足根中足関節と中足間関節の解剖と運動:基本情報のまとめ

はじめに

足根中足関節 tarsometatarsal joint(TMT joint) と中足間関節 intermetatarsal jointの解剖(構造)と運動について基本的なところをまとめます。

足根中足関節は,足根骨(立方骨と 3 つの楔状骨)と中足骨で構成される関節で,前足部と中足部を分ける関節です。

足根中足関節はリスフラン関節 Lisfranc’s joint とも呼ばれます。
その由来は,外科医のリスフランがこの関節における切断術例を報告したことです1,21)が,別の説として「ナポレオンの軍の兵士が足部をあぶみで止めた状態で落馬すると,この関節を損傷することに注目したフランスの外科医の名前に由来する2)」というのがあります。

中足間関節(中足骨間関節)intermetatarsal joint は,第 2 〜 第 5 中足骨底の向き合う側面間にある関節で,3つあります。

リスフラン関節複合体 Lisfranc joint complex26,27) という用語もあります。
その明確な定義は,今回調査した文献にはありませんでしたが,足根中足関節,中足間関節,楔間関節,楔立方関節が含まれるようです。
楔間関節と楔立方関節については,遠位足根間関節についての記事でまとめています。

目次

足根中足関節を構成する骨と関節面

立方骨と 3 つの楔状骨が各中足骨と関節を構成します。

第 1 足根中足関節

  • 内側楔状骨前面
  • 第 1 中足骨底

第 2 足根中足関節

  • 中間楔状骨前面,内側楔状骨外側面,外側楔状骨内側面
  • 第 2 中足骨底

中間楔状骨は第2中足骨とだけ関節を形成します7)

図 1 は内側楔状骨の外側面にある関節面と靭帯付着部の図です(残念ながら,全ての足根中足関節や中足間関節の関節面と靭帯付着部が明示された図は見つけられていません)。

内側楔状骨の外側面
図 1: 内側楔状骨の外側面22,23)

第 3 足根中足関節

  • 外側楔状骨前面
  • 第 3 中足骨底

第 4 足根中足関節

  • 立方骨前面,外側楔状骨外側面
  • 第 4 中足骨底

第 5 足根中足関節

  • 立方骨前面
  • 第 5 中足骨底

中足間関節を構成する骨と関節面

中足間関節は 3 つありますが,それぞれの名称はないようです。

  • 第 2・第 3・第 4 中足骨底の外側面
  • 第 3・第 4・第 5 中足骨底の内側面

関節面の形状や名称についての記述は今回調査した文献にはありませんでした。

第 1 中足骨と第 2 中足骨のあいだには一般的な関節構造はありません。

関節の分類

第 1 足根中足関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)
  • 関節面の形状と動きによる分類:平面関節2,4,5,9)
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:単関節

関節面は,丸みを帯びた部分がありますが,ほぼ平らです1)
鞍関節であるとしている文献6)もあります。

第 2 足根中足関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)
  • 関節面の形状と動きによる分類:平面関節2,4,5,9)
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:複関節

関節面は,丸みを帯びた部分がありますが,ほぼ平らです1)

第 3 足根中足関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)
  • 関節面の形状と動きによる分類:平面関節2,4,5,9)
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:単関節

第 4 足根中足関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)
  • 関節面の形状と動きによる分類:平面関節2,4,5,9)
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:複関節

第 5 足根中足関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)
  • 関節面の形状と動きによる分類:平面関節2,4,5,9)
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:単関節

中足間関節

  • 可動性による分類:滑膜性関節(可動結合)1,2)
  • 関節面の形状と動きによる分類:不明
  • 運動軸による分類:記載なし
  • 骨数による分類:単関節

関節面の形状については,「関節面は平面状の半関節4)」,「複合平面連合関節 = 鞍状関節の変形した関節8)」と書かれています。

足根中足関節の靱帯

背側足根中足靭帯 dorsal tarsometatarsal ligaments(背側靭帯 dorsal ligaments)

  • 近位付着部:楔状骨と立方骨の背側面
  • 遠位付着部:中足骨底の背側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

