機能解剖学&運動生理学

歩行時の足部

こんにちは。
理学療法士の中北です。

本日は『歩行時の足部』についてお話いたします。

直立二足歩行をしているヒトにとって、地面と唯一接している足部は、効率良く歩くためににとても重要ですね。

歩行周期の区分

まず最初に、ランチョ・ロス・アミーゴ方式を用いた歩行1周期の区分について、足部を中心に確認していきましょう。

①Initial Contact(IC):初期接地

初期接地のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

足が床に接地した瞬間のことです。
健常人であれば踵から接地することで、ヒールロッカーファンクションを利用できるので、効率良く移動することが可能となります。

②Loading Response(LR):荷重応答期

荷重応答期のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

観察側のICから、反対側の足が床から離れるまでのことです。
踵を中心として足底部が徐々に接地していきますが、ヒールロッカーファンクション(踵を中心とした回転運動)が破綻していると、Foot Slap(フットスラップ)といって、急速に足部が底屈して「ペタンッ」と音を立てて足底接地する現象が起こります。そうすると、上手く衝撃吸収できないので、膝や股関節、脊柱への負担が大きくなります。

③Mid Stance(Mst):立脚中期

立脚中期のイラスト

反対側の足が離地した瞬間から、観察側の踵が離地した瞬間までのことです。
Mstから次のTerminal Stanceまでは片脚支持となりますね。
ここでは、アンクロッカーファンクション(距腿関節を中心とした回転運動)によって重心の前方移動を促されますので、距腿関節の背屈制限があると円滑な重心移動の妨げとなります。

④Terminal Stance(Tst):立脚終期
立脚終期のイラスト
臨床実践 動きのとらえかたより引用

観察側の踵が床から離れた瞬間から、反対側の足のICまでのことです。
ここでは、フォアフットロッカー(中足趾節関節を中心とした回転運動)によって前方への推進力が形成されます。
距骨下関節が回外位となり、足部の剛性が高まることも推進力形成には必須ですね。

⑤Pre-Swing(Psw):前遊脚期

前遊脚期のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

反対側の足のICから、観察側の足のつま先が離れる瞬間までのことです。
ここからは、再び両脚支持に戻りますね。

⑥Initial Swing(Isw):遊脚初期

遊脚初期のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

観察側のつま先が床を離れた瞬間から、両下肢が矢状面で交差した瞬間までのことです。
立脚中期後半からの推進力形成が上手く行われていないと、トークリアランス確保のために股関節屈曲筋群や足関節背屈筋群が過剰に使うことになるので、筋のオーバーユースにつながりますね。

⑦Mid Swing(Msw):遊脚中期

遊脚中期のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

両下肢が矢状面で交差した瞬間から、観察側の下腿が床に対して垂直になった瞬間までのことです。
この相では、前脛骨筋・長母趾伸筋・長趾伸筋などの活動が高まり、引き続きトークリアランスの確保に働いています。

 

⑧Terminal Swing(Tsw):遊脚終期

遊脚終期のイラスト臨床実践 動きのとらえかたより引用

観察側の下腿が床に対して垂直になった瞬間から、ICまでのことです。
ここでは、立脚期を迎える準備のために、立脚初期の衝撃緩衝に働く筋群、足関節では前脛骨筋が活動を高めていきます。

以上が、足部を中心にランチョ・ロス・アミーゴを用いた歩行1周期の区分についての要約です。セラピスト間での情報共有をスムーズにするための共通言語にもなるので、覚えておくと便利ですね!

立脚初期~立脚中期の足部

それでは、より詳しく歩行時の足部の状態を確認していきましょう。

立脚初期~中期における足部の主な役割は衝撃の吸収です。

そのため、距骨下関節回外位という足部の剛性が高まった状態でIC(初期接地)を迎えた後、立脚中期にかけては衝撃吸収のために距骨下関節は徐々に回内方向に動いていきます。

足圧中心は、「踵骨外側→立方骨→中足骨外側から中足骨前内側へ移動→母趾」という流れで移動してきます。

理想的な足圧中心移動のイラストVISIBLE BODYで作図

 

ところが、内側縦アーチが通常よりも低下している場合は、距骨下関節回外位でのIC後、足圧中心はショパール関節(横足根関節)やリスフラン関節(足根中足関節)レベルで急激に内側に移動していくことがあり、そうすると通常よりも距骨下関節が過剰に回内することになります。

アーチが低下した状態というのは、単純に足長が長くなっている状態ですので、その分だけ重心移動が遅延することに。

なお、距骨下関節とショパール関節は協調して働きますので、足圧中心が急激に内側に移動する際、ショパール関節は回内しますが、このとき距骨下関節は回外位のままではなく、一緒に回内している状態です。

また、距腿関節の背屈制限があると、「踵骨前方での接地による衝撃の増大」→「足底接地の早期化による前足部への負担増加」→「踵離地の早期化によるアキレス腱や底屈筋群への負担増加」という負のサイクルにもつながるので、膝関節伸展位での足関節の背屈可動域を5度以上はあると良いですね。

立脚中期~立脚終期の足部

以上のように、立脚初期~中期は床反力の衝撃吸収が主なイベントとなるわけですが、立脚中期~終期にかけては、推進力の形成が重要な足部の役割となります。

立脚中期にかけて回内していた距骨下関節は、再び回外方向に動き、足部の剛性を高めます。

足部の剛性が高まるということは、力が伝達しやすくなるため推進力の形成につながるというわけですね。

一方で、足部の剛性が高まらないと推進力形成のために筋を過剰に使用しなければいけなくなるので、下腿三頭筋や後脛骨筋などの底屈筋群や、アキレス腱への負担が増加し、障害にもつながっていきます。

以上のように、歩行時の足部の役割は、立脚初期~中期では衝撃吸収、立脚中期~終期においては推進力の形成という、相反するような二つの機能が求められます。

これらを適切に行うためには適切な関節可動域、特に距腿関節の背屈可動域や、足部内在筋によるアーチの保持が大切です。

最後までお読みいただき、ありがとうございました。