股関節外旋筋群の機能と役割：深層の6つの筋は何をしているか

股関節の深い層にある6つの小さな筋は、まとめて外旋筋、つまり太ももを外向きにひねる筋と呼ばれます。ところが、この名前は股関節を伸ばした姿勢での作用にもとづく呼び名です。Vaarbakkenら（2014）は、解剖体で筋の長さの変化を測り、そのうちの梨状筋と内閉鎖筋が伸展と外転の力を最も大きく出すのは、股関節を60〜90°曲げた姿勢だと推定しました。

人工股関節全置換術（THA）を受けた患者さんのカルテを読んでいると、手術記録に「後方アプローチ。短外旋筋群と後方関節包を切離し、インプラント設置後に修復」と書かれていることがあります。THAは傷んだ股関節を人工の関節に置き換える手術で、インプラントはその人工関節の部品のことです。後方アプローチは、股関節の後ろ側から関節に入る方法を指します。つまりこの記録は、関節包の後ろ側と短外旋筋群をいったん切り離し、人工関節を入れたあとで縫い戻した、という意味です。短外旋筋群は、お尻の表面にある大殿筋の下に隠れた、これらの小さな筋の集まりです。

外向きにひねるだけの小さな筋なら、切ったままでも、ひねる力の大きい大殿筋が代わりを務めてくれそうです。それなのに、なぜ手間をかけて縫い戻すのでしょうか。

大殿筋の下にある6つの筋

股関節の外旋筋群は、上から順に梨状筋、上双子筋、内閉鎖筋、下双子筋、大腿方形筋、外閉鎖筋の6つです（図1、表1）。深い層にある6つの外旋筋なので、深層外旋六筋とも呼ばれます。いずれも大殿筋に覆われていて、骨盤の後ろ側や閉鎖孔のまわりから起こり、大腿骨の大転子やその近くに付きます。梨状筋は仙骨から大転子へ斜め外下方へ走り、その下の上双子筋、内閉鎖筋、下双子筋、大腿方形筋の4つは、骨盤から大転子とその付近へほぼ水平に並んでいます。

いちばん上の梨状筋は、仙骨の前面、つまり骨盤の内側から起こります。梨状筋はそこから、骨盤の後ろにある大きな通り道である大坐骨孔を抜けて骨盤の外へ出て、大転子の上縁に付きます（Changら 2023）。内閉鎖筋も骨盤の内側から起こる筋で、閉鎖孔をふさぐ閉鎖膜の内面と、そのまわりの骨から起こります（University of Washington）。骨盤の外へは、大坐骨孔の下にある小坐骨孔という小さな通り道から出ます。このとき内閉鎖筋の腱は、坐骨棘と坐骨結節のあいだにある骨の溝、小坐骨切痕にかかってほぼ直角に向きを変え、大転子へ向かいます。腱と骨の溝のあいだには滑液包があり、腱が溝で向きを変えるときの摩擦を減らしています（Hwangら 2008）。

上双子筋は坐骨の後ろにとがって突き出た坐骨棘から、下双子筋は座ったときに座面に当たる坐骨結節から起こります。2つの筋は内閉鎖筋の腱の上と下に沿って走り、腱と一緒に大転子の内側面に付きます（Lezak & Massel 2026）。3つの筋が1本の腱にまとまって付くため、内閉鎖筋と双子筋をひとまとまりの筋として扱うこともあります。大腿方形筋は、坐骨結節の外側の縁から、大腿骨の後面にある方形結節という小さな高まりへ張る四角い筋です。外閉鎖筋だけは骨盤の前寄りから起こる筋で、閉鎖膜の外面とそのまわりの骨から起こり、大転子の後ろ内側にある転子窩というくぼみに付きます（University of Washington）。骨盤の前から大腿骨の後ろへ向かうので、大腿骨頸の下をくぐるように後ろへ回ります。

図1　深層外旋六筋と坐骨神経を右の股関節の後ろから見た模式図。外閉鎖筋は他の筋より深い層にあるため薄い色の破線で示した

筋	起始と停止	神経
梨状筋	起始：仙骨の前面 停止：大転子の上縁	仙骨神経叢の枝※1
上 双子筋	起始：坐骨棘 停止：大転子の内側面、内閉鎖筋の腱とともに	内閉鎖筋神経※2
内 閉鎖筋	起始：閉鎖膜の内面と閉鎖孔の周囲の骨 停止：大転子の内側面	内閉鎖筋神経
下 双子筋	起始：坐骨結節 停止：大転子の内側面、内閉鎖筋の腱とともに	大腿方形筋神経
大腿 方形筋	起始：坐骨結節の外側縁 停止：大腿骨後面の方形結節	大腿方形筋神経
外 閉鎖筋	起始：閉鎖膜の外面と閉鎖孔の周囲の骨 停止：転子窩	閉鎖神経

