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関節

関節はいくつかの骨が集まって形成されています。各関節は、その構造によって動かせる範囲と方向が決まっています。分娩中や出生後の一定期間だけ動かせる関節もあります。たとえば、頭蓋骨を構成する骨同士を結ぶ関節はその1例です。多くの関節は、かなり広い範囲で複雑な動きができます。たとえば肩関節は、球状の部分が受け皿に収まった形をしていて、内外への回転はもちろん、前方、後方、横方向に腕を動かすことができます。ひじ、指、つま先などの蝶番関節は一定の方向にだけ、曲げたり(屈曲)、伸ばしたり(伸展)できます。

関節の各構成要素は、体を安定させ、常時使用することによるダメージを軽減するようにできています。関節内の骨の両端を覆っている軟骨は、コラーゲン、水、プロテオグリカンからなるなめらかで丈夫な弾力性のある保護組織で、関節が動くときの骨同士のまさつを軽減します(コラーゲンは丈夫な線維組織、プロテオグリカンは軟骨に弾力を与えている物質)。関節は周囲を滑膜組織に覆われていて、これが関節包を形成しています。滑膜組織の細胞が分泌する少量の透明な液体(滑液)は、軟骨に栄養を供給するとともに、骨同士のまさつを軽減して関節をなめらかに動かす働きをしています。

膝の構造

膝の構造

膝の関節には、損傷を防ぐためのさまざまなしくみが備わっています。関節の外壁は、関節包で完全に包まれています。関節包には柔軟性があり、関節の動きを妨げることなく、関節全体を1つにまとめています。関節包の内層には滑膜組織があり、ここでつくられる滑液が関節の中で潤滑剤の働きをしています。太ももの骨(大腿骨)とすねの骨(脛骨)の骨端部の表面はまさつに強い軟骨で覆われていて、膝関節を動かしたときの抵抗を軽減しています。半月板と呼ばれる板状の軟骨は、大腿骨と脛骨の間でクッションの役割を果たし、体重による圧力を分散させています。滑液を含んだ袋(滑液包)は皮膚や腱が骨と接する部分にあり、機械的な刺激や圧迫を吸収するクッションとして働いています。膝関節の両側面と後面には靭帯があり、関節包をしっかりと固定し安定させています。膝の皿(膝蓋骨)は膝関節の前面にあり、膝を保護しています。

関節の各構成要素が協調して働くことで、筋骨格系の他の部分に損傷を生じさせることのないような、バランスの取れた関節の動きが可能になります。たとえば歩行の際の膝(ひざ)の関節の屈曲では、太ももの後面にあるハムストリング(膝屈曲筋)が収縮して短くなり、ふくらはぎが引き寄せられると同時に、太ももの前面にある大腿四頭筋がゆるむことで、膝が曲がるしくみになっています。このとき、膝関節の内部にある軟骨と滑液が、できる限りまさつを軽減しています。また、内側半月板と外側半月板と呼ばれる2つの軟骨は、関節内で骨と骨の間の衝撃を吸収し、膝関節の安定性を高めています。膝関節の周囲の5つの靭帯は、骨を適切な位置に保つ働きをしています。滑液包は、たとえば膝蓋骨につながる腱とすねの骨(脛骨)の間のような、隣接する構造の間で衝撃を吸収しています。

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