足のアーチ

足のアーチ
足の骨格。内側から見た図。
足の骨格。側面図。
詳細
識別子
ラテン	足弓
解剖学用語 [Wikidataで編集]

足のアーチは足根骨と中足骨によって形成され、靭帯と腱によって強化されており、直立姿勢で最小限の重量で足が体の重さを支えることを可能にします。

縦アーチと横アーチに分類されます。

足の縦アーチは内側アーチと外側アーチに分けられます。^[1]

内側アーチは外側縦アーチよりも高く、踵骨、距骨、舟状骨、3つの楔形骨（内側、中間、外側）、第1、第2、第3中足骨で構成されています。^[1]

その頂点は距骨の上関節面にあり、立った状態で支える2つの末端または支柱は、後方では踵骨の底面の結節、前方では第1、第2、第3中足骨の頭である。このアーチの主な特徴は、その高さと構成要素間の小さな関節の数による弾力性である。^[1]

最も弱い部分（つまり、過度の圧力によって最も変形しやすい部分）は距骨と舟状骨の関節ですが、この部分は足底踵舟状骨靭帯（別名スプリング靭帯）によって支えられています。この靭帯は弾力性があり、外乱力が除去されるとアーチをすぐに元の状態に戻すことができます。この靭帯は内側では足首関節の三角筋靭帯と融合して強化され、下側では扇形の挿入部で広がった後脛骨筋腱によって支えられており、靭帯の過度の緊張や靭帯が永久に伸びてしまうほどの伸張を防いでいます。 ^[1]

アーチはさらに、足底腱膜、足裏の小さな筋肉（親指の短い筋肉）、前脛骨筋と後脛骨筋、長腓骨筋、長指屈筋、長母趾屈筋の腱、および関連するすべての関節の靭帯によって支えられています。^[1]

外側アーチは、踵骨、立方骨、第4中足骨、第5中足骨で構成されています。^[1]

このアーチの2つの注目すべき特徴は、その堅牢性とわずかな隆起です。足底長靭帯と足底踵立方靭帯の2つの強力な靭帯が、伸筋腱と小指の短筋とともに、アーチの完全性を保っています。 ^[1]

これらの内側アーチと外側アーチは足の前後アーチの構成要素として簡単に実証できますが、基本的な縦アーチは両方によって構成され、踵骨、立方骨、第3楔形骨、第3中足骨で構成されています。足の他のすべての骨は、このアーチを破壊することなく取り除くことができます。 ^[1]

足には縦アーチに加え、一連の横アーチが存在します。^[1]

中足骨の後部と足根骨の前部では、アーチは完全であるが、足根骨の中央部では半ドームのような特徴を示し、その凹面は下向きと内側を向いているため、足の内側の縁を合わせると完全な足根骨ドームが形成される。横アーチは、 3つの楔形骨、立方骨、および5つの中足骨基部で構成される。横アーチは、骨間靭帯、足底靭帯、および背靭帯、第1指と第5指の短筋（特に母趾内転筋の横頭）、および長腓骨筋（その腱はアーチの支柱の間を横切って伸びる）によって強化されている。 ^[1]

特に内側縦アーチは、かかとからつま先まで伸びる厚い足底腱膜など、バネのような役割を果たす弾性特性を持つ軟部組織のための空間を作り出します。これらの軟部組織は弾性特性があるため、接地反力をより長い時間にわたって分散させ、筋骨格の摩耗や損傷のリスクを軽減することができます。また、これらの力のエネルギーを蓄え、次の一歩で戻すことができるため、垂直方向の力がより高い歩行、特に走行のコストが軽減されます。^[2]

アーチ足は一般的に男性に多く見られ、研究では男性よりも女性のほうが扁平足になりやすいことが報告されています。^[3]アーチ足を持つ女性は妊娠を経験するとアーチ足が扁平化することがあります。これは、エストロゲンなどの女性ホルモンの急増により足の腱が柔らかくなり、弛緩するため、アーチ足が扁平化するからです。^[4]

