膝関節の構造とハムストリングスに着目した機能解剖学【サブスク】

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はじめにこのnoteは、下記項目にあてはまるセラピストは必ず読んでみてください。

✅ハムストリングスの詳しい解剖学的知識
✅膝窩部痛について悩んでいる方
✅膝関節伸展制限についてイメージが湧かない方
✅スクリューホームムーブメントを下腿内・外旋ということだけで理解している方
✅膝関節に加わる関節モーメントについて知りたい方
✅膝関節痛に対して効果をだしたいと強く思う方

自己紹介
forPTでライターをさせていただいています。

解剖くん（福島　陽平）
２８歳
柔道整復師・鍼灸師
接骨院院長を経て現在は整形外科で運動器疾患と向き合っています。
趣味
ランニング・スニーカー集め

⑴ 大腿二頭筋(Biceps Femoris Muscle)
⑵ 半膜様筋(Semimembranosus Muscle)
⑶ スクリューホームムーブメント（SHM）
⑷ 前十字靭帯（Anterior Cruciate Ligament）
⑸ 半腱様筋（Semitendinosus muscle）
⑹ ハムストリングスに関連する臨床像
⑺ 関節モーメントについて

最後に臨床でハムストリングスの過緊張によって引き起こされやすいと思われる痛みについても考察してあるので臨床の一助にしてください。

どれも教科書よりも深く踏み込んだ内容をびっしり書いてあるので
じっくり読んで機能解剖のイメージづくりに役立ててもらえればと思います！

⑴ 大腿二頭筋の機能解剖

大腿二頭筋は、後外側支持機構の１つである 二関節筋である長頭と、単関節筋である短頭が存在しています。

大腿二頭筋（Biceps femoris muscle）
[起始]
長頭⇨坐骨結節
短頭⇨大腿骨粗線外側唇の大臀筋付着部より遠位部
[停止]
腓骨頭、下腿筋膜
[支配神経]
坐骨神経（脛骨神経と総腓骨神経２本をまとめての名前）

※坐骨神経は腰神経叢の主要神経です。
梨状筋下孔からでて、大腿二頭筋の坐骨結節付着部のやや外側を走行し下降してきます。
そして、大腿二頭筋と半膜様筋（Semimembranosus muscle:通称Semimem）の裏側を走行していき、半膜様筋が脛骨内側顆後面に向かって筋の走行を変える部分と、大腿二頭筋が腓骨頭に向かって筋の走行を変える分岐点あたり（大腿骨の下１/3の高さ）で坐骨神経として下降してきた２本の神経が分岐し、それ以降は脛骨神経と総腓骨神経という固有の名前に変わります。
・脛骨神経（L5,S1,2,3）
・総腓骨神経（L5,S1,2）

図１　脛骨神経（L5,S1,2,3）と総腓骨神経（L5,S1,2）

[栄養血管（図２）]

膝窩動脈、下殿動脈、貫通動脈（大腿深動脈の枝）
※大腿深動脈は大腿前面を栄養する大腿動脈の枝で、そこから分岐する枝は大腿骨頸部を栄養します。
内側・外側大腿回旋動脈は大腿を前面および後面に向かいます。
もう一つの枝は大腿前面から後面へ向かって貫通して背側にでてくる貫通動脈となります。

図２　大腿二頭筋の栄養血管

[作用]
長頭⇨股関節伸展、膝関節屈曲、骨盤後傾⭐坐骨結節に付着する仙結節靭帯と合流しているため 骨盤前傾運動に拮抗する作用を持ちます。
短頭⇨大腿二頭筋長頭腱の深部から合流し、膝関節屈曲作用にのみ働きます。
[特徴]
腱成分より筋実質でできている筋であるため、短縮が起こりやすく膝関節伸展制限になりやすいです。 また、位置関係としては腸脛靭帯と隣接しており、 前面から順に、腸脛靭帯（ITB）→短頭→長頭となっています。
停止が腓骨頭であるため膝関節を屈曲した状態では下腿を外旋する作用も持っています。
[筋連結]
長頭⇨半腱様筋と連結します。坐骨結節部で共通の起始腱として始まります。
短頭⇨中間広筋（筋間中隔）、外側広筋（筋間中隔）、および大臀筋（筋間中隔）と結しています。

