足と足首の構造と機能

Lisfranc Joint Complex

各MT関節の矢状面の運動度合いを以下に示す

MTPとIP関節

MTP関節は二軸で矢状面と横断面に動きます。 MTP関節は矢状面の動きが大きく、横断面の動きは非常に小さい。 MTP関節では、過伸展は約90°、屈曲は約30°～50°である。 IP関節は、一方向の動きを制限するヒンジ関節です。

関節運動学

関節運動学とは、関節表面の動きのことです。 背屈時には距骨は前方に転がり、後方には滑走する。 足底屈では、距骨は後方へ転がり、前方へ滑走する。

Concave-convex rule

Roll & glide

下肢屈曲10o、プロネーションとスーパーネーションの中間

慢性関節炎で転位の制限あり。 外傷性では倒立を制限する。

±2101>の中間の背屈、底屈、内転と内旋の限界。

わずかに（10o）伸展

Gait and Foot

Gait is made of repetition of stance phase when feet is on the ground (foot strike.), 足が空中にあるときは遊脚相となる。

• 歩行時、足踏みでは足が上反し、ショパール関節がロックされ、踵が最初に着地したときに足が硬くなる。
• ミッドスタンスでは、足が路面に完全に接地するため、プロネートして平坦になる。
• 終止姿勢は、ヒールオフとトーオフによる推進力によって特徴づけられる。
• リスフラン関節はわずかな背屈と足底屈を可能にする。
• そして、踏み出しのつま先離床期には前足部の中柱に力が伝わり、前足部は沈み込む。
• 側柱は、踏み出し時のプッシュオフの最終局面で作用し、主に感覚的な入力を提供する。
• 第5中足骨の基部だけで大きな力と体重を吸収する。

固定された中足、わずかに柔軟なリスフラン関節、柔軟な中足趾節関節の組み合わせは、歩行中の推進力のためのレバーを作り出す。

運動連鎖/歩行への影響

上記のMT関節ロックと同様に、足における前屈から上屈への移行は、不整地に適応するのを助け、押し出す際に硬質レバーとして機能する重要な機能である。

• プロネーション時には、MTジョイントのロックが解除され、足の柔軟性を提供し、バランスの維持を補助する。
• supinationでは、MTジョイントはロックされ、足の剛性を高め、安定性を最大化する。

足が前屈のままだと、中足部が過可動となり、足を安定させて直立姿勢を維持する神経筋構造に大きな負担がかかることになります。 一方、足が上反したままであれば、中足部の可動性が低下し、足が地形に適応する能力が損なわれ、姿勢の安定性とバランスを維持するために周囲の構造物への要求が高まることになる。 Coteらは、静的および動的な状態において、姿勢の安定性は足の位置によって影響を受けると結論づけている。 連鎖反応は、足の位置によって二次的に発生します。

閉鎖運動において、オーバープロネーションした足では、次のような運動連鎖反応が起こります。

• 踵骨外転
• 距骨の内転と底屈
• 距骨の内旋
• 脛骨と腓骨の内旋 膝のバルガス
• 大腿骨の内旋
• 骨盤の前傾

閉鎖運動では、以下の運動連鎖反応がオーバー-オーバーで行われます。supinated foot:

• 踵骨転位
• 距骨外転・背屈
• 距骨外旋
• 脛骨・腓骨外旋
• バルス at 膝
• 大腿骨の左右回転
• 骨盤の後傾

足のアーチ

足のアーチは、力を吸収する機能を持つ。 歩行推進時には、支持のベースとなり、剛性の高いレバーとして機能する。

内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチは、足のアーチを損なう3つのアーチである。

内側縦アーチ（MLA）

すべてのアーチの中で最も長く、高いアーチである。 MLAの骨構成要素は、踵骨、距骨、舟状骨、3つの楔状骨、第1～3中足骨である。 アーチは前方柱と後方柱の2本で構成される。 前柱は第1〜3中足骨頭から、後柱は踵骨の結節からなる。 足底腱膜は2本の柱をつなぐ支持梁を形成している。 MLAの頂点は距骨の上関節面である。 足底筋に加えて、MLAはバネ靭帯と三角靭帯によって支えられています。 前脛骨筋と後脛骨筋はアーチの内側縁を引き上げるのに重要な役割を果たし、長拳筋は弓の弦として機能する。

