足部について

足部について

2018.1.7（日） 世良田 美紀

はじめに

• 足部の骨はなぜ多いのか疑問に思ったため、今回は足部について 考察したい • また、外来患者様に対し、インソールを入れることがあるが、正しく 理解できていないように思った • 骨形態を学習、理解し足部の役割を理解したいと思った

足とは

• 足関節と足部が含まれ、一般的に1つの機能ユニットとして考えられ ている • 足は身体の土台として、地形変化への適合、身体平衡の保持、歩 行などの動作の衝撃吸収や推進などにきわめて重要な役割を果た している

足部の骨の数

• 脛骨と腓骨に連なる7個の足根骨と5個の中足骨、14個の趾骨およ び数個の種子骨と過剰骨からなる ＝

２６

個（身体の骨数は206個）

何故こんなに多いのか！！

何故多いのかを考える ①足部の骨形状

• 足部骨の形状

①－２足部の骨形状

• 足の骨（左）

関節

（距腿関節） • 脛骨の下関節面と内果および腓骨外果を関節窩、距骨上面の滑車 を関節頭とするらせん関節 • 今回は、足部のため詳細は省く • （距腿関節が一番安定するのは靭帯・筋が伸びきる背屈位 底屈位は不安定＝ヒールは距腿関節にとっては不安定）

距骨下関節

• 距骨の下面と踵骨上前面の関節 • 前距踵関節、中距踵関節、後距踵関節の3部位で結合する ＜関節運動＞ 内外転 内がえし・外がえし 内 外

横足根関節（ショパール関節）

• 中足部と後足部を分ける • 距舟関節と踵立方関節の二つの関節からなる ＜関節運動＞ 純粋な外がえし・内がえし

足根中足関節

• 中足骨底、3個の楔状骨、立方骨の遠位面との関節 • 中足部と前足部で結合し、放射状に伸びる足部の基部 • 第1足根中足関節を除き比較的強固 • 第2足根中足関節は外側楔状骨のあいだに楔で とめられるため、もっとも安定する ＜関節運動＞ 底背屈、回内外

中足指節関節

• 中足骨の凸面頭部と近位指節骨の浅い凹面からなる • 60～65°の過伸展が可能で、プッシュオフ（踏切）に おいて必要 ＜関節運動＞ 屈曲・伸展

指節間関節

• 手指と同様に、母指を除く足趾にはPIPとDIPがある • 伸展は０° ＜関節運動＞ 屈曲、伸展

何故多いのかを考える ②足部のアーチ

• 力学的に合理的な荷重支持に役立つ • 足部のアーチは骨、関節、靭帯および筋の要素が組み合わさり構成 される • 内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチの3種類がある

内側縦アーチ

• 骨：踵骨ー距骨ー舟状骨ー内側楔状骨ー第1中足骨からなる • この足弓のかなめ石となっているのが舟状骨である • 衝撃吸収に大きく関与

外側縦アーチ

• 骨：踵骨ー立方骨ー第5中足骨 • 内側と比べるとアーチの高さは低く、長さ も短い • 皮膚を含めた軟部組織で全長にわたって 地面と接している • かなめは踵立方関節部

横アーチ

• 内側縦アーチと外側縦アーチの間にできるもの • 部位により構成する要素が異なる • 第1中足骨頭レベル：第1中足骨頭（種子骨）ー第2～5中足骨頭 第2中足骨頭が頂点 • 内側楔状骨レベル：内側楔状骨ー中間楔状骨ー外側楔状骨ー立方骨 中間楔状骨が頂点

ここまで

• 足部の骨、関節、機能より多くの運動、役割が備わっている • しかし、本当に骨を多くする必要があったかはわからない • 骨の多くないものをみればわかるのであろうか エミー・マランス

何故多いのかを考える！②

義足！

• 義足足部に求められる役割

義足足部 単軸足

• 距腿関節にあたる軸により 足関節底背屈を可能とする • 底屈は踵についた後方バン パー • 背屈は前方バンパーで制動 する

義足足部 多軸足

• 底背屈の動きに内外反や回旋 の動きが加わったもの • 不整地での使用に適し、回旋機 能はゴルフなど体をねじる動き を要するときに有効

義足足部 無軸足

• 軸を有する足継手をもたない 足部 • SACH足が代表的 • 踵部のクッションがたわむこ とで衝撃を吸収する • 軽量なものが多い

何故多いのかを考える ②+α走行時の義足

• 歩行時と走行時は義足を変える • 健常者は足部を変えられない • 走行は歩行より衝撃大きく、 推進力も必要 エミー・マランス

何故多いのかを考える ②+α

バイオニクス義足

• 歩行、走行、登山、踊りを可 能にした義足 • 脳波を拾い、義足が動作す る →ここまでできると人体の

ここまで

• 義足との比較により足部の役割が、衝撃吸収、体重の支持、推進力、 環境適応ということが何となくわかった • 結局、多い理由がまだつかめない

歩行を考える

歩行 考察

• 歩行時、足部は上からの関節運動、下からの床反力の影響がある • 足部内側アーチは立脚中期にて形状が大きく変化するとされている • 足による推進力は立脚終期の蹴り出しによるもので作られている １．歩行初期は荷重を受け、安定を作る ２．反対側の下肢が浮いたらアーチによる安定 ３．反対側の下肢がついたら蹴りだす

