【肩関節(肩甲帯)】可動域と運動方向【イラストわかりやすい解剖運動学】

関節の動きと可動域
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【肩関節】とは体幹を起点に腕(上肢)を大きく広範囲に動かす関節ですが、運動生理学的に上腕骨・肩甲骨・鎖骨・胸郭(胸骨と肋骨)で構成される4関節の相互作用で働く複合関節です。

複数の軟部組織も関わる肩周り全体を含む【肩関節(肩甲帯)】の解剖学構造と運動方向についてイラスト図解でわかりやすく解説しています。

【肩関節(肩甲帯)】とは?4関節複合体の解剖学構造

【肩関節】は、主に関節運動をする上腕骨と上腕骨骨頭が直接関節面を作る肩甲骨との関節として説明されますが、実際の運動においては、肩甲骨と関節を構成する鎖骨および胸郭も含めた複合運動になっています。

つまり、【肩関節】の動きを正確に理解するには、【肩関節】が上腕骨・肩甲骨・鎖骨・胸郭で構成される複合関節で、運動学的には以下の4つの関節が連動します。

関節名 関節窩上腕関節(GH) 肩鎖関節(AC) 胸鎖関節(SC) 肩甲胸郭関節(ST)
構造 肩甲骨と上腕骨 肩甲骨と鎖骨 胸郭(胸骨)と鎖骨 肩甲骨と胸郭(肋骨)
球関節 滑走関節 滑走関節 機能関節

「関節窩上腕関節」「肩鎖関節」「胸鎖関節」は上肢を胸郭(体幹)とつなげ、「肩甲胸郭関節」は肩甲骨が胸郭上を動く構造です。

これら4つの関節に付着している筋肉、腱、靭帯が協調して動くことで、【肩関節(肩甲帯)】としての正常な運動が可能になります。

【肩関節(肩甲帯)】の動きは、筋緊張、筋力、靭帯、骨構造の状態が相互に作用で決まります。

*「関節窩上腕関節」のみを【肩関節】と呼び、「肩鎖関節」「胸鎖関節」「肩甲胸郭関節」を【肩甲帯/胸帯/肩帯】と総称する場合もあります。

【関節窩上腕関節】肩関節(肩甲帯)

【関節窩上腕関節】は、肩甲骨関節窩と上腕骨骨頭による球関節で、英語では【GlenoHumeral (GH) Joint】と言います。

【関節窩上腕関節】はお皿上の肩甲骨関節窩を、球状の上腕骨骨頭が動く構造なので、人体の関節の中で最も可動性がありますが、最も不安定な骨構造の関節である(脱臼しやすい関節)とも言えます。

【関節窩上腕関節】の目的は、上肢を体幹とつなぎながら、動かすことです。

【肩鎖関節】肩関節(肩甲帯)

【肩鎖関節】は、鎖骨外側と肩甲骨肩峰による平面関節で、英語では【AcromioClavicular (AC) Joint】と言います。

【肩鎖関節】役割

【肩鎖関節】の目的は、肩甲骨を鎖骨(を介して胸郭)と接続し、肩甲骨と連動して動く上腕骨(上肢)と体幹の連結をサポートすることです。

【肩鎖関節】があることで、【肩関節(肩甲帯)】には以下のように作用します。

  • 肩甲骨の回旋角度が増える
  • 腕の動きに連動して変化する胸郭の形状変化に応じて肩甲骨の位置を調整できる
  • 上肢から鎖骨へ外力が伝達される

【肩鎖関節】運動方向

【肩鎖関節】の動きは、【肩甲胸郭関節】つまり、肩甲骨の動きで評価されます。

  • 内側(前側)を向いている肩甲骨面に対する垂直軸に対する上方回旋/ 下方回旋
  • 垂直軸での内旋/外旋
  • 前傾/後傾

肩関節挙上(屈曲または外転)時、肩甲骨は肩峰に対して約30°上方回旋し、肩関節内転/伸展時には、肩甲骨は肩峰に対して約30°下方回旋します。

肩甲骨プロトラクション時に【肩鎖関節】が内旋、肩甲骨リトラクション時に【肩鎖関節】が外旋することで、湾曲した胸郭に沿った肩甲骨運動になります。

肩甲骨挙上時は前傾、下制時は後傾して湾曲した胸郭に沿った肩甲骨運動になります。

【胸鎖関節】肩関節(肩甲帯)

