JATI-ATI「機能解剖・バイオメカニクス」一問一答(全26問)

正解：b. 大腿四頭筋

膝関節伸展の主働筋は大腿四頭筋(大腿直筋・内側広筋・外側広筋・中間広筋)である。ハムストリングスは膝屈曲・股伸展、前脛骨筋は足関節背屈、腓腹筋は足関節底屈と膝屈曲に関与する。

正解：b. 大胸筋

ベンチプレスでの肩関節水平内転(水平屈曲)の主働筋は大胸筋であり、三角筋前部と上腕三頭筋が共働する。広背筋は肩伸展・内転、僧帽筋下部は肩甲骨下制、棘下筋は肩外旋に働く。

正解：b. 大殿筋

股関節伸展の主働筋は大殿筋であり、ハムストリングスも共働する。腸腰筋は股関節屈曲の主働筋であり、ロックアウトでは拮抗的に働く。縫工筋・大腿筋膜張筋は股関節伸展の主働筋ではない。

正解：c. 大きくなる

トルク(モーメント)は「力×モーメントアーム(力の作用線から関節までの垂直距離)」で決まる。負荷が関節中心から遠ざかるほどモーメントアームが長くなり、同じ力でも関節にかかるトルクは大きくなる。

正解：c. 第3のてこ

上腕二頭筋による肘屈曲は、支点(肘関節)・力点(筋付着部)・作用点(手部の負荷)の順で力点が中央にある第3のてこである。第3のてこは力では不利だが、可動範囲とスピードで有利になる。

正解：b. 等尺性(アイソメトリック)収縮

等尺性収縮は筋の長さが変化せず関節運動を伴わずに張力を発揮する様式で、プランクや空気椅子が代表例である。コンセントリックは筋が短縮、エキセントリックは筋が伸張しながら張力を発揮する。

正解：b. エキセントリック(伸張性)収縮

ダンベルを下ろす局面では上腕二頭筋が張力を発揮しながら伸張する、エキセントリック(伸張性)収縮である。同じ筋でも挙上時はコンセントリック、保持時はアイソメトリックとなり、エキセントリックは大きな張力を発揮しやすく筋損傷も生じやすい。

正解：c. 三角筋

回旋筋腱板は棘上筋・棘下筋・小円筋・肩甲下筋の4筋からなり、上腕骨頭を関節窩に引きつけて肩関節を安定させる。三角筋は表層の大きな運動筋であり腱板には含まれない。

正解：b. 腹直筋

体幹屈曲の主働筋は腹直筋で、外腹斜筋・内腹斜筋も共働する。脊柱起立筋・多裂筋は体幹伸展、腰方形筋は体幹側屈や骨盤の引き上げに働く。

正解：b. 膝を曲げ背すじを伸ばし物体を体に近づけて持ち上げる

物体を体幹に近づけてモーメントアームを短くし、膝を曲げ脊柱の中間位(背すじを伸ばす)を保つことで腰椎椎間板への剪断・圧迫負荷が小さくなる。物体を体から離すとモーメントアームが伸び腰部トルクが増大する。

正解：b. 股関節屈曲と膝関節伸展

大腿直筋は骨盤(下前腸骨棘)から脛骨にまたがる二関節筋で、股関節屈曲と膝関節伸展の両方に働く。残る3つの広筋群は膝関節伸展のみに作用する単関節筋である。

正解：b. 下腿三頭筋(腓腹筋・ヒラメ筋)

足関節底屈の主働筋は腓腹筋とヒラメ筋からなる下腿三頭筋で、アキレス腱を介して踵骨に付着する。前脛骨筋・長趾伸筋は背屈側に働き、後脛骨筋は内反・底屈の補助筋である。

正解：b. 大腿四頭筋

スクワットの立ち上がり(求心性)局面では膝関節伸展が起こり、その主働筋は大腿四頭筋である。大腿二頭筋は膝屈曲・股伸展に働くハムストリングスの一部で、ここでは股関節伸展に貢献するが膝伸展の主働筋ではない。