図３　大腿二頭筋の停止部付近での構造
（参考書籍：機能解剖学的にみた膝関節疾患に対する理学療法）

[触診]
⭐️大腿二頭筋の触診
大腿二頭筋停止部⇨腓骨頭のすぐ近位に指をおき、前方へ圧迫しつつ内・外側へ移動させることで確認できます。
筋腹の触診⇨上記方法で大腿二頭筋腱を触ったら、そこから近位方向へたどっていきます。
長頭と短頭の境界⇨膝関節後面から触診していき大腿骨外側顆の高さで内・外側へ指を移動させることで長頭と短頭の境界を確認できます。
また、そこを目標にして大腿部遠位1/3あたりの高さまでは触り分けが可能であると言われています。

⭐️大腿二頭筋の停止部付近を詳しくみていくと 大腿二頭筋は表層、中間層、深層に別れています。
[表層]⇨腱線維や構造から、前方部・中間部・後方部の３つのパートに分かれています。
・前方部⇨下腿前外側へ向かい、前脛骨筋をおおう筋膜と結合
・中間部⇨腓骨頭を超えて、長腓骨筋をおおう筋膜と結合
・後方部⇨下腿後外側へ向かい、腓腹筋外側頭の筋膜と結合
⭐ このように幅広く付着しているため、前脛骨筋、長腓骨筋、腓腹筋外側頭が外傷を受けて筋内圧が高くなった場合、大腿二頭筋表層部の筋緊張を緩和することで 下腿の筋内圧が減少し、足関節の動きがよくなることがあります。

[中間層]
大腿二頭筋表層の深部に、大腿二頭筋長頭と短頭 が合流した腱である中間層が位置します。
⭐️中間層は強固な組織であり、大腿二頭筋の張力を腓骨頭に伝達し 膝関節の屈曲、下腿外旋運動を生じさせます。 触診の際は、膝関節伸展位だと外側側副靭帯（LCL）と併走しているため、わからなくなってしまうので膝関節屈曲位で確認する必要があります。
※教科書的に話される内容は、この中間層のことを 指すことが多いです。
ちなみにLCLの略はLateral Collateral Ligamentの頭文字です。

図4　大腿二頭筋の停止部での３つの線維
（参考書籍：機能解剖学的にみた膝関節疾患に対する理学療法）

[深層]
⭐ 深層線維は外側側副靭帯の深部を通過し、脛骨外側近位端に放射状に結合します。
※大腿二頭筋深層線維は停止部が脛骨外側近位端であることから、脛骨高原骨折時に早期から大腿二頭筋の収縮を行うと大腿二頭筋の収縮力で脛骨を引いてしまうため 骨癒合の妨げになってしまうことがあるので注意が必要です。

停止部付近をもう少し掘り下げてみていきましょう。
大腿二頭筋の中間層と深層は外側側副靭帯（LCL）を挟み込むように接触しながら走行しています。 つまり、この部位では外側側副靭帯に摩擦力が起こりやすい構造になっていることが考えられます。 その摩擦を緩和するために、滑液包が存在しています。

⭐ LCLは膝関節を伸展すると伸長位になるため緊張します。
それに加え、大腿二頭筋も膝関節伸展位では伸長位で張力が発生するため、さらに緊張します。

反対に、膝関節屈曲ではLCLも大腿二頭筋も短縮位となり、緊張は低下するが 大腿二頭筋が収縮を行うとLCLの緊張は高くなります。

図５　大腿二頭筋の停止部
（参考書籍：機能解剖学的にみた膝関節疾患に対する理学療法）

[※滑液包の圧痛]
腓骨頭のやや近位で大腿二頭筋とLCLの接する部位に認めます。 疼痛の訴えは膝関節外側から下腿外側と表現することが多いです。
⇨それは、滑液包を支配する神経が第５腰神経であるからとされています。

[股関節の肢位による大腿二頭筋の作用の使い分け]
大腿二頭筋長頭は二関節筋であり、股関節屈曲角度が増えるにつれ、筋の張力が高まります。 これにより膝関節屈曲、下腿外旋運動がしっかり出すことができます。

⭐ 背臥位で股関節を屈曲し、踵の外側をお尻につけるように
滑らせていく運動を行うことで大腿二頭筋長頭を選択的に使用することができます。

反対に股関節伸展位では大腿二頭筋長頭の張力は低下するため膝関節屈曲、下腿外旋作用は弱まります。
ですが、短頭の膝関節屈曲は股関節の肢位に関係なく作用します。

⭐️腹臥位で膝関節を屈曲すると股関節は伸展位であるため長頭の作用を抑制した状態で短頭優位の運動ができます。