膝の構造（骨、関節、軟骨、靭帯など）について

骨は固く強いもので、膝を支える芯の部分です。
膝の骨は大腿骨（だいたいこつ）、脛骨（けいこつ）、腓骨（ひこつ）、膝蓋骨（しつがいこつ）の四つの骨から成り立っています。
大腿骨はいわゆる”太ももの骨”です。
脛骨はすねの骨、腓骨は脛骨を外側で支える細い骨です。
膝蓋骨は俗に言う”お皿の骨”にあたります。

骨同士がうごく面のことを”関節（かんせつ）”といいます。
膝の場合、大きな関節が２つあります。
ひとつは大腿骨と脛骨の間の大腿脛骨（だいたいけいこつ）関節です。
この関節は膝で体重をささえる最も大きな負担がかかるところです。
もう一つは大腿骨と膝蓋骨の間の膝蓋大腿（しつがいだいたい）関節です。
この関節では、膝蓋骨が膝を曲げ伸ばしする際に大腿骨の上をすべるように上下に移動します。
普段はそれほど大きな負担はかかりませんが膝を強く曲げる際に負荷がかかる関節です。

関節をつくっているそれぞれの骨の表面は”関節軟骨（かんせつなんこつ）”という軟骨で覆われています。
この軟骨は硝子軟骨（しょうしなんこつ）とよばれる軟骨で、非常に柔軟性の高く、滑らかに動くことができます。
大腿骨、脛骨、膝蓋骨、腓骨はそれぞれその表面を関節軟骨に覆われています。
骨は硬いものなのでそのまま動くとこすれて削れてしまいます。
関節軟骨はこの骨の表面を守り、衝撃を和らげることで、骨同士が滑らかに動き、傷つかないようにするのに役立ちます。

例えば大腿脛骨関節では、大腿骨表面の関節軟骨と、脛骨表面の関節軟骨とが滑らかにすべることで関節にかかる負担を軽減しています。
関節軟骨は荷重がくわわることでその形を変え、軟骨同士が非常に滑らかに動くことができるようになっています。

軟骨には関節軟骨以外にもうひとつ、半月板（はんげつばん）という軟骨があります。
これは大腿骨と脛骨の間に存在する軟骨で、線維軟骨（せんいなんこつ）とよばれる軟骨です。
上述の関節軟骨と比べるとやや硬く、関節をしっかりと支え、衝撃を和らげるという作用を持ちます。
内側と外側に存在して、アルファベットの”Ｃ”のような形をしている軟骨です。若い人が運動でよく痛めるのがこの半月板です。

骨と骨がぐらぐらしないように骨同士をしっかりとつなぎとめるものが靭帯（じんたい）です。
ちなみに骨と筋肉をつなぐのは”腱”といいます。
アキレス腱というのは聞いたことがあるのではないでしょうか。ふくらはぎの筋肉と踵の骨をつなぐのがアキレス腱です。
膝を支える靭帯は大きく四つあります。
内側を止める内側側副靭帯（ないそくそくふくじんたい）、外側を止める外側側副靭帯（がいそくそくふくじんたい）、中央で前後の動きを制動するのが前十字靭帯（ぜんじゅうじじんたい）と後十字靭帯（こうじゅうじじんたい）です。
内側側副靭帯は膝が外に開かないようにささえます。
前十字靭帯は脛骨が前に飛び出ていかないようにささえます。
後十字靭帯は逆に脛骨が後ろに落っこちないようにささえます。
外側側副靭帯は弓状靭帯、膝窩筋腱などとともに”後外側複合体”とよばれ、膝の外側をしっかりとささえる役割をしています。
このうち、前十字靭帯と内側側副靭帯はスポーツでよく損傷をうける靭帯として有名です。

膝を支える大きな筋肉としては前面の大腿四頭筋（だいたいしとうきん）と後面のハムストリングスなどがあります。
大腿四頭筋はその名の如く４つの筋肉があつまってできおり、内側広筋（ないそくこうきん）・外側広筋（がいそくこうきん）・大腿直筋（だいたいちょっきん）・中間広筋（ちゅうかんこうきん）の四つの筋肉から成り立っています。
大腿四頭筋は膝を伸ばすときに使用する強力な筋肉です。
太ももの前でもりっとしていて非常に目立つ筋肉です。
後方のハムストリングスは膝を曲げるときに働く筋肉です。
ハムストリングは大腿二頭筋（だいたいにとうきん）、半膜様筋（はんまくようきん）、半腱様筋（はんけんようきん）という３つの筋肉から成り立っています。これが硬くなると膝だけでなく、腰の痛みの原因となることがあります。

膝関節は関節包（かんせつほう）という袋状の膜によって包まれています。
そしてこの関節包の内側には滑膜（かつまく）という組織が存在します。
この滑膜からは、関節液（かんせつえき）が作り出されます。

関節液の役割は大きく二つあります。
ひとつは軟骨同士がスムーズに動くための潤滑油の役割です。
関節軟骨の表面をうすくつつみ、軟骨同士が滑らかに動くのを助けます。
もう一つは関節軟骨を栄養する役割です。
荷重がかかった関節軟骨が元の形に戻る際に、この関節液を取り込み、軟骨はそこから栄養を受けると考えられています。
この滑膜が何らかの原因で炎症を起こすと、過剰に関節液を作ってしまい、膝に水がたまるという現象となるのです。

膝に水がたまる理由をわかりやすく動画で説明します。

膝の痛みはこれらの膝の構造物が何らかの損傷をうけたり、炎症が起こったりすることによって起こります。
まずはどの部位が痛いのか、どのような動作をすると痛いのかなどを詳しく診察することである程度痛みの場所や原因を特定することができるのです。

膝が痛い場合には痛いと感じる場所をゆっくり丁寧に抑えてみてどこが痛いかを的確に捉えることが疾患の原因を捉える大きな第一歩となります。

私たち整形外科医が膝を触る場合には、実は細かく痛みの場所を探しながら原因を探っているのです。

膝に痛みを感じる方は是非一度自分の痛みの場所をしっかり考えてみてください。
診察の際、痛みの部位や痛みを感じる状態などを詳しく教えていただけるとスムーズな診察に大変役立ちます。