8 つあり,それぞれの付着部20)は以下になります。

  • 内側楔状骨の背側面 〜 第 1 中足骨底の背側面
  • 内側楔状骨の背側面 〜 第 2 中足骨底の背側面
  • 中間楔状骨の背側面 〜 第 2 中足骨底の背側面
  • 外側楔状骨の背側面 〜 第 2 中足骨底の背側面
  • 外側楔状骨の背側面 〜 第 3 中足骨底の背側面
  • 外側楔状骨の背側面 〜 第 4 中足骨底の背側面
  • 立方骨の背側面 〜 第 4 中足骨底の背側面
  • 立方骨の背側面 〜 第 5 中足骨底の背側面

第 4 中足骨は外側楔状骨のみ2),または立方骨のみ26)とつながっているとしている文献があります。
中間楔状骨と第 3 中足骨底をつなぐ靭帯があるとしている文献9)があります。

図 1 に内側楔状骨と第 2 中足骨をつなぐ背側足根中足靭帯の付着部を示しています。
内側楔状骨の外側面の上部に付着しており,上述の背側面に付着するというのは正確ではないのかもしれません。

底側足根中足靭帯 plantar tarsometatarsal ligaments(底側靭帯 plantar ligaments)

  • 近位付着部:楔状骨と立方骨の底側面
  • 遠位付着部:中足骨底の底側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

5 つあり,それぞれの付着部26)は以下になります。

  • 内側楔状骨底側面で関節面の近く 〜 第 1 中足骨底の底側面
  • 内側楔状骨底側面の外側 〜 第 2・3 中足骨底の底側面
  • 外側楔状骨底側面の外側 〜 第 3・4 中足骨底の底側面
  • 立方骨の底側面(長腓骨筋腱溝のすぐ遠位) 〜 第 4 中足骨底の底側面
  • 立方骨の底側面(長腓骨筋腱溝のすぐ遠位) 〜 第 5 中足骨底の底側面

内側楔状骨と第 2・3 中足骨底をつなぐ靭帯の内側楔状骨への付着部は,リスフラン靭帯付着部の底側(図 1)で,長腓骨筋腱付着部より近位で深部です。
そして,前外側方向に走って浅層と深層に分かれ,浅層は第 3 中足骨底に,深層は第 2 中足骨底に付着します。
この靭帯は plantar Lisfranc ligament とも呼ばれます。
また,この靭帯の底側には長腓骨筋腱があり,靭帯のみの同定が困難なことがあります22)

外側楔状骨と第 3・4 中足骨をつなぐ靭帯の外側楔状骨への付着部と,長足底靭帯や後脛骨筋の付着部は,完全に分けることができません。
この靭帯の記載がない文献2,20)もあります。

立方骨と第 4・第 5 中足骨をつなぐ靭帯はとても薄い靭帯です。

背側足根中足靭帯よりは不規則で20,22),個人差があると考えてよさそうです。

骨間楔中足靭帯 interosseous cuneometatarsal ligaments

楔状骨と中足骨底をつなぐ靭帯です。
多くのバリエーションがあり,文献による違いもありますが,この記事では Castro26) による報告にならって以下の 3 つに分類します。

Lisfranc 靭帯(first interosseous ligament)

今回調査した文献2,6,20,22,26)では,この Lisfranc 靭帯だけは共通して記載がありました。

  • 近位付着部:内側楔状骨外側面(図 1)
  • 遠位付着部:第 2 中足骨底内側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

骨間楔中足靭帯のなかで最も大きな靭帯です26)

内側楔状骨から第 2 中足骨底に向かって前外側でやや下向きに走ります。

2 〜 4 本22,26)に分かれる場合があります。

Second interosseous cuneometatarsal ligament

  • 近位付着部:中間楔状骨外側面,外側楔状骨内側面
  • 遠位付着部:第 2 中足骨底外側面,第 3 中足骨底内側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

