骨近位部

  • 外側顆と内側顆
  • 顆間隆起
  • 前顆間窩
  • 後顆間窩
  • 脛骨粗面
  • ヒラメ筋線

 

脛骨の両顆部は幅広い領域を形成するため、脛骨高原やプラトーなどとも呼ばれています。

 

膝蓋骨

  • 関節面
  • 垂直稜

 

膝蓋骨の上面が底になります。

 

垂直稜は関節面に長軸方向に伸びており、内側と外側に分けています。

 

これらはそれぞれ、内側小関節面、外側小関節面ともいわれます。

 

膝蓋骨の運動

膝蓋骨は人体最大の種子骨で、膝の運動には欠かせない存在です。

 

膝関節伸展と屈曲に関与したり、大腿四頭筋を効率よく働かせるなどの役割があります。

 

膝蓋骨の動きは、

  • 上下の動き;完全伸展位から完全屈曲位までに8mm〜10mm移動
  • 左右の動き;完全伸展位から8〜20mm移動
  • 回旋の動き;完全伸展位から屈曲130°までに平均6.2°の外旋
  • 傾斜の動き;完全伸展位から屈曲115°までに平均11.4°内側に傾斜

 

実際に、徒手的にこんな細かくはみれないです笑

 

ですが、左右差をみながら、膝蓋骨の動きをみていくと、臨床のヒントになるかと思います。

 

ちなみに膝蓋骨の伸展位では関節裂隙と膝蓋骨尖のラインが一致をします。

 

半月板

膝の圧迫応力の減少、運動中の関節安定化、摩擦の減少、関節包内の運動と、半月板には様々な機能があります。

 

内側(卵円型、またはC字型)外側(O型)とそれぞれ存在します。

 

半月板は、脛骨と隣接する関節包に半月脛骨靭帯を介して付着しますが、固定性は緩く、関節運動時には大きく動くことが可能になっています。

 

膝屈曲では両側半月板は後方へ、伸展で前方へ。

 

内側と外側の半月板は膝横靭帯というもので繋がれています。

 

あと、半月板の特徴として重要なものは、

  • 血流供給は半月板外縁が主
  • 内側は神経支配も欠如している
  • 大腿四頭筋と半膜様筋は両側の半月板に付着
  • 内側半月板の外縁は内側側副靭帯と関節包に付着
  • 外側半月板と側副靭帯の付着はない
  • 外側半月板は、後半月大腿靭帯を介して大腿骨に付着する

 

膝蓋下脂肪体

膝の前面痛の原因として、かなり重要な部位になります。

 

前方は膝蓋靭帯、後方は大腿骨顆部、上方は膝蓋骨下極、下方は脛骨前面・横靭帯・深膝蓋下包に囲まれて空間を埋めています。

 

神経支配が非常に豊富なため、繰り返される機械的ストレスによって疼痛を引き起こします。

 

膝の屈曲によって内圧が高まるため、炎症や線維化が生じると、膝の屈曲角度で疼痛が再現されます。

 

しっかりと柔軟性を出してあげる必要がある部位ですね。

 

滑液包

膝関節には滑液包が14あるといわれています。

 

基本的に存在する場所は摩擦が生じる場所。

 

単に滑膜の広がりだけの滑液包もありますが、関節包の外側で形成されているものもあります。

 

一般的な滑液包の例として、

  • 外側側副靭帯と大腿二頭筋の間の滑液包
  • 内側側副靭帯と鵞足(薄筋、半腱様筋、縫工筋)の間の滑液包
  • 腓腹筋内側頭と内側関節包の間の滑液包
  • 膝蓋骨下縁と皮膚下の皮下膝蓋前滑液包
  • 半膜様筋腱と脛骨の内側顆との間の半膜様筋滑液包
  • 大腿骨と大腿四頭筋との間の膝蓋上包
  • 脛骨と膝蓋靭帯との間の深膝蓋下滑液包

 

膝蓋上包の癒着による可動域制限は有名で、大腿四頭筋の筋収縮と滑走性が重要になってきます。

 

その他の滑液包も同様で、それぞれ関与している筋収縮と滑走性が大事になります。

 

滑液包と筋滑走性の低下は痛みを引き起こす可能性があります。

 

滑膜ヒダ

膝関節が作られる際に、間葉組織が密集し、再吸収され、原始的な区画、靭帯、半月が形成されていきます。

 

この間葉組織が吸収される際に起こる不完全な吸収によって、滑膜ヒダは形成されます。

 

滑膜ヒダは、滑膜の中の折れたヒダとして出現する。

滑膜ヒダは、とても小さくて識別できないこともあるし、大きすぎてまるで膝関節を内側と外側に区分けすることもある。

(参考文献1)

 

膝関節の滑膜ヒダは3つあります。

  • 上方もしくは膝蓋上滑膜ヒダ
  • 膝蓋下滑膜ヒダ
  • 内側滑膜ヒダ

 

滑膜ヒダは約25〜50%の膝関節にみられ、特に内側滑膜ヒダは疼痛が起こる原因としても臨床でよく聞きます。

 

FTAについて

大腿骨と脛骨の長軸は、外側で角度を取ると、170°〜175°と生理的外反をとります。

 

なぜ外反しているかというと、股関節の頚体角(125°)が存在しているからです。

 

この大腿骨と脛骨の長軸の合わさる角度を大腿脛骨角(FTA)ともいいます。

 

FTAは通常176°前後が正常値になっています。

  • FTAが180°以上だとO脚、内反
  • FTAが170°以下だとX脚、外反

 

だといわれています。

 

スクリューホームムーブメントについて

スクリューホームムーブメントとは、膝関節を屈曲から伸展する際に約10°の外旋運動が受動的に起こる事をいいます。

 

簡単にいうと、膝関節の伸展最終域で、大腿骨に対して脛骨の外旋運動が生じる事です。

 

この発生機序には、大腿骨顆部の形状と、靭帯の形状が関与している(参考文献2)と考えられています。

 

膝関節の伸展運動の際には、脛骨は大腿骨内側顆部の形状に従って動き、また、前十字靭帯の緊張も伸展位での脛骨外旋運動が起こる要因となっています。

 

このスクリューホームムーブメントにより、伸展位の膝関節は外旋位を取り、関節を強固にしてくれています。

 

 

さいごに

今回は臨床に役立つ膝関節の機能解剖について書きました!

 

臨床において解剖は必須になります。

 

少しでも役立てていただけたらと思います!

 

それでは(*´꒳`*)

 

参考文献

  1. 筋骨格系のキネシオロジー
  2. 非荷重時の膝関節自動伸展運動におけるスクリューホームムーブメントの動態解析.理学療法科学.23(1):11-16,2008
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佐川 修平

佐川 修平

整形分野で働く現役理学療法士。 カラダに対するキヅキを与えられるセラピストになるのが目標。ブログの他にも、一般向けにセミナーやイベントなどを通じて情報発信中。

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