【膝関節】運動方向(作用とROM)【イラスト図解でわかりやすい運動学と解剖学】

関節の動きと可動域
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【膝関節】は、人体最大の滑膜関節で強力な靭帯や軟骨を含む構造になっています。

怪我や関節症などを起こしやすい【膝関節】の正常な運動方向についてイラストでわかりやすく解説しています。

スポーツなどで怪我を予防し、いつまでの自分の身体を支えて痛みなく真っ直ぐ歩ける【膝関節】を維持するための正しい解剖学と運動学知識を身に付けましょう。

【膝関節】解剖学的構造

人体最大の滑膜関節である【膝関節】の構成要素となる骨は、大腿骨・脛骨・腓骨・膝蓋骨があり、強靭な靭帯や軟骨で接続されています。

【膝関節】には、以下の3つの関節が含まれます。

関節名 大腿脛骨関節 膝蓋大腿関節 近位脛腓関節
構造 大腿骨顆と脛骨顆 膝蓋骨と大腿骨前下部(膝蓋腱を介して脛骨とも接続) 脛骨と腓骨
蝶番関節+α 滑走関節 滑走関節

膝の曲げ伸ばしなど運動の際に可動範囲を測定する軸として観察しやすい骨は大腿骨と脛骨なので、【大腿脛骨関節】=膝関節のイメージで問題ありません。

【膝蓋大腿関節】と【近位脛腓関節】は、【大腿脛骨関節】を補強して、膝関節の安定性(負荷の分散)をするための構造と考えると膝の役割や構造をより正しく包括的にイメージしやすくなると思います。

【膝関節】運動方向と可動域(ROM)

【膝関節】の主要可動関節は大腿骨と脛骨による「大腿脛骨関節」(蝶番関節)です。

そのため、膝関節の運動方向は【屈曲⇄伸展】が基本となりますが、骨の形状や靭帯の緊張によって、膝関節屈伸運動の際に関節を安定させるために受動的に内旋⇄外旋運動も生じます。

関節名 大腿脛骨関節 膝蓋大腿関節
運動方向 屈曲⇄伸展 膝蓋骨が上下に移動
内旋⇄外旋 膝蓋骨が傾斜

膝蓋骨は大腿四頭筋腱と膝蓋腱の間にあり、大腿骨と「膝蓋大腿関節」を構成しています。

「膝蓋大腿関節」では、膝蓋骨が滑車のような役割をしながら大腿四頭筋の張力を脛骨に伝えることでスムースな膝関節屈曲伸展運動をサポートしながら、上下に動きます。

膝蓋骨が左右に動かないように様々な靭帯が付着していますが、大腿脛骨関節の内外旋運動に連動するように傾斜します。

【脛腓関節】は、脛骨と腓骨によるよる関節で、膝関節の一部になる【近位脛腓関節】と足関節の一部となる【遠位脛腓関節】があります。

脛骨と腓骨は靭帯および骨幹膜で強固に連結されているので可動性はほとんどありませんが、安定性と負荷分散に重要な役割を持っています。

膝関節の【屈曲と伸展】

【膝関節】の主要な運動方向は屈曲と伸展です。

膝関節屈曲⇄伸展運動は、大腿骨に対して下腿を曲げたり伸ばしたりする運動のことで、ボールを蹴る時などの作用です。

また、下腿骨を固定した場合は、股関節と連動して座ったり立ったりする時の動作の一部になります。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
膝関節屈曲 130度 大腿四頭筋
膝関節伸展 0度 ハムストリング

膝関節が屈曲⇄伸展する際には、同時にわずかな外旋⇄内旋運動が生じています。

膝関節【内旋と外旋】

膝関節内旋は、脛骨を大腿骨に対して内側にねじる運動で、膝蓋骨の内方移動・外方傾斜を伴います。

膝関節外旋は、脛骨を大腿骨に対して外側にねじる運動で、膝蓋骨の外方移動・内方傾斜を伴います。

いずれも通常はごくわずかで、屈曲や伸展時に関節面を調整するための受動的な動きとして生じます。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
膝関節内旋 ごくわずか
膝関節外旋 ごくわずか

 

膝関節に付着する筋肉

膝関節には運動のための筋肉や関節を安定させるための靭帯や軟骨など様々な軟部組織が付着しています。

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