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背骨・胸郭の構造と機能を理解して障害を予防する

背骨(脊柱)は体の中心にあるため、人が行う全ての動きに関係しています。例えば、字を書くときなど、手を使う作業でも背骨は動いていますし、足を使って歩いているときにも背骨は一緒に働いています。

 

また、人が生きるために必要な「自律神経」の司令塔は背骨の中にあるため、自律神経の崩れは背骨に影響します。

 

さらに、私たち人間は進化の過程で二足歩行を獲得したことに伴い、人体の背骨はS字状に弯曲(わんきょく)しました。背骨がS字状に弯曲することで、人は体にかかる衝撃を吸収できるようになりました。そして、それに伴って背骨の感覚も鋭くなったため、人間は高度なバランス能力を得ることができました。

 

さらに、そうした背骨と肋骨で構成される「胸郭(きょうかく)」も身体において重要な役割を担っています。胸郭には、心臓や肺といった生命維持に欠かせない臓器が納まっているだけではなく、背骨と連携して、体のバランスを保つ役割を持っています。

 

このように、人にとって重要な役割を担う背骨と胸郭ですが、その構造は複雑で非常に理解しにくいです。

 

そこで今回は、「背骨・胸郭の構造と機能」について解説します。

 

背骨の構造と機能

背骨は、体にとって重要な役割を担っています。そのため、背骨の造り(構造、解剖)と働き(機能)を知ることは、痛みなどの障害を予防するために重要になります。

 

そこで以下に、背骨の構造と機能について記します。

 

背骨の構造

背骨は、全部で30個の骨が組み合わさって構成されています。これらをすべて合わせて「脊柱(せきちゅう)」といいます。脊柱は、上から頚椎(けいつい)、胸椎(きょうつい)、腰椎(ようつい)に分けられます。

 

そして、頚椎と腰椎は前方に凸の前弯(ぜんわん)構造となっており、胸椎は後方に凸構造の後弯(こうわん)の形をしています。つまり、脊柱はS字状の形をしています。

 

さらに脊柱には、このS字状で作られたバネのような構造によって「体にかかる衝撃を吸収する」という役割があります。背骨のS字状弯曲は、人が四足歩行から二足歩行になるときに必要に迫られてできた構造です。

 

そのため、犬や猫、馬といった四足動物の脊柱はS字状の形をしていません。

 

また、背骨は頚椎の一番上で頭蓋骨と接続しており、腰椎の一番下で仙骨(せんこつ)とつながっています。仙骨とは、いわゆる「尾骨」と呼ばれる部分に当たる骨です。仙骨の一番下に尾骨があります。

 

そして、仙骨は骨盤(骨盤)と関節を作り、骨盤は股関節(下半身)と連結しています。

 

さらに、肩関節の一部である肩甲骨は、背骨と胸骨(胸の中心にある骨)をつなぐ肋骨と関節を形成しています。

 

 

このように脊柱は、頭蓋骨から上肢(手)、下肢(足)までの全身をつなぐような位置に存在しているのです。そのため、手を使う動きや足を使う動作であっても、脊柱の働きが欠かせないということです。

 

 

 

頚椎の機能(役割)

頚椎とは首の骨のことであり、7個の背骨から構成されます。頚椎は、前に凸の前弯(ぜんわん)という形をしています。頚椎の特徴は、頚椎の上に乗っている頭の働きに関係しています。

 

頭の骨である頭蓋骨には、目、耳、鼻、口など人が生きていく上で欠かせない感覚器官があります。

 

そして人は、こうした頭蓋骨内に存在するの器官を上手く使うことで、さまざまな危機を回避することができます。例えば、自分がいる場所の横から車が来たときには、目を使って横を見ることでその状況を把握し、「車が来ない位置まで走る」などの、何かしらの回避行動を起こします。

 

このような危機回避のためには、目が存在している頭蓋骨が自由に動ける必要があります。頭蓋骨が横を向くことで、初めて目によって左右の状況を確認することができます。

 

しかし実際には、頭蓋骨自身は動くことができません。そのため、横を向いて目で状況を確認するためには、頭蓋骨の下に位置する頚椎が大きく動かなければなりません。そのため、頚椎は「可動範囲が大きい」という特徴を持っています。とくに頚椎は、他の背骨と比べて、回旋(かいせん)と呼ばれるねじりの動作を得意とします。

 

胸椎の機能(役割)

頚椎の下に位置する背骨は、胸椎と呼ばれます。そして、胸椎には、肋骨がついています。肋骨は、後方で脊柱とつながっており、前方で胸骨と連結しています。

 

このように胸椎は、肋骨が存在することによって動きが制限されています。そのため、胸椎の動きは、頚椎と比べると小さくなっています。

 

また、既に述べたように、胸椎から出る肋骨は肩甲骨と関節を形成します。また、肋骨と胸椎で形成されている胸郭(きょうかく)には肺が収まっています。そのため、肋骨と胸椎が動いて胸郭が膨らむことで、呼吸を行うことができます。

 

こうしたことから、胸椎の運動は、上肢(手)の動きや呼吸の動作に大きな影響を与えます。つまり、胸椎の柔軟性が小さくなると、呼吸が浅くなったり、肩や手にかかる負担が大きくなったりします。

 

さらに、胸椎には「自律神経」の司令塔があるため、自律神経とも深い関係があります。

 

腰椎の機能(役割)

脊柱の一番下(胸椎の下方)にある腰椎は、仙骨とつながります。仙骨は骨盤と関節を作り、骨盤は大腿骨と股関節を構成します。そのため、腰椎の運動は、ひざや足といった下肢の動きに大きく影響します

 

また、腰椎は関節の解剖学的特徴から、腰を伸ばしたり丸めたりするような前後の動きは得意としますが、ねじりの動作はあまり起こらないようになっています。

 