バリエーションが多く,靱帯がない場合も含めて 7 パターンがあります。

Third interosseous cuneometatarsal ligament

  • 近位付着部:外側楔状骨外側面,立方骨内側面
  • 遠位付着部:第 3 中足骨底外側面,第 4 中足骨底内側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

この靭帯もバリエーションが多く,8 パターンがあります。

中足間関節の靱帯

背側中足靭帯 dorsal metatarsal ligaments(背側靭帯 dorsal ligament)

  • 内側の付着部:第 2・3・4 中足骨底の背側面
  • 外側の付着部:第 3・4・5 中足骨底の背側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

となりあう中足骨底の背側をつなぐ靱帯です。

底側中足靭帯 plantar metatarsal ligaments(底側靭帯 plantar ligament)

  • 内側の付着部:第 2・3・4 中足骨底の底側面
  • 外側の付着部:第 3・4・5 中足骨底の底側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

となりあう中足骨底の底側をつなぐ靱帯です。

骨間中足靭帯 interosseous metatarsal ligaments(骨間靭帯 interosseous ligament)

  • 内側の付着部:第 2・3・4 中足骨底の外側面
  • 外側の付着部:第 3・4・5 中足骨底の内側面
  • 靱帯が緊張する動き:記載なし

となりあう中足骨底の間をつなぐ靱帯です。

第 1 中足骨底と第 2 中足骨底のあいだには靱帯がないのですが,日本人体解剖学6)に第 1 中足骨底と第 2 中足骨底をつなぐ骨間中足靭帯が描かれている図があります。

関節包

独立した関節腔が 3 つあります。

第 1 足根中足関節の関節腔は独立しています。

第 2・第 3 足根中足関節の関節腔と中足間関節(第 2 中足骨と第 3 中足骨の間,第 3 中足骨と第 4 中足骨の間)の関節腔は連絡しています。
楔舟関節,楔間関節,楔立方関節の関節腔とも連絡しており,この複数の関節に共通する滑膜は great tarsal synovial membrane20) と呼ばれています。

第 4・第 5 足根中足関節の関節腔と第 4 中足骨と第 5 中足骨のあいだの中足間関節の関節腔は連絡しており,1 つの関節腔をつくります。

第 4 足根中足関節には第 4 中足骨底と外側楔状骨との関節が含まれますが,この第 4 中足骨底と外側楔状骨とのあいだの関節腔は第 2・第 3 足根中足関節などの関節腔(great tarsal synovial membrane)と連絡しているとの記述26)があります。

第 2 〜 第 5 足根中足関節の関節包と関節腔は共通であるとしている文献4,6)もあります。

滑液包

足部の滑液包は,どの関節に属しているのかを決められないものが多かったため,距腿関節についての記事で一括しています。

運動

足根中足関節の動きを特定できるほどの記述は,今回調査した文献にはありませんでした。

おおまかには底屈と背屈が生じるとしてよさそうです。

足根中足関節が動けば中足間関節は連動して動きます4)
また,足根中足関節が固定されて,遠位足根間関節が動く場合にも中足間関節は動くはずですが,文献には記載がありません。

以下に,各文献における足根中足関節の動きに関しての記述を紹介します。

筋骨格系のキネシオロジーには,「第 1 足根中足関節の運動は,多くの書籍において,底屈とわずかな外がえし,背屈とわずかな内がえしの組み合わせで生じると記載されている1)」とあります。
外がえしと内がえしは前額面での運動をさしています。
この記述の通りなら,第 1 足根中足関節には底屈・背屈の軸と外がえし・内がえしの軸の 2 軸があることになりますが,軸の数については書かれていません。

カパンディ9)には「足根中足関節の屈曲・伸展の軸は全体として斜め方向にあるため,内返しや外返し運動にも関係している。第 1 足根中足関節の運動は屈曲と内転が合成されたもので,内転の可動域は 15° である。第 5 足根中足関節の運動も屈曲と内転が合成されたものである」というような説明があります。
足根中足関節の運動軸は 1 つということのようですが,それ以外の運動軸があるかどうかについては述べていません。
なお,ここでの内転は第 2 中足骨に近づく動きをさしています。