人の縦アーチと横アーチの解剖学と形状は、その人が罹りやすい怪我の種類を決定します。人のアーチの高さは、舟状骨の高さによって決まります。縦アーチが崩れると、扁平足と呼ばれる状態になります。^[5]縦アーチが低い、つまり扁平足の人は、足が内側に外転または回転する回内姿勢で立ったり歩いたりする可能性が高くなります。これにより、かかとの痛み、土踏まずの痛み、足底筋膜炎にかかりやすくなります。^[6]扁平足の人は、つま先で体重を支える必要がある運動を行うのがより困難になることもあります。

縦アーチが高い人や凹足の人^[7]は、足が外側に反ったり転んだりする回外姿勢で歩いたり立ったりする傾向があります。また、アーチが高いと足底筋膜が踵骨から引き伸ばされるため、足底筋膜炎を引き起こす可能性があります。さらに、アーチが高いか低いかによって、足が地面にぶつからないように前脛骨筋がより強く働かなければならないため、シンスプリントのリスクが高まります。^[8]

人間 以外の類人猿（テナガザル、ゴリラ、オランウータン、チンパンジー、ボノボ）は足の外側、つまり「内反り」の足で歩く傾向があり^[9] 、これは枝の上を歩くための基本的な適応を反映しているのかもしれない。彼らの足には縦アーチがないとよく言われるが、二足歩行する類人猿の足跡は、彼らが自分自身を支え、推進するためにかける圧力を直接的または間接的に反映しているに違いなく^{[10] [11]、類人猿が中足部の内側部分で}足の圧力を 低くしていることを示唆している。

しかし、人間の足と人間の内側縦アーチは、足の前部が足の後部に対して内側にねじれている点で異なります。^[12]そのため、すべてのつま先が同時に地面に接触し、ねじれが非常に顕著であるため、最も内側のつま先、つまり親指または母趾 (一部の個体では第 2 つま先) が、歩行や走行時に最大の推進力を発揮する傾向があります。これにより、他の類人猿と比較して、人間の足は「外反」または比較的外向きの外観になります。人間の足の前部が後部に対して強くねじれているため、内側縦アーチの高さが増加する傾向があります。しかし、現在では、靴を履くことでも内側縦アーチの高さが強調され^[13]、内側縦アーチの高さも個人間および速度によって大きく異なるというかなりの証拠があります。^[14]

現代人の足のアーチが高いのは、長距離走のための自然選択の結果である。^[15]一方、類人猿の親戚のアーチのない足の原始的な特徴は、樹上生活の一環として木の枝をつかむための選択によって維持されてきた。^[16]類人猿の足と人間の足の分岐は、初期の人類の祖先であるアルディピテクス・ラミドゥスから始まった。このとき、強化された足底組織が進化し、初期の陸上での推進力を支え、その後真のアーチが進化した。^{[17]しかし、骨格の縦アーチ構造自体は、}アウストラロピテクス・アファレンシスが（現代人と比較して）比較的低い縦アーチと、それに伴う横アーチの最初の兆候を進化させるまで進化し始めなかった。^[17]

初期の人類の祖先であるアウストラロピテクス・アファレンシス（375万年前以降）が、機能的に人間のような足をどの程度獲得していたかについてはまだ意見が一致していないが^[9]、この種の化石足骨や、一般的にこの種のものと考えられているタンザニアのラエトリの足跡に見られる前足の内側へのねじれは、ジョージアのドマニシ（約180万年前）のホモ・エレクトス（ホモ・ゲオルギクス^{と呼ばれることもある）の化石足骨[18]や、ほぼ同時期にケニアの}イレレットで発見されホモ・エレクトス・エルガステルのものと考えられている足跡化石^[19]に見られるものよりも明らかに目立たない。

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