正解：b. 股関節からバーまでの水平距離(モーメントアーム)が大きくなり屈曲モーメントが増すため

ボトムでは体幹が前傾し、股関節(回転中心)からバー(荷重)までの水平距離が長くなるため、外力による股関節屈曲モーメントが増大し、これに抗う脊柱伸展筋・股関節伸展筋の負荷が高まる。モーメント=力×モーメントアームで決まるため水平距離の管理が重要となる。

正解：b. 遠心性収縮(伸張性)

バーを下ろす際は大胸筋が張力を発揮しながら引き伸ばされるため遠心性(伸張性)収縮となる。一方、バーを押し上げる局面では筋が短縮しながら張力を出す求心性収縮になる。

正解：b. 広背筋

懸垂では肩関節の伸展・内転と上腕の引き寄せが必要で、広背筋がその主働筋として中心的に働く。三角筋前部は肩屈曲、棘上筋は外転初期、前鋸筋は肩甲骨前進・上方回旋に働くため主役ではない。

正解：b. 上腕二頭筋

上腕二頭筋は肘屈曲と前腕回外の両方に働き、回外位では筋として有利な肢位となり肘屈曲に強く貢献する。腕橈骨筋は中間位(ハンマーカール)で貢献が大きく、上腕三頭筋は肘伸展の拮抗筋である。

正解：c. 棘下筋・小円筋・肩甲下筋(回旋筋腱板の下方群)

三角筋が上腕骨頭を上方へ転がそうとするのに対し、棘下筋・小円筋・肩甲下筋が骨頭を下方・内方へ引き、滑り運動を保って関節を安定させるフォースカップルを形成する。これにより骨頭の上方偏位を防ぎ、円滑な外転が可能になる。

正解：a. 僧帽筋上部・下部と前鋸筋

肩甲骨の上方回旋は僧帽筋上部・下部と前鋸筋がフォースカップルを形成して生み出し、上腕の頭上挙上に伴う肩甲上腕リズムを支える。菱形筋・肩甲挙筋はむしろ下方回旋に働くため逆作用となる。

正解：b. 中殿筋・大殿筋(外旋線維)

ニーインは股関節の内転・内旋を伴う動的外反であり、これを制動するには中殿筋(外転)と大殿筋の外旋線維の働きが重要となる。これらが弱いと膝の外反ストレスが増し、内側側副靱帯やACLへの負担につながりやすい。

正解：b. 前脛骨筋

踵接地直後は足関節が背屈方向へ動こうとし(前足部が床へ落ちる)、前脛骨筋が遠心性に働いてこれを制動し衝撃を緩和する。下腿三頭筋は主に立脚後期の蹴り出し(底屈)で求心性に働く。

正解：c. 拮抗筋(アンタゴニスト)

拮抗筋は主働筋(アゴニスト)と逆の作用をもち、主働筋の収縮時に相反性抑制によって弛緩・伸張することで円滑な関節運動を可能にする。協働筋は主働筋を助け、固定筋は近位部を安定させる役割を担う。

正解：c. 内側広筋(特に内側広筋斜頭/VMO)

内側広筋(特にVMO)は膝伸展の最終域で活動が高まり、膝蓋骨を内側に引いて軌道を安定させる役割をもつ。外側広筋とのバランスが崩れると膝蓋骨が外側偏位しやすく、膝前部痛の一因となる。

正解：c. 等尺性収縮

プランクは関節角度・筋長をほぼ変えず姿勢を保持するため、体幹筋は長さが一定のまま張力を出す等尺性収縮を行っている。重力による体幹伸展(反り)に抗して中間位を維持する姿勢保持の代表例である。

正解：a. 立脚側の中殿筋

片脚立ちでは立脚側の中殿筋が股関節外転筋として働き、骨盤の遊脚側への落下を防いで水平を保つ。中殿筋が弱化すると遊脚側の骨盤が下がるトレンデレンブルグ徴候が出現する。

正解：c. 第3のテコ(力点が中央)

肘屈曲では支点(肘)と抵抗(手部の荷重)の間に力点(上腕二頭筋の付着部)が位置するため第3のテコに分類される。第3のテコは力学的には不利(大きな筋力を要する)だが、運動範囲とスピードを稼げる利点があり、人体の多くの運動で見られる。