ブルンストローム臨床運動学2)には,「第 1 足根中足関節の運動は,矢状面上で底屈(屈曲)と背屈(伸展),前額面上ではわずかな内がえしと外がえし,水平面ではさらに小さい外転と内転が起こる。第 1 中足骨が底屈すると,通常は外反を伴う。逆に,背屈では内反を伴う」とあります。
運動軸の数は分かりません。
また,第 4・第 5 足根中足関節については「背屈 – 底屈と回外 – 回内で約 10° の運動をもつ2)」とあります。
これも,背屈 – 底屈と回外 – 回内が同時に生じるのか,別々に生じるのかは不明です。

グレイ解剖学5)には,第 1 足根中足関節について,「可動域は,他の足根中足関節よりも大きく,屈曲,伸展,回旋が可能である」とあります。
軸の数は分かりません。
また,「回旋」の定義も不明です。

可動域が最も小さいのは第 2 足根中足関節です。
中間楔状骨が他の楔状骨よりも小く,第 2 中足骨が後方に突出して内側楔状骨と外側楔状骨の間に挟まれたようになるため,第 2 足根中足関節は動きが制限されます。

可動域が最も大きいのは第 4・第 5 足根中足関節であるとしている文献2)と,第 1 足根中足関節であるとしている文献1)があります。

第 1 足根中足関節は歩行時の立脚期に 5° 背屈1)します。

運動の制限因子やエンドフィールについての記述はありませんでした。

しまりの肢位(CPP)と最大ゆるみの肢位(LPP)

  • CPP:記載なし
  • LPP:記載なし

関節内圧

今回調査した文献に足根中足関節と中足間関節の関節内圧に関する記述はありませんでした。

作用する筋

今回調べた文献には,足根中足関節と中足間関節に作用する筋についての記述はありませんでした。

また,各関節を構成する骨同士をつなぐ筋はないため,各関節のみに作用する筋はないはずです。
ただし,小趾対立筋の起始である長腓骨筋の腱鞘が立方骨に固定されているのなら,第 5 足根中足関節を構成する骨同士をつなぐ筋ということになるのですが,長腓骨筋の腱鞘が立方骨に固定されているのかどうかは分かりませんでした。

足根中足関節をまたいでいてなんらかの作用がありそうな筋は,後脛骨筋,短腓骨筋,第三腓骨筋,長趾伸筋,短趾伸筋,長趾屈筋,短趾屈筋,小趾外転筋,小趾対立筋,足底方形筋,長母趾伸筋,短母趾伸筋,長母趾屈筋,短母趾屈筋,母趾外転筋,母趾内転筋斜頭です。

前脛骨筋は第 1 足根中足関節の内側底面に付着し,長腓骨筋は第 1 足根中足関節の外側底面に付着するため,これらの筋は第 1 足根中足関節の安定化に作用します1)
後脛骨筋も同様に安定化に作用するのかもしれません。

脛骨に付着する筋はこちら
腓骨に付着する筋はこちら
足根骨に付着する筋はこちら
中足骨に付着する筋はこちら
足の指骨に付着する筋はこちら

主な血液供給5)