表1　深層外旋六筋の起始・停止と神経。この表では、起始は筋が骨盤側で付く場所、停止は大腿骨側で付く場所を指す。※1 第1・第2仙骨神経から出ることが多いが、第5腰神経から第2仙骨神経までの範囲や、第2仙骨神経だけから出る場合もある。※2 大腿方形筋神経からも枝を受けることが多い。どの高さの神経から枝が出るかは、資料によって幅がある

表1の仙骨神経叢は、腰の下のほうと仙骨から出た神経が骨盤の中で網の目のように集まった部分で、坐骨神経もここから出ます。神経の分かれ方には個人差があります。骨盤の片側を101側調べた解剖では、上双子筋の60.4%が、内閉鎖筋神経と大腿方形筋神経の両方から枝を受けていました（Aungら 2001）。外閉鎖筋への枝も一定ではありません。10の太ももを調べた解剖では、閉鎖神経が前後に分かれたあとの後ろの枝から出るものが6例、分かれる前の本幹から直接出るものが1例で、残る3例では閉鎖神経からの枝が見つかりませんでした。著者らは、外閉鎖筋の神経支配はさらに調べる必要があるとしています（Iwanagaら 2023）。

この並びは、坐骨神経との位置関係を知るうえでも大切です。坐骨神経は大坐骨孔から骨盤の外へ出て、80%を超える人で梨状筋の下から現れます（Hicksら 2023）。そのあと、上双子筋、内閉鎖筋、下双子筋、大腿方形筋の後ろ、つまり体の表面に近い側を下って、太ももの後ろへ向かいます。外旋筋群は、坐骨神経のすぐ奥に並んでいることになります。

一方で、これらの筋は体の表面から深いところにあるため、生きている人で働きを調べるのが難しい筋でもあります。筋の働きは筋電図で調べますが、内閉鎖筋には電極を届かせにくく、超音波で位置を確かめながら細いワイヤ電極を刺して記録した2014年の研究が、単純な動作での活動を示した最初の証拠と報告されています（Hodgesら 2014）。教科書に書かれている作用の多くは、筋の付き方から推定されたものです。

股関節を曲げると作用が変わる

筋が関節をどちらへ回すかは、筋が引っ張る線が、関節の回転軸のどちら側を、どれだけ離れて通るかで決まります。この距離をモーメントアームといい、てこでいえば腕の長さにあたります。てこのしくみは「てこの原理：人体の3種類のてこを見分ける」で説明しています。股関節を曲げると、大転子の位置が骨盤に対して動き、骨盤側の付着部との位置関係が変わります。そのため、同じ筋でも、股関節の角度によって回す向きや強さが変わります。

Delpら（1999）は、解剖体4体で、股関節を0°、20°、45°、60°、90°に曲げたときの回旋のモーメントアームを測りました。対象には梨状筋、大腿方形筋、内閉鎖筋、外閉鎖筋と殿筋群などが含まれ、大殿筋のような大きな筋はいくつかの区画に分けて測っています。股関節を曲げるにつれて、内旋のモーメントアームが長くなる筋、外旋のモーメントアームが短くなる筋があり、外旋から内旋へ転じる筋もありました。調べた18の区画のうち15で、曲げるにつれて内旋寄りに変わる傾向がみられました。また、大殿筋は外旋の力を出す能力が大きいことも示されました。

梨状筋については、外旋のモーメントアームが股関節を曲げるにつれて短くなり、約65°で内旋に転じるという先行研究の結果をもとに、Babaら（2022）が自分たちの実験結果を考察しています。この実験は、解剖体の股関節9つで外旋筋を1つずつ切っていき、内旋のしやすさを調べたものです。梨状筋を最後に切った側の結果では、梨状筋が内旋を止める働きは股関節を曲げていない0°でだけみられ、Babaらは、60°曲げた姿勢では内閉鎖筋の寄与のほうが大きいかもしれないと考察しています。ただし、筋を切る順番を変えても内旋の角度の増え方に差はみられず、標本も少数です。結論では、梨状筋と内閉鎖筋が0°と60°で内旋を抑えうるとしています。「梨状筋は股関節を伸ばした姿勢では外旋に、曲げた姿勢では内旋に働く」という説明は、この変化を指しています。