前・中・後足部で役割が異なる！！

歩行時の足部

１．接地期 ①距骨下関節は接地期を通じて回内し、接地期の最後で回外する ②下腿骨は接地期を通じて内旋する ③接地期の最後までに前足部が接地し、足底全接地となる ④床反力の垂直成分は接地期の最後に第1ピークを迎え、 反対側からの体重を支持する ⑤距骨下関節回内にて柔軟性を もたせ、地形変化や姿勢偏位に 適合する

歩行時の足部

１．立脚中期 ①接地期の最後に起こった距骨下関節回外は、立脚中期を通じて 継続される ②下腿骨は立脚中期を通じて外旋する ③足部構造は推進期にテコとしての機能を果たすために、柔軟性 のある構造から固定性のある構造へ変化いていく

歩行時の足部

１．推進期 ①距骨下関節は回外を続け踵離地直前に中間位に達する その後も回外を続ける ②下腿骨は推進期を通じて外旋する ③踵は床面から離れており、中足骨頭と足趾で荷重が行われる ④体重移動は外側から内側へ 中期で母指、第2・3中足骨を中心に荷重

ここまで

• 歩行時の足部の動きは少しわかった • 結局何が大きく関与しているかわからない

足部アーチの部位別機能

内側縦アーチ

１．踵骨載距突起部＝距骨下関節の真下！！ ①最も距骨下関節の回内外に影響 ②距骨下の回外位は前足部の可動性を 減少させ固定性のある足部を形成する 距舟関節と踵立方関節の2つの運動軸 は、距骨下関節が最大回内位にあると き、平行な位置関係となる ＝各々の関節運動の阻害なし ＝可動性のある足部

内側縦アーチ

踵骨載距突起部

③距骨下関節回外は第1列の可動性を低下させる ④距骨下関節回外はショパール関節を回内・底屈・内反させる ⑤距骨下関節回外は脛骨内果を挙上させる ⑥歩行時の距骨下関節回外位は立脚中期前半に体重の前方移動と、 下肢と骨盤の前方方向への回旋を促す＝回内は抑制する

内側縦アーチ

２．舟状骨部 ①中足部の保持＝内側縦アーチ中足部の保持に関与 ②立脚中期において内側縦アーチの保持を行う ③距骨下関節に肢位を制御できないため、前足部・第1列の可動性に 関与しない

内側縦アーチ

３．中足骨部 ①中足骨部は第1列の肢位に最も影響しているここを高くすると、 第1列を背屈させる＝アーチの高さに影響 ②第1列を底屈させると母指球への荷重が促され、歩行推進期 に早期に母指側へ荷重させる＝逆は遅延 ③第1列底屈は立脚中期後半から体重の前方移動 を促し、下腿の外旋を抑制

外側縦アーチ

１．踵骨・立方骨部＝足根中足関節より近位 ①距骨下関節肢位に影響する ここを高くすると距骨下関節回外を制御＝逆は促す ②ここが高くなるとショパール関節を回外、背屈、外転させる ③ここが高いと、接地期での体重の外方移動を制動する

外側縦アーチ

２．中足骨部 ①第5列の肢位に最も影響している ここが高いと第5列を外がえしさせ、低いと内がえしさせる

横アーチ

１．中足骨レベル ①第2・3・4列の誘導に関与 ②ここが高いと中足骨部の固定性を高める、 低いと柔軟性を高める ③足趾の配列に関与 ④立脚中期後半から推進期にかけて中足骨部 への荷重が加わるため、ここが高いと推進期 の体重の前方移動を抑制

横アーチ

１．楔状骨レベル ①足根骨の固定性と柔軟性に関与 ＝高いと固定、低いと柔軟 ②歩行では接地期後半から立脚中期後半にかけて 足根部への荷重が加わる ＝高いと体重の前方移動を促す

横アーチ

１．後足部レベル ①舟状骨・立方骨の固定性、柔軟性に関与 ＝高いと固定、低いと柔軟 ②接地期前半に後足部への荷重が加わる ＝高いと体重の前方移動を促す 低いと抑制する

アーチ機能

• 人体の足部はアーチにより大部分を形成されている ＝人の足はほぼほぼアーチ！！ • 人体の足部アーチは、衝撃吸収、足部の安定性、 推進力の獲得、体重移動、上方への情報伝達も 行っている

何故多いのか 考察

１．体重を支える、床反力を受ける、推進力を得るためには足部は 小さくアーチ構造にすることで機能を補っている ＝骨を多くすることで多様なアーチを形成していると考える ２．歩行時には荷重点が変化し、また、周辺環境への適応も足部機能 として求められる ＝骨を多くすることで上に伝わる変化量を減らしている また、足部は多くの役割により可動性が求められるため、

おわりに

• 人体における足部はアーチによる、衝撃吸収、荷重の支持、推進と 歩行において大きな役割をもつ • また、歩行時には荷重点が後足部、中足部、前足部へと移動し、そ れぞれに役割が存在し、それにより骨数が多いことが考えられた • 今後は役割を意識した、足部運動の意味付け、治療介入をしていき たい • 今回は、足部靭帯・筋・足関節には触れていないため、今後勉強し ていきたい