今回調査した文献に足根中足関節と中足間関節への血液供給に関する記述はありませんでした。

足の遠位部への血液供給は,外側足底動脈,内側足底動脈,足背動脈,腓骨動脈です。

感覚神経支配

「足根間関節と足根中足関節は深腓骨神経に支配される20)」という記述はありますが,他の神経による支配の有無は分かりません。

髄節レベルについては,「それぞれの主要な関節は,おもに S1 と S2 の脊髄神経根に由来する複数の感覚神経の支配を受ける1)」と書かれています。

スポンサーリンク

あわせて読みたい

遠位足根間関節の解剖と運動:基本情報のまとめ

中足趾節関節の解剖と運動:基本情報のまとめ

滑膜関節の分類

関節運動学(関節包内運動)における関節面の動き

しまりの肢位とゆるみの肢位

スポンサーリンク

参考文献

1)P. D. Andrew, 有馬慶美, 他(監訳):筋骨格系のキネシオロジー 原著第3版. 医歯薬出版, 2020, pp651-712.
2)武田功(統括監訳): ブルンストローム臨床運動学原著第6版. 医歯薬出版, 2013, pp429-481.
3)久保俊一, 中島康晴, 田中康仁: 関節可動域表示ならびに測定法改訂について(2022 年4 月改訂). Jpn J Rehabil Med. 2021; 58: 1188-1200.
4)博田節夫(編): 関節運動学的アプローチ AKA. 医歯薬出版, 1997, pp39.
5)秋田恵一(訳): グレイ解剖学(原著第4版). エルゼビア・ジャパン, 2019, pp519-560.
6)金子丑之助: 日本人体解剖学上巻(改訂19版). 南山堂, 2002, pp212-221, 392-394.
7)長島聖司(訳): 分冊 解剖学アトラス I (第5版). 文光堂, 2002, pp216-279.
8)富雅男(訳): 四肢関節のマニュアルモビリゼーション. 医歯薬出版, 1995, pp157-161.
9)荻島秀男(監訳): カパンディ関節の生理学 II 下肢 原著第5版. 医歯薬出版, 1995, pp168-217.
10)山嵜勉(編): 整形外科理学療法の理論と技術. メジカルビュー社, 1997, pp36-61.
11)中村隆一, 斎藤宏, 他:基礎運動学(第6版補訂). 医歯薬出版株式会社, 2013, pp260-271.
12)井原秀俊, 中山彰一, 他(訳): 図解 関節・運動器の機能解剖 下肢編. 協同医書出版社, 2006, pp127-167.
13)木村哲彦(監修): 関節可動域測定法 可動域測定の手引き. 共同医書出版, 1993, pp102-113.
14)板場英行: 関節の構造と運動, 標準理学療法学 専門分野 運動療法学 総論. 吉尾雅春(編), 医学書院, 2001, pp20-41.
15)大井淑雄, 博田節夫(編): 運動療法第2版(リハビリテーション医学全書7). 医歯薬出版, 1993, pp165-167.
16)津山直一, 中村耕三(訳): 新・徒手筋力検査法(原著第10版). 協同医書出版社, 2022, pp278-305.
17)河上敬介, 磯貝香(編): 骨格筋の形と触察法(改訂第2版). 大峰閣, 2013.
18)寺山和雄, 片岡治(監修): 整形外科 痛みへのアプローチ 下腿と足の痛み. 南江堂, 1996, pp11-26.
19)森於菟, 小川鼎三, 他: 分担解剖学第1巻(第11版). 金原出版, 1983, pp170, 238-248.
20)Gray H, Lewis WH: Anatomy of the human body 21st edition. Lea & Febiger, 1924, pp354-361.
21)小林晶: 足部に名前を残す二人のフランス人 Chopart とLisfranc. 日本医学史雑誌. 2001; 47: 554-555.
22)平野貴章: Lisfranc 関節を理解する 機能解剖と病態. 日本フットケア・足病医学会誌. 2023; 4: 11-16.
23)平野貴章, 仁木久照, 他: リスフラン靭帯複合体の解剖学的検討. 聖マリアンナ医科大学雑誌. 2003; 31: 245-254.
24)Suzuki Y, Edama M, et al.: Morphological characteristics of the Lisfranc ligament. J Foot Ankle Res. 2020; 1: 46. doi: 10.1186/s13047-020-00412-0.
25)Moracia-Ochagavía I, Rodríguez-Merchán EC. Lisfranc fracture-dislocations: current management. EFORT Open Rev. 2019; 4: 430-444. doi: 10.1302/2058-5241.4.180076.
26)Castro M, Melão L, et al.: Lisfranc joint ligamentous complex: MRI with anatomic correlation in cadavers. AJR Am J Roentgenol. 2010; 195: W447-455. doi: 10.2214/AJR.10.4674.

スポンサーリンク

2023 年 8 月 15 日

コメント

タイトルとURLをコピーしました