回旋以外の作用も、角度によって変わります。Vaarbakkenら（2014）は、解剖体の股関節3つで、さまざまな姿勢での筋の長さの変化を測り、そこからモーメントアームを求めました。梨状筋と内閉鎖筋は、股関節を105°曲げて10°内転したときに最も引き伸ばされ、伸展と外転で緩みました。そして、伸展と外転のモーメントアームの大きさと筋の長さから、伸展と外転の力が最も大きくなるのは股関節を60〜90°曲げた姿勢だと推定しました。同じ方法で大腿方形筋と外閉鎖筋も調べられています（Vaarbakkenら 2015）。大腿方形筋は曲げた姿勢で伸展の力が最も大きく、外閉鎖筋は逆に、股関節の中間位付近で、屈曲と内転の力が最も大きいと推定されました（表2）。

筋	筋の長さとモーメントアームから推定された作用
梨状筋、内閉鎖筋と双子筋	股関節を60〜90°曲げた姿勢で、伸展と外転の力が最も大きい
大腿方形筋	股関節を60〜90°曲げた姿勢で、伸展の力が最も大きい
外閉鎖筋	中間位の付近で、屈曲と内転の力が最も大きい

表2　姿勢によって変わる深層外旋筋の作用。解剖体の股関節3つで、筋の長さの変化から求めた推定値（Vaarbakkenら 2014、2015）

Vaarbakkenらは、この結果から、梨状筋と内閉鎖筋は曲げた股関節を伸ばし、外へ開く筋であり、立ち上がりや体を前へ押し出す動作で大切だろうと述べています。ただし、これは解剖体の股関節3つで筋の長さから推定した結果で、生きている人の筋電図で確かめたものではありません。「外旋筋」という名前は解剖学的肢位での作用にもとづく呼び名で、股関節を曲げた姿勢での働きまでは表していないことがわかります。

骨頭を臼蓋に引き寄せる筋

外旋筋群には、外旋の作用とは別に、股関節を安定させる働きがあると考えられてきました。股関節は、大腿骨頭が臼蓋にはまり込んだ関節です。根拠の一つは筋の向きです。Neumann（2010）は、股関節の筋の作用を回転軸との位置関係から整理した総説で、関節を圧迫する力を生む筋の役割にも触れています。総説は、多くの研究をまとめて論じた論文です。梨状筋を除く深層の外旋筋は、骨盤から大転子へほぼ水平に走るので、縮むと大腿骨頭を臼蓋に押し付ける向きの力が生まれます。

Retchfordら（2013）は、ほかの関節の研究から示されてきた考え方を股関節にあてはめました。関節のすぐ近くにある小さな筋は、少ないエネルギーで関節をわずかに圧迫し、骨のずれを抑えるのに向いている、という考え方です。そのうえで、大腿方形筋、小殿筋、双子筋、内閉鎖筋、外閉鎖筋などが、股関節を安定させる主な筋かもしれないと提案しました。斜めに走る梨状筋は、関節を圧迫する向きとしては有利でないとして、この候補には入っていません。ただし、この提案は、股関節の筋についての限られた研究にもとづくものでした。

筋の構造からも、この見方は支持されています。Parvareshら（2019）は、解剖体の股関節10個で、外旋筋群の筋線維の長さと生理学的断面積を測りました。生理学的断面積は、筋線維の向きに直角に切ったときの断面積の合計で、PCSAとも略され、筋が出せる力の大きさの目安になります。筋線維の長さは、筋が縮められる距離の目安です。外旋筋群は1つずつではPCSAが小さく、上双子筋は0.68 cm²しかありませんでした。しかし、上下の双子筋と内外の閉鎖筋を1つのまとまりとして合わせると10.00 cm²になり、小殿筋の8.29 cm²を上回りました。筋線維は比較的短く、腱の向きとほぼ平行に並んでいました。筋線維が短い筋は縮める距離が小さいので、関節を大きく回す動きには向きません。一方で、まとまりとしてのPCSAは大きいので、力は出せます。Parvareshらは、この組み合わせから、これらの筋は関節を回すより安定させる役割が主だろうと結論しています。

ところが、生きている人の筋電図は、もう少し込み入った姿を示しています。Hodgesら（2014）は、10人の内閉鎖筋にワイヤ電極を刺し、股関節をいろいろな方向へ押す力を出してもらいました。内閉鎖筋の活動は伸展で最も大きく、外旋、外転の順に続き、ほかの方向ではほとんど働きませんでした。外転と外旋では、ほかの筋より先に働き始めることが多くみられました。力の向きを問わず関節を安定させる筋なら、どの向きの力を出すときにも働くはずです。Hodgesらは、活動が特定の方向に限られていたことから、力の向きを問わない一般的な安定化の役割という仮説には疑問が残ると述べています。

