てこの種類と人体での作用例


Charcot（＠StudyCH）です。

日常生活の各所にてこの原理が使われています。簡単な原理ですが，ある仕事を効率的に行うためにはとても重要な原理です。

人体においても，骨と骨の連結部 (関節) を支点，筋の付着部を力点，身体各部位の重心点を荷重点とすると，骨はてこであり，そこにはてこの原理が作用します。てこには３つの種類があって，それぞれの概要と，人体での作用例を下にまとめました。

第１のてこ


支点が力点と荷重点の間にあるてこです。その特徴は「安定性」にあります。はさみやシーソーなどは第１のてこが作用しています。

人体での作用例

(1) 頸部前後屈

[支点]　　環椎後頭関節　　　　
[力点]　　後頭骨の筋付着部
[荷重点]　頭部の重心から延長した部分

(2) 片足立位時の骨盤に対する中殿筋の作用

[支点]　　股関節
[力点]　　大腿骨の大転子の筋付着部　
[荷重点]　骨盤（片足を挙上した側）

(3) Push upにおける肘伸展運動の上腕三頭筋の作用

[支点]　　肘関節
[力点]　　肘頭の筋付着部
[荷重点]　前腕

(4) 上腕三頭筋の肘伸展

[支点]　　肘関節　　　
[力点]　　肘頭の筋付着部
[荷重点]　前腕

第２のてこ


支点と力点の間に荷重点があるてこです。特徴は「力の有利性」にあります。一輪車の手押し車，棒をてこにして大きな岩を動かそうとする状態などは第２のてこを用いています。人体で作用する例は少ないです。

人体での作用例

(1) 下顎骨の開口運動

[支点]　　顎関節
[力点]　　下顎骨下面舌骨付着部
[荷重点]　咀嚼筋付着部

(2) つま先立ち時の足の状態

[支点]　　中足指節関節部
[力点]　　アキレス腱付着部
[荷重点]　足関節前方の身体重心線の通過点

(3) 腕橈骨筋の肘屈曲

[支点]　　肘関節
[力点]　　橈骨茎状突起の筋付着部
[荷重点]　前腕の重心線

第３のてこ


力点が支点と荷重点の間にあるてこです。特徴は「運動の速さに対して有利」ですが，一方で「力に対しては不利」であることです (詳しくは「てこの力学的有意性」を参照して下さい)。人体で作用するてこの多くはこの第３のてこです。

人体での作用例

(1) 上腕二頭筋の肘屈曲

[支点]　　肘関節
[力点]　　上腕二頭筋付着部
[荷重点]　前腕の重心線

(2) 基本的立位姿勢で上肢全体を前方挙上するときの三角筋の作用

[支点]　　肩関節（肩甲上腕関節）　
[力点]　　上腕中央外側（三角筋粗面）の付着部
[荷重点]　上肢の重心線

(3) 三角筋による肩外転

[支点]　　肩関節（肩甲上腕関節）
[力点]　　上腕中央外側（三角筋粗面）の付着部
[荷重点]　上肢の重心線

(4) 側臥位での中殿筋外転

[支点]　　股関節
[力点]　　大腿骨の大転子の筋付着部
[荷重点]　下肢の重心線

(5) 大腿四頭筋による膝伸展

[支点]　　膝関節
[力点]　　脛骨粗面の筋付着部
[荷重点]　下腿の重心線

まとめ

てこには3種類あって，それぞれによって特徴（有利な点，不利な点）が違います。人体においても，このてこを上手く活用していますが，活用しているてこに応じて有利な運動，不利な運動があります。

てこが人体でどのように作用しているかを考えることで，効果的なリハビリテーション介入に活用できると思います。てこの力学的有利性については「てこの力学的有利性」を参考にして下さい。

それでは皆さまの学習の充実を願って。

Charcot（＠StudyCH）でした。All the best。

参考図書

基礎運動学
オーチスのキネシオロジー
プロメテウス解剖学アトラス

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