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膝関節における深屈曲動作の制限は、臨床上多く見られます。深屈曲とは日本人工関節学会では130°以上と定義されており、正座動作の獲得に必須の動きとなります。

今回は、この深屈曲時の膝関節の運動学について解説します。

運動学

正常な膝関節の屈曲は自動運動で最大130°前後、外力が加わることによって、それ以上の屈曲角度を獲得することができます。正座ではその角度は160°を超えるとされています。

その際、大腿脛骨関節において、屈曲時の大腿骨内側顆の後方移動は小さく、内側顆を軸に脛骨が内旋するような動きが起こります。内側顆は深屈曲時、大腿骨内顆上方と脛骨後縁がインピンジメントを起こすことによって、関節面が離解するような形になります。

一方、外側顆は大きく後方移動し、大腿脛骨関節は亜脱臼状態となり、外側半月板もそれに伴って大きく転位します。これはMRI画像で明らかになります。

膝蓋大腿関節では、130°以上屈曲すると、膝蓋骨が遠位の大腿骨内側顆間にはまり込み、全体の接触面積を低下させながら深屈曲が行なわれます。このとき膝蓋下脂肪体は、前方の膝蓋靭帯、後方の十字靭帯から圧迫を受けます。それに伴って、脂肪体は柔軟に圧迫から避けるような動きを行う必要があります。

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さらに、深屈曲時は後十字靭帯が顆間部でインピンジメントを起こします。

深屈曲制限の要因

深屈曲の制限は、骨性の制限による強直以外に主に3つあります。

一つ目は、膝関節の周径増大です。この原因としては、浮腫や関節水腫の残存、関節腔の狭小化、皮膚、広筋群の伸張性の低下が挙げられます。多くの人は、関節水腫の残存を見逃しがちです。その他の要因を取り除いても制限が残る場合は、関節水腫の影響を疑った方が良いです。

二つ目は、膝関節伸展筋力の低下です。これは深屈曲位では広筋群の適度な緊張があることによって、膝蓋骨の適切な軌跡をたどることができるためと考えられます。

そして三つ目は、皮膚、伸展機構および内外側の支持機構の軟部組織の柔軟性低下、内外側半月板の可動性低下、関節内靱帯の伸張性低下です。

以上のように、膝関節の深屈曲は様々な要因によって制限されます。個人的な印象ですが、多くの深屈曲制限、とくにOKCでの制限がなくCKCの制限がある場合は、浮腫や関節内水腫の影響が大きいように感じます。

このような場合は、筋収縮を促し、血液循環を促通することが有効です。