骨と関節のてこ — 支点・力点・作用点を読む
骨と関節をてことして読むため、支点、力点、作用点を模式図に置く学習用コラム。筋腹と腱の付着位置を区別し、身体部分も負荷に含まれることを確認します。
本記事はAIで作成した学習用コラムで、医療専門家による監修は未実施です。診断・治療の判断には使用しないでください。
骨の形に三つの役割を重ねる
骨の突起や関節面を暗記しても、どこを中心に何が動くのかが曖昧なことがあります。骨と筋の関係を読む基本は、骨をてこ、関節を支点として捉えることです。筋は骨に付着し、収縮で生じた力を骨へ伝えます。[11] ただし、骨の一部分に「支点」という名前が恒久的についているのではなく、取り上げる運動について役割を設定する読み方です。
まずは、関節を一つ含む単純な模式図を選んでください。複数の関節を一度に説明しようとせず、どの骨を動く側として見るかを図の余白に書いてから始めます。
支点・力点・作用点を言い換える
支点は、てこを考えるときの回転の基準です。骨格筋と骨のてこでは、滑膜関節に包まれた骨の関節端がその役割を担います。[22] 力点は、筋の収縮による力をてこへ加える位置として読みます。骨格筋の線維が生む張力は腱へ伝わり、腱は筋と骨をつないでいます。[22]
作用点は、図で取り上げた負荷が作用する位置です。負荷は持ち上げる物体だけとは限らず、動かす身体部分そのものも含めて考えます。[22] 例えば、何も持っていない図だからといって「負荷がない」とは書かず、身体部分の重さをどう扱った模式図なのか、凡例を確認しましょう。
筋腹の位置と骨に力が加わる位置を混同しない
筋のふくらみが描かれている位置を、そのまま骨の力点として印づけないことが重要です。筋の張力は腱を介して骨に伝わるので、図では筋だけでなく腱と骨の連結までたどる必要があります。[22] 筋の大きさを目印にするのではなく、「どこで骨につながるか」を問いにしてください。
また、骨の形だけで運動が生じるわけではありません。骨を動かすには、関節をまたぐ筋の収縮が必要です。[11] 骨格標本に筋が付いていない場合には、付着や力の方向について筋を含む解剖図と照合し、標本から直接見えた情報と図で補った情報を分けて記録します。
模式図上で三点を置いてみる
観察は模型や図に限って行います。初めに関節の位置へ「支」、次に動く骨へつながる腱の位置へ「力」、最後に図で設定された負荷の位置へ「作」と書き込みます。三点を置いたあと、骨を一本の線として描き直し、ラベルの順序を確認してください。
この作業で大切なのは、実際の骨を棒そのものだと考えないことです。筋の骨への連結のしかたは、力、速度、運動範囲の関係に関わります。[22] 三点だけの略図にした部分と、元の立体的な図で確認すべき部分を分け、模式図から特定の筋力や関節の安全性まで推定しないようにします。
復習問題
問1。 骨と関節のてこで、筋収縮が生んだ張力は何を介して骨へ伝わりますか。
答え。 多くの骨格筋では腱へ伝わり、腱が筋と骨をつないでいます。[22]
問2。 負荷は手に持った物体だけですか。
答え。 いいえ。持ち上げる物体のほか、動かす身体部分も負荷として扱われます。[22]
Sources
[11] https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/6-1-the-functions-of-the-skeletal-system
[22] https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology-2e/pages/11-1-interactions-of-skeletal-muscles-their-fascicle-arrangement-and-their-lever-systems