外側縦走弓（LLA）

最も低い弓で、骨成分として踵骨、立方骨、第4&第5中足骨から構成されている。 内側縦アーチ(MLA)と同様に、後方の柱は踵骨の結節で構成されている。 前柱は第4中足骨と第5中足骨の中足骨頭で形成されている。 足底腱膜、長・短足底靭帯がLLAを支えている。 長腓骨筋腱はアーチの外側境界を維持するのに重要な役割を担っている。 アーチの骨成分は、中足骨頭、立方骨、3つの楔状骨で構成される。 アーチの内側と外側の柱はそれぞれ内側縦走弓と外側縦走弓で形成されています。

足の巻き上げ機構

足底腱膜は巻き上げ機構に似た働きをする。 巻き上げ機とは、一般に水平な円筒をクランクやベルトで回転させ、チェーンやロープで重いものを引っ張るものである。 一般的な用途としては、アンカーウインドラスと呼ばれる船の錨を引くためのものである。 この仕組みは、足にも見ることができます。 MTP関節が過伸展すると、足底腱膜はMTP関節に巻きついて張った状態になります。 この作用により、中足骨と足根骨を結合させ、硬い構造に変え、最終的には縦アーチを立ち上げる。 この機能は、突き上げ時の歩行推進のための剛性の高いレバーを提供するために重要である。

足の機能

足は、そのすべての機能において十分な可動性と安定性が必要である。 可動性は、身体の地面反力を吸収するために必要である。 距骨下部のプロネーションは、最初の踵接触時の衝撃を吸収する効果がある。 また、脚の回転を可能にし、その回転による衝撃を吸収するためにもプロネーションは必要である。 距骨下部のプロネーションは、supinatorのエキセントリック制御により衝撃吸収の役割を担っています。 一方、前足部はルーズで柔軟な状態を維持できるように、Chopartの関節がアンロックされた状態になります。 ミッドスタンスでは、足部は路面の変化に適応するための可動性が必要である

足部の安定性は、身体の安定した基盤を提供するために必要である。 足には、体重を支え、体を前に進めるための安定したレバーとして機能する能力が必要である。 この機能には、距骨下関節のプロネーションコントロールが必要です。

足の正常な機能は、可動性のアダプターから硬いレバーに適切なタイミングで変化する能力を足にもたらします。 足には、可動性と安定性を維持しながら、歩行サイクルのすべてのポジションに移動するための十分な可動性が必要である。 生理的な可動性は不可欠であり、可動性が大きすぎると、足が安定する能力はない。 この条件が満たされたとき、関節は安定した最大密着位での立位を支えることができる。 この2つの機能の正常な移行が行われないと、足部、脚部だけでなく、腰部にも多くの過負荷による傷害が見られるようになる。 そのため、接地時の3相が正常な時間間隔に収まっていなければ、何らかの代償機構（例：背屈が低下した場合の反張骨）が働き、使いすぎによる症候群を引き起こすことになります。 (例：軟骨軟化症、シンスプリント）

ミッドスタンスから推進フェーズへの移行では、しばしばメカニズムが破綻する。 外転から内転への移行は、後脛骨筋によって促進される。 この筋肉はバネのように伸展し、位置エネルギーが蓄積される。 ミッドスタンスの終わりには、筋肉はエキセントリックワークからコンセントリックワークに移行し、エネルギーは解放されます。 このとき後脛骨筋は後脚を外転させ、距骨を背屈させます。 同時に、長腓骨筋は、ミッドスタンス終了時に、第1趾の足底屈で前足部を引きつけます。 こうして前足部は安定する。

推進相で前足部が動くと、ウインドラス現象が始まる。 中足趾節関節の背屈が始まると、足底筋膜にストレスがかかり、踵骨は垂直となり、反転して断裂する。 このように、前足部の巻き上げに伴って後足部が倒立する。

身体機能の正常な歩行周期に何らかの異常がある場合、いくつかの機能的装具を使用することができる。 この装具は、足のバイオメカニクス的機能を補正する能力を有している。 これに対し、インソールは足のアーチを支えるだけである。 下肢の可動性の低下や制限は、関節の制限によって引き起こされることがある。 このような場合、古典的なモビライゼーションや手技療法に基づいたモビライゼーションが適用されることがあります。 筋肉の短縮が原因の場合は、ストレッチが処方されます。 また、良い（ランニング）シューズを履くことが推奨されます。