ピラティスインストラクターが押さえておきたい椎間板の基礎知識
こんにちは。
ピラティスマシンFactoryです。
今回は、ピラティスインストラクターが押さえておきたい、椎間板の基礎知識について解説いたします。
脊柱の構造
椎間板の解説の前に、簡単に脊柱の構造について確認しましょう。
7個の頸椎、12個の胸椎、5個の腰椎、1個の仙骨、1個の尾骨により構成されている脊柱。
各椎骨のリング状の部分を椎体と言い、荷重負荷の大きい腰椎が最も大きく、負荷の少ない頸椎が小さい構造をしています。
この椎体と椎体の間にある組織が椎間板で、荷重伝達や負荷分散における重要な役割を担っています。
※上位頸椎の環椎後頭関節と環軸関節には椎間板はありません。
椎間板の構造
それでは、椎間板の構造についても詳しく見ていきましょう。
「髄核、線維輪、軟骨終板」で構成されている椎間板は、厚さ約7～10mm、直径約40mmの大きさの組織です。
髄核
髄核は椎間板の中心部から後方にあり、成人の椎間板では40～50％の体積を占めているゼラチン状の構造体です。
髄核の機能は、椎間板への圧縮負荷に抵抗できるように椎間板内圧を高めること。
結果として、椎間関節への荷重負荷も減少させるので、椎間関節の変性予防においても大切な組織です。
ちなみに、立位姿勢における荷重負荷は「椎体＆椎間板」と「椎間関節」が以下の割合で担っています。
・頸椎では、椎体＆椎間板：椎間関節＝5:5
・腰椎では、椎体＆椎間板：椎間関節＝8:2
このように、頸椎部と腰椎部では荷重支持の割合が異なるんですね。
ここで覚えておきたいのは、椎間板が変性して荷重支持機能が低下すると、その分だけ椎間関節への負担が増えるので、椎間関節の変形にもつながってしまうということです。
できるだけ椎間板を良い状態に長持ちさせることは、脊柱の可動性維持や腰痛予防にも大切ですね。
※椎間板ケアのポイントは後述します！
なお、脊柱の運動器疾患で代表的な椎間板ヘルニアは、髄核が突出したり、線維輪を突き破って飛び出すことで神経を圧迫することで、筋力低下や痺れなどの症状が生じる病態です。
線維輪
線維輪は、髄核の周囲を強固に取り囲んでいる15～25層の線維の層（ラメラとも言います）で、内側と外側では構成する成分が異なります。
内側部分は、関節軟骨にも豊富に含まれている、Ⅱ型コラーゲンや水分量の割合が多く、圧縮力に対する耐久性が強い構造をしています。
一方の外側部分は、骨や靱帯などに豊富に含まれている、Ⅰ型コラーゲンの割合が多く、張力に対して強い構造です。
このような構成成分の違いから、内側層は柔らかく外側層の方が硬い構造をしていて、様々な負荷に対応できるようになっていると考えられます。
線維層は、垂直軸に対して60～70°傾いており、隣接する線維層は互い違いに直角になるような格子状に配列されていて、あらゆる動きへの抵抗に適した構造をしています。
特に回旋運動に対して強い構造で、回旋運動時には線維輪のコラーゲン線維の半分が緊張し、残りの半分は弛むことで、あらゆる方向からの負荷に耐えることができるようになっています。
さらにさらに、線維層の間には、皮膚や血管など弾力性がある組織に豊富に含まれているエラスチンが存在し、線維層の配列を一定に保てるようになっているそうで、身体って本当によく出来ているな～と感心しちゃいますね。
なお、椎間板における神経分布は、線維輪の外側1/3にしかなく、線維輪内側や髄核には存在していません。
ところが、病的椎間板では線維輪の内側まで神経線維が入り込んでしまい、疼痛を感知しやすくなり、慢性腰痛の原因となることも報告されています。
終板
終板は、椎間板の上下に存在する軟骨の薄い層で、軟骨終板とも言われます。
椎体側は一般的な関節軟骨である硝子軟骨で、髄核や線維輪側は硝子軟骨よりも柔らかい線維軟骨で構成されており、椎間板への栄養供給や髄核の椎体への侵入防止などの機能を有します。
髄核の項で、椎間板を良い状態に長持ちさせましょうというお話をしましたが、そのためには栄養供給が必須ですので、終板は超重要なんです。
出生時には髄核や線維輪にも多くの血管が走行しているのですが、10歳頃には終板内部や線維輪の血管は消失してしまうため、成人の椎間板には血行がほとんどありません。
そのため、椎間板は人体最大の無血管組織とも言われています。
それでは、どのうようにして成人の椎間板に栄養が供給されているのかというと、椎間板に圧力が加わると水分が流出し、圧力が低下すると水分が流入する、拡散によって行われています。
つまり、脊柱の運動に伴って栄養が供給されているいうことです。
ピラティスと椎間板
それでは最後に、ピラティスと椎間板の関係について考えてみましょう。
前項でお伝えしたように、椎間板に栄養供給するためには、脊柱の運動が必要です。
デスクワークで8時間座っている方は、脊柱を動かす機会が減ってしまいます。
そのようなクライアントにレッスンをする場合、ピラティスリフォーマーやタワーを活用したロールオーバーや、スパインフレクションなど、大きく脊柱を動かすことが出来るエクササイズがオススメです。
ただし、椎間板性の痛みがあると、屈曲運動で痛みが生じる場合もありますので、注意してください。
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最後までお読みいただき、ありがとうございました。
理学療法士
中北貴之