【胸鎖関節】は、鎖骨内側と胸骨胸骨柄による平面関節で、英語では【SternoClavicular (SC) Joint】と言います。

【胸鎖関節】の片側である胸骨柄には肋軟骨を介して第一肋骨とも接続していて、上肢を体幹軸に直接接続する唯一の関節で、人体で最も動きの少ない関節でもあります。

【胸鎖関節】は靭帯で強固に連結されているので、【胸鎖関節】脱臼よりも鎖骨骨折の方が起こりやすい傾向があります。

また、【胸鎖関節】運動に直接作用する筋肉はありませんが、肩甲骨の動きに連動して動いたり、鎖骨に付着する筋肉を介して鎖骨が動きます。

【胸鎖関節】運動方向

【胸鎖関節】は以下の3方向への動きます。

  • 矢状面:前方回転/後方回転
  • 前額面:挙上/下制
  • 水平面:プロトラクション /リトラクション

頭上まで腕を上げた(肩関節屈曲)時、肩甲骨は40-50°回旋するので、鎖骨靭帯を介して鎖骨も連動するように回旋します。

肩を挙上する運動時、胸骨との関節面で鎖骨は上方回旋しつつ、骨接合を維持するため下方向へ滑ります。
この動きは通常肩甲骨の挙上/下制に連動する動きです。

挙上は最大45°で、角度は靭帯や肩甲挙筋の張力によって決まり、下制は最大10° 程度で、靭帯および第一肋骨との接触によって制限されます。

プロトラクションおよびリトラクションは、鎖骨の遠位端で接している肩甲骨プロトラクション(外転)およびリトラクション(内転)に連動して生じますが、靭帯や骨接合によってかなり制限されています。

プロトラクションでは、鎖骨内側凹面が胸骨凸面を前に滑るように移動し、鎖骨外側を前方回旋します。

リトラクションでは、鎖骨外側を後方回旋します。

 

【肩甲胸郭関節】肩関節(肩甲帯)

【肩甲胸郭関節】は、肩甲骨が胸郭(肋骨)上を動く構造で、他の関節のように線維性、軟骨性、滑膜性組織による結合はありません。

胸郭は【胸鎖関節】および【肩鎖関節】の構成要素 なので、肩甲骨が胸郭上を動く場合、【胸鎖関節】と【肩鎖関節】のいずれか、または両方の動きを伴います。

つまり、【肩甲胸郭関節】を運動機能で見ると、胸郭と【胸鎖関節】および【肩鎖関節】によるCKC(クローズド キネティック チェーン)と言えます。

 

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【肩関節(肩甲帯)】の特徴〜可動性と安定性の両立

一般的に、可動性と安定性はトレードオフ(どちらかを優先すればどちらかが犠牲になる)関係にあります。

【肩関節(肩甲帯)】は、広範囲に動く可動性を維持しつつも、空間で腕を止めたり、重いものを持ち上げたり、重力に対抗した高い位置での運動をするなど、高い安定性も求められる関節です。

【肩関節(肩甲帯)】には、上腕骨を体幹(胸郭および肩甲骨)に安定させつつ、広範囲に動くために、複数の筋肉、腱、靭帯が付着していますが、特に肩甲骨と上腕骨をつなぐ走行をしているインナーマッスルが、【肩関節(肩甲帯)】の動的安定を強固に支えています。

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【肩関節(肩甲帯)】は、複雑で広範囲に動ける様々な機能や構造を備えていますが、それでも誤用や過用(疲労)で筋肉や靭帯にかかる負担も大きく、機能障害や怪我も起こりやすい関節でもあります。

