こんにちわ。吉田俊太郎です。
本ブログは理学療法士・作業療法士のリハビリ職の方やトレーナーの方向けに発信しています。
本記事では、棘上筋が肩関節の外転作用の他に、肩関節の外旋作用にも働く理由について、棘上筋の腱の走行と付着部の関係から発信させていただきます。
棘上筋の腱の走行と停止部をご確認いただければ、棘上筋が肩関節の外転の他に、外旋にも作用する理由をご理解いただけると思います。
ちなみに、本記事は下記に添付してあります、前記事の続きになりますので、前記事をまだ読まれていらっしゃらなければ、まずは下記の記事からお読みください。
前記事では棘上筋の前部線維と後部線維のそれぞれの筋線維と腱の構造について確認し、前部線維の方が後部線維に比べて2.8倍もの大きな力が加わっていることをご確認いただきました。
① 棘上筋の腱の走行と付着部
・棘上筋の腱の走行から肩関節の外旋作用を検討する
・棘上筋の腱の付着部から肩関節の外転作用にを検討する
② 肩関節の外転時に外旋することでインピンジメントを防止できる理由
・棘上筋のDepressor機能とは？
目次
棘上筋の腱の走行と付着部
ここまでの記事では、棘上筋を前部線維と後部線維に分け、両者の筋線維と腱に分けて確認してきました。
棘上筋の前部線維の腱と後部線維の腱は最終的に癒合し一つの停止腱となります。
本記事では癒合してからの棘上筋の停止腱の走行と停止する付着部に注目します。
癒合してからの停止腱の走行と付着部は一般的に習っていた知識とは異なります。
その異なる部分を理解すると、棘上筋が肩関節の外転以外に外旋にも作用することが理解できます。
棘上筋の腱の走行から肩関節の外旋作用を検討する
Mochizuki等の報告によると、棘上筋の腱はまっすぐ大結節に停止するのではなく、大結節に付着する手前で大きくカーブしていることが報告されています（図1）1）。
よって、棘上筋の起始と停止の位置関係は、起始よりも停止がわずかに前方に位置します。
筋の作用は停止が起始に近くので、棘上筋が肩関節の外旋方向に作用することが理解できます。
前部線維の腱の付着部より肩関節の外転作用を検討する
棘上筋の腱が停止部である大結節の手前で前方にカーブしていることをご確認いただきました。
その後、最終的に前部線維の腱は、大結節のどの領域に停止するのか確認します。
その結果、棘上筋の停止腱は大結節の前方の方に”三角形”の形状で付着していることが分かりました1）（図2）。
形状が特徴的であるのと同時に、棘上筋の腱は、大結節の上面に付着していることがポイントです。
三角形の面積の広い底面側が大結節の上面に付着しています。
棘上筋の一つ目の記事で大結節の形状は、上面、中面、下面の三面で観察できることをご覧いただきました。
その中で”上面”に付着する筋というのは大結節を上方に引っ張る方向に働くため、肩関節の外転に作用することが分かりました。
よって、停止部からは棘上筋は肩関節の外転作用があることが分かります。
ここまでを整理すると棘上筋の前部線維は、肩関節の外転と外旋に作用することが理解できます。
解剖学の教科書では棘上筋の作用は、肩関節の外転のみ記載されていますが、解剖学の研究レベルでは、棘上筋の外旋作用を報告した研究は多数確認できます2,3,4,5,6）。
肩関節の外転時に外旋することでインピンジメントを防止できる理由
棘上筋は肩峰下インピンジメント症候群で最も損傷を受けやすい筋です。
その理由は上腕骨頭と肩峰の間にある肩峰下の空間の中を棘上筋の腱が通過しているためです（図3）。
そのため肩関節を外転した時に、上腕骨頭と肩峰の距離が近づくことで、棘上筋の腱が挟まります。
私は高校まで野球をしていたので、その当時から肩のことは非常に興味がありました。
その中でよく指導いただいたことの一つに、肩を外に広げる動作では、90°以上高く上げる場合、掌（てのひら）を上に向けるようにと指導を受けていました（図4）。
掌を上に向ける動作をしていただくと分かりますが、その動きは肩関節の外旋の動きとなります。
よって肩関節の外転＋外旋の動きをしていたことになりますが、正にその動きが棘上筋の作用です。
よって、高校時代はなぜ肩関節の外転90°以上になると、肩関節を外旋する必要があるのかは、勿論理解せずにやっていましたが
今になると、インピンジメントが生じやすくなる90°以降は、棘上筋の作用をしっかり働かせて、上腕骨頭が上方に移動しないように、Depresser機能（下降作用）※を発揮するようにしていたことが理解できます。
棘上筋のDepressor機能とは？
回旋筋腱板の大きな役割には、①下降機能（Depressor function）と②Force Caupleの2つがあります。
その中の①の下降機能が今回の記事でポイントになりますので、解説をさせていただきます。
肩関節の屈曲や外転の挙上動作において、上腕骨が上方に移動することを防止する動きを意味します。
Depresserとは日本語で下降という意味で、挙上動作のときに上腕骨頭が下降する働きを表しています（図5）。
上腕骨頭が上方に移動してしまうと、上腕骨頭が肩峰と衝突し、肩峰と上腕骨頭の間に位置する棘上筋の腱がインピンジメントを生じる原因となります。
棘上筋に関する記事を3記事に渡り発信させていただきました。
このブログの中で棘上筋について意見交換ができたり、こういうことを知りたいなどのご意見がありましたらご連絡ください。
次の肩関節に関する記事では棘下筋について発信を予定しています。
また次回の記事でも宜しくお願いします。
参考文献
1.Tomoyuki Mochizuki, Humeral Insertion of the Supraspinatus and Infraspinatus, J Bone Joint Surg Am. 2008;90:962-9 d doi:10.2106/JBJS.G.00427
2.Bassett RW, Browne AO, Morrey BF, et al. 1990. Glenohumeral muscle force and moment mechanics in a position of shoulder instability. J Biomech 23: 405– 415.
3.Kuechle DK, Newman SR, Itoi E, et al. 2000. The relevance of the moment arm of shoulder muscles with respect to axial rotation of the glenohumeral joint in four positions. Clin Biomech (Bristol, Avon) 15: 322– 329.
4.Langenderfer JE, Patthanacharoenphon C, Carpenter JE, et al. 2006. Variation in external rotation moment arms among subregions of supraspinatus, infraspinatus, and teres minor muscles. J Orthop Res 24: 1737– 1744.
5.Otis JC, Jiang CC, Wickiewicz TL, et al. 1994. Changes in the moment arms of the rotator cuff and deltoid muscles with abduction and rotation. J Bone Joint Surg Am 76: 667– 676.
6.Ihashi K, Matsushita N, Yagi R, et al. 1998. Rotational action of the supraspinatus muscle on the shoulder joint. J Electromyogr Kinesiol 8: 337– 346.