一般的に、ゴルフのスイング動作などは「腰を回す」という表現をされます。しかし、腰はねじりの動きが起こりにくい造りになっているため、腰だけの運動では、十分に体のねじりを作ることはできません。

 

実際のスイング動作は、主に腰ではなく、腰椎の上下にある胸椎と股関節の動きによって行われています。

 

こうしたことから、スイング時などに胸椎と股関節の柔軟性が低いと、本来動きにくい腰を無理やり捻らなければいけなくなるため、腰にかかる負担が増えます。その結果、ゴルフ中に腰痛を起こす可能性が高くなります。

 

以上のように、背骨には、背骨全体としての役割と、各部位ごとの機能があります。このような特徴を理解することで、体にかかる負担を減らす方法を知ることができます。

 

胸郭の構造と機能

胸郭は、背骨と肋骨が連結することで形成されています。そして胸郭には、肺や心臓などの臓器が納まっているため、胸郭は呼吸などの生命維持活動に関係します。さらに胸郭は、体のバランス機能にも深く関係しており、さまざまな役割を担っています。

 

そこで以下に、胸郭の構造と機能について記します。

 

胸郭の構造

胸郭は、12個の背骨(胸椎)と、左右で24本の肋骨、胸骨の計27個の骨から形成されます。胸郭の主な役割は、肺や心臓といった臓器の保護と、呼吸運動の補助になります。

 

人間における胸郭の形は、前後が狭く、横に広がっています。そして、胸郭には、柔軟性があり、呼吸によって前後左右に拡張しす。この柔らかさによって、肺が膨らむことをサポートして呼吸運動を可能にしたり、姿勢のバランスをとったりすることに関与します。

 

胸郭の主な運動は、膨らんだり縮んだりすることです。ただ、胸郭は、部位によって背骨と作る関節の向きが異なるため、動き方(運動の仕方)が変わります。

 

具体的には、胸郭の上方は前後の動きが大きく、下方は左右に拡張するような動きが起こります。

 

また胸郭には、筋肉を介して肩甲骨が付着しています。胸郭の背側で、肋骨の上に筋肉があり、その上に肩甲骨が乗っているような形になります。そして、肩甲骨は上腕骨と関節を作り、肩関節を形成します。

 

このように、胸郭は肩関節と構造的に密接に関係しているため、胸郭の柔軟性の低下は、肩関節の痛みなどにつながります。つまり、肩関節に疼痛(とうつう)がある人に対して、胸郭を柔らかくする運動は効果的です。

 

さらに胸郭には、首を動かす筋肉も付着しています。これらの筋肉は、激しい運動時などに起こる、浅く早い呼吸のときに働いて胸郭を広げます。

 

また、胸郭と首をつなぐ筋肉の中には、上肢(腕)に続く神経と血管が通っています。そのため、これら筋肉は手の痺れといった腕の症状などにも関係します。例えば、こうした筋肉が緊張すると、神経や血管を圧迫されて腕や手の痺れが出現することになります。

 

このように胸郭は、構造の特徴上、上肢と深い関係にあります。

 

胸郭と機能(役割)

人の体は、体の重みが足底に圧力としてかかる点(足圧中心点)と、胸郭の中に位置する上半身の中心の点(上半身質量中心点)がズレることで動きます。多くの人は、脚や腕といった筋肉を収縮させて「歩く」運動が起こると思うかもしれません。しかし実際には、体が動き出すのに筋肉の収縮は必要ありません。

 

これは、地面の上に一本の棒が立っている場面を考えてもらえると、想像しやすいです。

 

足圧中心点というのは、地面と棒が接している部分にかかる力です。反対側の上端を、体でいう上半身質量中心点だと考えます。下端と上端の位置関係が、垂直に保たれている状態では、棒は倒れることなく安定しています。

 

そして、棒であれば、外力が加わらない限り足圧中心点と上半身質量中心点の位置関係は変化しません。

 

ただ、棒の上端を押して前方に動かすと、下端(足圧中心点)と上端(上半身質量中心点)にズレが生じます。そうなると、棒は自然と前方に倒れます。逆も同様で、上端が後方に動くと、棒は後方に動きます。

 

体にも同じことが起こります。前方に向かって歩く時は、上半身質量中心点が位置する胸郭が前方に動くことで、足底にかかる圧力点とのズレが発生します。その結果、体は前方に倒れようとし、前進します。

 

これが立っている状態から前に歩くときに体に起こっているメカニズムです。つまり、人は「バランスを崩すことによって動いている」ということがわかります。

 

そして実際に歩く時も「バランスを崩す → バランスを保つ → バランスを崩す」ということを繰り返すことで、前進し続けます。

 

このように、人が動き始めるときには、バランスを崩すために胸郭の動きが重要になります。胸郭の位置が変化しなければ、体が前進したり後退したりすることはありません。また、逆にバランスを保つときにも胸郭の柔軟性が必要です。

 

既に述べたように、足圧中心点(足底)と上半身質量中心(胸郭)の二つの位置がズレることで、バランスが崩れて動きが始まります。そこから、バランスをとる時は、この二つの圧力点が垂直になる必要があります。

 

そのため、バランスをとる時も、胸郭が足の上方に移動しなければなりません。そして、このように胸郭が柔軟に位置を変えるためには、胸郭の柔らかさが必要になります。

 

そのため、人が動き始めるときも、その後に動き続けるときにも、胸郭が柔軟に動くことが大切だということです。

 

今回述べたように、背骨と胸郭は複雑な構造をしています。しかし、背骨と胸郭は体にとって重要な役割を担っているため、障害を予防するためには、これらの構造と機能を理解することが大切です。

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