身体の構造 １
骨格と関節
骨格の働き
骨格系は、５つの重要な機能を備えている．（中略）
５つの中で、身体運動に関するものとして 5 . の「テコおよび関節として機能する」が重要であるとテキストにあるが、それともう一つ 1 . の「身体の形と構造を作る」も重要である．
骨の仕組み
不動関節と可動関節
関節はその動きの量を基準に動かない不動関節とよく動く可動関節とに分類される．身体運動にとってより重要なのは可動関節であるので、ここでは可動関節について説明する．
可動関節において両方の骨端を見ると、一方が凸をなし（関節頭）、他方が凹面（関節窩）をなしている．これらの表面（関節面）は薄い軟骨層（関節軟骨）でおおわれているため、関節の動きはなめらかで弾力性がある．両骨端を連結する結合組織は鞘のように関節部を取り巻き（関節包）、この関節包で包まれた腔を関節腔という．関節腔の内面は滑液が潤滑油のように浸して摩擦を少なくしている．関節の結合は関節包の他にも靱帯、筋、皮膚等によっても補強されており、また関節腔は常に陰圧になっているため結合は強い．
関節の可動範囲と柔軟性
関節の可動範囲は
などによって決定される．
また、他にも拮抗筋の作用等によっても制限される．例えば、肘を曲げようとして屈筋群が収縮しても、同時に伸筋が収縮すれば肘は曲がらない．運動中に「動きがぎこちない」とか「動きがかたい」とか言う場合には、関節の可動範囲が狭いと言うよりも拮抗筋の収縮により起こる場合が多いようである．
さらに、姿勢によっても関節の可動範囲は変化する．前屈をする時膝を曲げるとよく曲がる．それも姿勢で股関節の可動範囲が変化したことによるものである．
関節とテコ作用
筋は関節にまたがって付着しているため、筋が収縮して発生した力は骨に伝わり、テコの働きにより関節軸を回転軸とした力のモーメント（回転モーメント、トルク）を発生し外部に力が伝わる．力のモーメントは以下のように表すことができる．
F × r （ F ： 力、 r ： 支点から力点あるいは作用点までの距離）
また、テコには形態により３つの型がある．
第１種のテコ
第２種のテコ
第３種のテコ
支点が力点と作用点の間にある．力桿と重桿の比により力が有利に働くのか、距離、速度が有利なのかが変わる．
第２種のテコ
力桿が重桿より長い．力は有利に働くが、距離、速度では不利である．人体に第２種のテコがあるかは疑問である．
第３種のテコ
力桿が重桿より短い．力では不利だが、距離、速度で有利である．テコを動かすのに大きな力が必要であるが、筋肉の収縮距離が少なくても作用点は大きく早く動く．
身体運動におけるテコの利用
力桿は解剖学的に決まっているので変化させることはできないが、重桿を変えることは簡単である．例えば腕相撲をする時、相手に自分の手首を持たせて行うと、自分の腕の重桿を短くしたことになり、より大きな力を発揮できるため有利である．また、野球のバッティングなどでは、グリップの位置を変える事により、重桿を変えることができる．非力なバッターやミート中心のバッターはグリップを余して重桿を短くすることによりばっとコントロールが容易になるし、力のある長距離打者はグリップのなるべく下の方を持つことによりヘッドスピードを高めることができる．
筋肉と腱
筋の外観
力こぶができるのは、上腕の筋（上腕二頭筋）の収縮の結果である．多くの筋は中央がふくらんだ形をしており、その中央部を筋腹と呼ぶ．筋は横紋筋線維の束でできていて、両端は次第に細くなって結合組織である腱につながり、骨に付着している．筋の両端のうち一方を筋頭（起始）、他方を筋尾（付着、停止）という．筋頭は骨が比較的動かない方を言い、筋尾はよく動く方をいう．しかし、体幹の筋肉では両者の区別がはっきりしない．（個人的にはどっちでも良いと思う．）
筋とその補助器官
筋の補助器官として直接連結している物に、腱、滑液包、筋膜および筋間中隔がある．
腱は白く、筋よりも細い．非常に強靱でものすごいかたいゴムのような感じである．
滑液包は筋または腱が骨の突起をまたぐ部分にあり、筋や腱が骨の突起から受ける障害を防いでいる．
筋膜は薄い結合組織性皮膜で、筋をおおっている．通常筋はそれぞれ固有の筋膜で包まれている．
筋の分類
1.形と付着の仕方による分類
筋線維の走行方向による分類
・紡錘筋
・羽状筋 （大腿直筋、後頸骨筋、半膜様筋）
筋頭、筋腹の数による分類
・多頭筋 （上腕二頭筋、三頭筋、大腿四頭筋）
・多腹筋
筋がまたぐ関節の数による分類
・単関節筋
・多関節筋 （上腕二頭筋、大腿直筋）
※多頭筋の中には１つの筋頭が単関節で他が２関節にまたがっていることもある．
2.働き方、役割による分類
主動筋、共同筋および拮抗筋
屈筋と伸筋
内転筋と外転筋
回旋筋
回内筋と回外筋
内旋筋と外旋筋
筋の構造
1.筋の仕組み
筋は筋膜という薄い膜に束ねられており、この束を筋束という．筋束の中には数千もの筋線維が筋周膜に束ねられていくつも存在する．各筋線維は筋や筋束の全長にわたって必ずしも１本で繋がっている訳ではない．筋線維間や筋束間の力を伝達するためには筋線維間にある筋内膜や筋周膜が役立つ．
筋線維は10～100ミクロンであり、長さは1mmから全筋長にわたるものもある．筋線維は直径が大きいものほど強い筋力を発揮する．
2.筋の微細構造
筋線維の中には筋原線維とよばれる数ミクロンの非常に細い線維が数多くある．各筋原線維の間は筋形質と呼ばれる液体状のものが満たしている．筋原線維は1～3ミクロンの線維で筋収縮の源である．筋原線維はさらに細いフィラメントと呼ばれるもので校正されている．フィラメントには細いアクチンフィラメントと太いミオシンフィラメントの２種類がある．これらのフィラメントは約2ミクロンほどの間隔でＺ膜と呼ばれる膜で区切られている．Ｚ膜からＺ膜までが筋原線維の構造上の単位であり、これを筋節という．ミオシンがアクチンを引き寄せることにより、アクチンフィラメントがミオシンフィラメントの間に滑り込んで力を発揮する．
3.筋線維の走行方向とその意味
筋線維は収縮により約半分にまで短くなると言われている．外部からの力が全く無い状態での長さを筋の生体長（自然長）とよぶ．紡錘筋の場合、筋線維の収縮した距離だけ筋全体も収縮するが、羽状筋の場合は筋線維が筋全体の方向に対して斜めに走っているので収縮した距離にcosθをかけたものが筋全体の収縮距離になる．
最大筋力（筋自身が発揮する最大の力）は生理学断面積による．生理学断面積とは筋線維の走行方向に対し直角に切断した時の断面積である．これに対し筋の長軸に対して直角に切断した時の断面積を解剖学的断面積といい、巻き尺などで周経囲を測定して比較する場合はこれに相当する．紡錘筋は生理学的断面積と解剖学的断面積は等しくなる．
© Rakuten Group, Inc.
