膝関節の解剖と機能を深掘り：臨床で“触って理解する”ための基礎整理

膝関節は日常生活のあらゆる動作に関わる重要な荷重関節であり、複数の骨・軟部組織が協調することで複雑な運動と安定性を同時に実現しています。臨床で痛みや可動域制限、動作不全を捉える際には、関節そのものの構造理解が必須です。

本記事では、膝関節を構成する骨・関節包・軟骨・半月、靭帯、そして近年注目が高まっている膝蓋下脂肪体（IFP）まで、治療介入に直結する視点 で整理していきます。

膝関節を構成する骨と関節：大腿骨・脛骨・膝蓋骨がつくる2つの関節

膝関節は以下の3つの骨で構成されています。

• 大腿骨（Femur）
• 脛骨（Tibia）
• 膝蓋骨（Patella）

そして、次の2つの関節によって膝の運動が実現します。

1. 脛骨大腿関節（Tibiofemoral joint）
2. 膝蓋大腿関節（Patellofemoral joint）

これらは共通した関節包に包まれており、関節腔も連続しています。
そのため、臨床で見られる関節液貯留や滑膜炎などは、膝関節前面・側方・後方に広く影響をおよぼす点が特徴です。

関節軟骨と半月板：荷重関節としての緩衝・潤滑機能

大腿骨と脛骨の関節面には、軟骨細胞、Ⅱ型コラーゲン、コンドロイチン硫酸などから構成される関節軟骨が存在し、滑らかな関節運動と衝撃吸収に寄与します。

さらに、関節間には 内側半月板と外側半月板 が存在しています。

半月板の特徴は以下の通りです：

• Ⅰ型コラーゲン、プロテオグリカンで構成
• 荷重分散・衝撃吸収
• 関節安定性の向上
• 関節軟骨の潤滑と栄養供給に関与

臨床において、KOAで半月板の変性や断裂が起こると、荷重ラインの変化や軟骨摩耗が加速するため、動作観察や疼痛誘発の背景にある組織として意識しておく必要があります。

膝関節の安定性を担う靭帯群：ACL・PCL・MCL・LCL・膝蓋靭帯など

膝関節の前後・内外側の安定性は、複数の靭帯によって保たれています。

• 前十字靭帯（ACL）：脛骨の前方移動・内旋を制動
• 後十字靭帯（PCL）：脛骨の後方移動を制動
• 内側側副靭帯（MCL）：外反ストレスに抵抗
• 外側側副靭帯（LCL）：内反ストレスに抵抗
• 膝蓋靭帯・膝蓋支帯：膝前面の安定、膝蓋骨の軌道に関与
• 斜膝窩靭帯：膝窩部の後方安定性を補強

これらの靭帯はすべて関節の剛性と静的安定性を維持する重要な要素です。
評価では、靭帯単独の損傷だけでなく、荷重線・筋機能・関節包との連動も観察することが求められます。

関節包と滑膜：膝関節の「内部環境」を整える組織

膝関節包は 外層の線維膜 と 内層の滑膜 の2層構造です。

● 線維膜（Fibrous membrane）

• 密性結合組織で構成
• 骨膜に付着
• 関節の機械的な支持を担う

● 滑膜（Synovial membrane）

• 弾性線維を含む疎性結合組織
• 関節腔を密閉し、炎症の発生源にもなりやすい
• ルブリシン、ヒアルロン酸を産生し、
  関節の潤滑・栄養供給・内部環境の恒常性維持 に重要な役割を果たす

KOAでは滑膜炎が屈曲痛・伸展痛の主要因となることが多く、特に炎症性変化による膝前面の圧痛・腫脹は臨床でも頻繁に確認されます。

膝蓋下脂肪体（IFP）：膝関節の前方で“形を変えて働く”動的組織

近年の研究で臨床的注目度が高まっているのが 膝蓋下脂肪体（Infrapatellar Fat Pad：IFP） です。

IFPの特徴

• 膝蓋腱、脛骨近位、大腿顆に囲まれた空間を満たす脂肪組織
• 滑膜と一体化し、膝関節運動の滑走性をサポート
• 動作に応じて変形・移動して関節内圧を調整
• 衝撃吸収および関節内の負荷緩衝に寄与
• 半月板前角とも連結し、伸展時の半月板移動にも関与

臨床的重要性

IFPは神経分布が豊富で、炎症や線維化が起こると疼痛源となりやすい組織です。
また、可動性が低下すると膝屈曲時の膝蓋腱〜脛骨間の滑走が阻害され、

• 屈曲制限
• 前方のつかえ感
• 深屈曲での痛み

につながることが報告されています。

KOAではIFPが線維化しやすく、MRIでも炎症性変化として描出されるケースが多いため、臨床的評価では膝前面の軟部組織の硬さや圧痛を丁寧に確認する必要があります。

膝関節は多様な組織が協調して働く“統合システム”

ここまで述べてきたように、膝関節の機能は単に骨や軟骨だけでなく、

• 靭帯
• 半月板
• 関節包
• 滑膜
• IFP

といった多様な組織によって支えられています。

これらは相互に関連しながら膝関節の安定性・可動性・荷重伝達を担っており、KOAではそれぞれに病態変化が生じます。
臨床で痛みや動作不全の背景を読み解く際には、どの組織が障害され、どの機能が損なわれているのかを総合的に理解することが不可欠です。

TAKA

理学療法士/ビール

YouTubeContact

理学療法士として臨床に携わりながら、リハビリ・運動学・生理学を中心に学びを整理し発信しています。心理学や自己啓発、読書からの気づきも取り入れ、専門職だけでなく一般の方にも役立つ知識を届けることを目指しています。