大腿方形筋では、Semciwら（2015）が健康な10人の歩行と走行中の筋電図を記録しました。大腿方形筋は、足が地面に着いている立脚期に、歩行では中等度から高い活動を、走行では非常に高い活動を示しました。足が地面から離れて脚を振り出す遊脚期には、歩行ではほとんど働かず、走行では大きく働きました。体重を支える時期に働くことは、安定化の役割と矛盾しません。走行の遊脚期の終わりの活動について、Semciwらは、太ももの後ろの筋と協力して、接地に備えて脚の振りを減速させる働きの可能性を挙げています。

これらを合わせると、梨状筋を除く深層の外旋筋は、向きと構造からみれば骨頭を臼蓋に引き寄せるのに向いた筋です。一方、筋電図が記録された内閉鎖筋と大腿方形筋は、特定の向きの力を出すときや、歩行と走行の特定の時期に働いていました。生きている人での記録はこの2つの筋に限られ、6つの筋がそれぞれどれだけ関節の安定に関わっているのかは、まだ確かめられていません。

人工股関節の脱臼と外旋筋群の修復

手術記録の「短外旋筋群と後方関節包を切離し」は、次のような操作を指します。後方アプローチのTHAでは、大殿筋を分けた奥で、梨状筋と、上双子筋・内閉鎖筋・下双子筋がまとまった腱、必要に応じて大腿方形筋の一部、そして関節包の後ろ側を大腿骨から切り離して関節に入ります。これらの軟部組織は、股関節を曲げて内側へ閉じ、内向きにひねったときに、骨頭が後ろへ外れるのを防ぐ位置にあります。

Pellicciら（1998）は、2人の術者が、後方アプローチの手術の最後に関節包と外旋筋群をしっかり縫い戻す修復法を取り入れる前後で、脱臼率を比べました。1人目の術者では395人中4%から395人中0%へ、2人目では160関節中6.2%から124関節中0.8%へ下がりました（図2）。Kwonら（2006）は、縫い戻した場合と縫い戻さない場合を直接比べた5つの研究を統合しました。脱臼率は縫い戻した場合が0.49%、縫い戻さない場合が4.46%で、縫い戻さなかった場合の脱臼の相対リスク、つまり脱臼の割合の比は8.21倍でした。推定の幅を示す95%信頼区間は4.05〜16.67倍です。さらに、決まった手順で研究を集めて評価する系統的レビューで11の研究をまとめたところ、縫い戻した後方アプローチの脱臼率は1.01%で、前外側から入る方法の0.70%や、外側から入る方法の0.43%と同じくらいでした。

図2　後方アプローチのTHAで関節包と外旋筋群を修復しない場合と修復する場合の脱臼率。術者AとBはPellicciら（1998）による修復法の導入前後の比較で、術者Aは導入前後とも395人、術者Bは導入前160関節、導入後124関節。5研究の統合はKwonら（2006）

ここから、外旋筋群を縫い戻す理由が見えてきます。外向きにひねる力を補うためなら、大殿筋が残っていれば足りるかもしれません。縫い戻すのは、骨頭が後ろへ外れるのを抑える後方の軟部組織を元に戻すためです。ただし、この数字を外旋筋群だけの働きとして読むことはできません。縫い戻したのは筋と関節包の両方で、どちらがどれだけ効果をもたらしたのかは、これらの研究からは分けられません。解剖体の股関節9つで調べたBabaら（2022）の実験では、股関節の内旋を主に止めていたのは、関節包の後ろ側を補強する坐骨大腿靱帯でした。特に股関節を30°曲げた姿勢でその働きが大きく、外旋筋群は0°と60°で協力して内旋を止めていると考えられました。また、Pellicciらの比較は時期の異なる患者どうしの比較です。Kwonらも、患者をくじ引きで分けてから経過を追う、ランダム化した前向きの研究がほとんどないと述べ、そうした研究がさらに必要だとしています。

梨状筋症候群と深殿部症候群

外旋筋群が臨床で最もよく話題になるのは、梨状筋症候群でしょう。梨状筋が坐骨神経を圧迫して、お尻から脚へ痛みが広がるという病態です。坐骨神経の通り道に沿って広がる痛みを坐骨神経痛といい、梨状筋はその原因の一つとして古くから挙げられてきました。Hopayianら（2010）は、梨状筋症候群について、70年以上前から記述されているのに、いまも議論の多い病態だと述べています。腰痛や坐骨神経痛の0.3〜6%を占めるという推定がありますが、診断は症状と診察にもとづき、ほかの原因を除いて行います（Hicksら 2023）。