【肩関節(肩甲帯)】運動方向(関節可動域:ROM)

【肩関節(肩甲帯)】は複数の骨連結による複合関節として、上肢を体幹に安定させつつ広範囲に動かせます。

【肩関節(肩甲帯)】の運動方向は、【肩関節(肩甲帯)】周りに付着している筋肉の走行と作用によって決まりますので、主な運動方向は以下の通りとなります。

わかりやすいように、身体を軸にした上腕骨の動きとして対になる(拮抗する)動きをまとめると大きく3種類(6方向)の動きになります。

 

運動面 運動方向名 説明
矢状面 屈曲(前方挙上)⇄伸展(後方挙上) 腕を前から挙げたり降ろしたりする動き
前額面 肩関節外転(側方挙上)⇄内転 腕を横から挙げたり降ろしたりする動き
横断面 肩関節外旋⇄内旋 腕を外側および内側にねじる動き
横断面 水平屈曲(水平内転)⇄水平伸展(水平外転) 肩関節90°外転位から床と水平方向の動き
前面 回転 肩を回す運動

*実際の運動時はこれらの複数の運動方向が組み合わさって起こります。

*以下の記事で記載している正常関節可動域(このサイトでは参考ROM、最大可動域などとも表記している)は、日本整形外科学会・日本リハビリテーション医学会による「関節可動域表示ならびに測定法」 による条件で測地した場合の参考値で、規定姿勢で測定した場合、筋肉の柔軟性や骨構造の個人差によって異なります。(このサイトのイメージ図は日常や普段の動きから関節の動きをイメージできることを優先して作成しているため、上記測定法の姿勢ではない場合もあります。)

【肩関節屈曲と肩関節伸展】

【肩関節屈曲】と【肩関節伸展】は対になる(拮抗する)肩関節の運動方向で、腕を真っ直ぐ降ろした気をつけの姿勢から、腕を前後へ挙上する動きです。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
肩関節屈曲 180°
肩関節伸展 45° 広背筋
【屈曲】は上腕骨を前方から頭の上まで半月を描くように上げる運動で、【伸展】は屈曲のリバースアクションですが、ニュートラルポジションよりも更に後方へ上腕骨を動かすこともできます。

肩関節【外転と内転】

【肩関節外転】と【肩関節内転】は対になる(拮抗する)肩関節の運動方向で、腕を真っ直ぐ降ろした気をつけの姿勢から、腕を外側または内側へ挙上する動きです。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
肩関節外転 180°
肩関節内転 45°
【外転】は、腕を体側から横方向へ離していく動きで屈曲(前方挙上)との区別を明確にするため、側方挙上と呼ばれることもあります。
【内転】は外転のリバースアクションですが、体側を横切って更に内転できます。

肩関節【水平屈曲(水平内転)と水平伸展(水平外転)】

【肩関節水平屈曲(水平内転)】と【肩関節水平伸展(水平外転)】は対になる(拮抗する)肩関節の運動方向で、腕を90°外転した状態姿勢から、腕を床に水平に後側または前側へ動かす運動です。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
水平屈曲(水平内転) 135°
水平伸展(水平外転) 30°

【肩関節外旋と肩関節内旋】

上腕骨が上腕骨自体を軸として回旋する運動です。

運動方向 参考ROM 作用する筋肉
肩関節内旋 80°
肩関節外旋 60°

【外旋】は身体の中心から離れる方向への回転で、【内旋】は、身体の正中線へ向かう方向の回転です。

【肩関節回転運動】

肩関節において上腕骨が円を描くように動く「回転」運動は、内旋⇄外旋と似ていますが別の運動です。

「回転」運動は、上腕骨頭を関節面に安定させたまま腕全体を回転させて、肘(もともと回転運動ができない関節)や手まで含めた上肢全体で円を描く運動で、広さや方向は自由に調整できます。

肩関節運動に作用する筋肉

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