この記事では、足部のアーチ構造について解説している。
また、足底腱膜についても補足しているので、合わせて参考にしてみてほしい。
足部の「内側アーチ」・「外側アーチ」・「横アーチ」
足部には「内側縦アーチ」・「外側縦アーチ」・「横アーチ」が存在し、各々で重要な役割を果たしているので、各々の機能について簡潔にまとめていく。
内側縦アーチについて
構成体
内側縦アーチは、以下の「骨」「靱帯」「筋」で構成される。
- 骨⇒踵骨・距骨・舟状骨・内側楔状骨・第１中足骨
- 靭帯⇒底側踵舟靭帯・距踵靭帯・楔舟靭帯・足根中足靭帯 他
- 筋⇒後脛骨筋・前脛骨筋・長母趾屈筋・長趾屈筋・母趾外転筋
以下イラストの「B－Aを結んだ線」に、内側縦アーチが存在する。
機能
内側縦アーチの機能は、以下の３つに分類される。
①載距突起部
・内側縦アーチを保持するキーポイントとなる。
・前足部の可動性、特に回内方向に制限される。
・前足部への体重移動は、前足部の回内方向への可動制限のため小趾側に向かう。
②舟状骨部
・内側縦アーチの保持、特に立脚中期での足部の剛性を保つ。
・前足部への体重移動は、前足部の回内可動域にあまり影響されないために、母趾球方向へ移動させる。
③中足骨部
・中足骨底屈角を作り、母趾屈筋の作用効率を高める。
・前足部への体重移動は、母趾屈筋の作用効率向上のために小趾に向かわず母趾で踏み込むようになる。
外側縦アーチ
構成体
外側縦アーチは、以下の「骨」「靱帯」「筋」で構成される。
- 骨⇒踵骨・立方骨・第５中足骨
- 靭帯⇒長足底靭帯・踵立方靭帯・足根中足靭帯
- 筋⇒長腓骨筋・短腓骨筋・小趾外転筋
以下イラストの「C－Aを結んだ線」に、外側縦アーチが存在する。
機能
外側縦アーチの機能は、以下の２つに分類される。
①踵立方骨部
立脚初期での身体側方バランスの安定化に寄与する。
内側縦アーチに比較して、外側縦アーチは強固な構造をしており、下腿三頭筋の果を高め推進力を伝達しやすくなる。
②中足骨部
立脚中期での側方バランスの安定化に寄与する。
横アーチ
構造
横アーチは「中足骨レベル」と「内側楔状骨レベル」に分類され、それぞれ以下によって構成される。
①中足骨レベル
骨⇒1・２・３・４・５趾の中足骨
靭帯⇒深横中足靭帯
筋⇒母趾内転筋
②内側楔状骨レベル
骨⇒内側楔状骨‐中間楔状骨-外側楔状骨‐立方骨
靭帯⇒楔間靭帯・楔立方靭帯
筋⇒長腓骨筋
機能
横アーチの機能は以下の通り。
- 足底筋膜に緊張を与える。
- ウインドラスの巻き上げ現象を効率よく働かせる。
- 推進力（立脚後期）に足部の剛性を高め、テコとして機能させる。
足底腱膜と内側縦アーチ
足底の筋を覆う深筋膜（足底筋膜）は、中央部が非常に厚く、足底腱膜と呼ばれる。
足底腱膜は前方に広がった三角形をしており、三角形の頂点部は踵骨に付着している。
前方では第１～第５基節骨近くで深部の靭帯や滑液鞘に着く。
また、足底の皮膚とも、その全体が強固に結合している。
でもって「内側縦アーチ」は、踵骨、距骨、舟状骨、３個の楔状骨、第１～３中足骨で形成され、これらを「弓のさお」、主に足底腱膜を「弓の弧」というように前後を結びつけてアーチを形成している。
具体的には以下な感じ。
結合組織性の足底腱膜はその張力に抵抗し、連結棒として前足部と後足部を近づけるように働き、体重が足部に掛かってもアーチ形状が維持される。
上記のように、足底腱膜は足部への圧縮力に抵抗して、内側縦アーチの形状を維持するように働く。
※足底腱膜は、家の梁と梁を結ぶ連結棒の役割を果たす。
足底アーチによる「トラスト機構」
足底腱膜によるアーチ構造のメリットは以下になる。
『柱と梁によって形成される建築物』は、上部からの重みによって「伸張」と「圧縮」の両方の負荷を受けるのだが
一方で『アーチ構造による建築物』は全て「圧縮力」に変換するため、大きな負荷に耐えられる。
※この様な構造を『トラスト機構』と呼ぶ。
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歩行時などに「母指MTP関節が過伸展することによって、その結果、内側縦アーチが挙上する現象」を『巻き上げ現象』と呼び、以下の記事で解説している。
⇒『巻き上げ現象(Windlass mechanism)を解説』
以下の記事では、足関節・足部に関する総論的な解説をしている。