Hopayianらは、梨状筋症候群と報告された患者の特徴を系統的レビューでまとめました。集まった55の研究の多くは、1人の患者についての症例報告や、数人から数十人の患者をまとめた症例集積でした。よくみられた特徴は、お尻の痛み、大坐骨切痕のあたりを押したときの痛み、座ると強くなる痛み、梨状筋の張りを高める操作で強くなる痛みの4つでした。大坐骨切痕は、梨状筋が骨盤の外へ出るところにある骨のくぼみです。2018年の更新版でも中心になる特徴はこの4つでした。あお向けで膝を伸ばしたまま脚を持ち上げる下肢伸展挙上、いわゆるSLRで脚が上がりにくいことも多く報告されていましたが、SLRが正常でも梨状筋症候群は否定できません。著者らは、梨状筋症候群はこの4つの症状と所見で定義できるとしながら、症状や検査がどれだけ正確に診断できるのかは、これまでの研究からは結論できないとしています（Hopayian & Danielyan 2018）。

坐骨神経と梨状筋の形の変異も、原因として注目されてきました。坐骨神経が2つに分かれて、その一部が梨状筋を貫く変異などです（図3）。Smoll（2010）は、18の研究で調べられた解剖体6,062体を統合し、梨状筋と坐骨神経の変異が16.9%にみられることを示しました。95%信頼区間は16.0〜17.9%です。梨状筋症候群で手術を受けた患者の症例集積での変異の割合も16.2%で、95%信頼区間は10.7〜23.5%でした。2つの割合に有意な差はみられませんでした。変異があることは珍しくなく、症候群の患者で特に多いわけでもないので、変異は考えられていたほど重要な原因ではないかもしれません。

図3　坐骨神経と梨状筋の関係を示した模式図。坐骨神経は、ふくらはぎと足の裏へ向かう脛骨神経と、下腿の外側と前側、足の甲へ向かう総腓骨神経が束になった神経で、変異の例では2つが分かれて別の場所から出る。解剖体を統合した研究では変異は16.9%、梨状筋症候群で手術を受けた患者では16.2%にみられた（Smoll 2010）

近年は、坐骨神経がお尻の深い層で締め付けられる病態を、梨状筋に限らず深殿部症候群としてまとめる考え方が出てきました。Hernandoら（2015）は深殿部症候群を、腰の椎間板の異常によらず、大殿筋の下の空間で坐骨神経が締め付けられて起こる病態と定義しています。症状は、お尻、股関節、太ももの後ろの痛みやしびれ、脚へ広がる痛みです。神経が締め付けられることを、医学では絞扼といいます。その原因として、Hernandoらは、線維でできたひも状の組織、内閉鎖筋と双子筋による圧迫、大腿方形筋や坐骨と大腿骨のあいだの病変、ハムストリングスの病変などを挙げています。図1で見たとおり、坐骨神経は梨状筋の下に出たあと、上双子筋から大腿方形筋までの後ろを通るので、梨状筋以外の外旋筋群も神経の通り道に関わります。

坐骨と大腿骨のあいだで大腿方形筋が挟まれることが、股関節の痛みの原因になりうるという報告もあります。Torrianiら（2009）は、股関節の痛みがあり、MRIで大腿方形筋に異常な信号がみられた9人12股関節を調べました。坐骨と大腿骨のあいだの距離は平均13 mmで、比較のために調べた対照群の23 mmより狭くなっていました。患者は全員が女性で、大腿方形筋には全例で浮腫がみられました。著者らはこれを、挟み込みを意味する言葉を使って坐骨大腿インピンジメントと呼び、股関節の痛みの原因の一つになりうると述べています。

まとめ

股関節の深層外旋六筋は、梨状筋、上双子筋、内閉鎖筋、下双子筋、大腿方形筋、外閉鎖筋の6つで、大殿筋の下で骨盤と大腿骨をつないでいます。「外旋筋」という名前は股関節を伸ばした姿勢での作用で、股関節を曲げると、梨状筋のように内旋に転じる筋や、伸展と外転の力を出しやすくなる筋があります。梨状筋を除く深層の外旋筋は、向きと構造からは骨頭を臼蓋に引き寄せるのに向いていますが、生きている人で働きが記録されたのは内閉鎖筋と大腿方形筋だけです。カルテの手術記録で外旋筋群を縫い戻していたのは、外向きにひねる力を補うためというより、骨頭が後ろへ外れないように後方の軟部組織を元に戻すためと考えられます。縫い戻すと脱臼は大きく減りますが、その効果には関節包の修復も含まれています。また、坐骨神経はこれらの筋の後ろを通るので、お尻の深い痛みを考えるときにも、6つの筋の並びが手がかりになります。

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