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#031 棘上筋 ― 外転第一歩を担う腱板のかなめ ―

からだ編集室

Clinical Anatomy & Kinesiology（CAK）｜Project ATLAS Phase 2 筋肉編

① はじめに

「肩を横に上げてください」――外転の指示ひとつで、多くの臨床家がまず思い浮かべる筋が棘上筋だろう。だが実際の臨床では、棘上筋は「外転の始動筋」という一言で片づけられ、その本当の役割が見落とされがちだ。

棘上筋の主たる仕事は、腕を上げることそのものよりも、骨頭を関節窩に引きつけて求心位を保つことにある。三角筋が生み出す上方への剪断力に抗い、骨頭が上方へ滑り上がるのを防ぐ。この「求心位の保持」が破綻したとき、インピンジメントや腱板断裂という臨床像が立ち上がってくる。

臨床1〜3年目にとって、棘上筋は最初に出会う腱板筋であり、評価と運動療法の基礎が詰まっている。本稿では解剖・運動学・バイオメカニクスを臨床とつなぎ、なぜ棘上筋が「腱板のかなめ」と呼ばれるのかを整理する。

② 基本解剖

起始：肩甲骨の棘上窩、および棘上筋膜の内面。

停止：上腕骨大結節の上面（superior facet）。関節包と密に癒合し、停止部の一部は肩甲下筋腱・棘下筋腱と連続して腱板を形成する。

神経支配：肩甲上神経（C5・C6）。肩甲切痕を通過するため、ガングリオンや絞扼で棘上筋・棘下筋がともに障害されやすい。

筋腹の特徴：棘上窩に収まる比較的小さな羽状筋で、生理的断面積のわりに強い張力を発揮できる。停止腱は肩峰と骨頭のあいだ（肩峰下腔）を通過するため、機械的ストレスを受けやすく、腱板断裂の好発部位となる。停止部近傍には血行に乏しい領域（critical zone）が存在し、変性・断裂の温床になると考えられている。

③ 機能解剖・運動学

棘上筋の作用は大きく二つに分けられる。

第一に肩甲上腕関節の外転。従来「外転の起始0〜30°を単独で担う」と説明されてきたが、筋電図研究では外転の全可動域を通じて活動し、三角筋と協調して働くことが示されている。棘上筋の外転トルクは外転30〜60°付近でピークを迎える。

第二に、より本質的な骨頭の求心位保持（concavity compression）。棘上筋の走行は関節窩面にほぼ平行に近く、収縮すると骨頭を関節窩に押しつける圧迫成分が大きい。この圧迫が、三角筋の上方剪断力に対するカウンターとして働く。腱板が力のカップル（force couple）として骨頭を支点に固定するからこそ、三角筋は効率よく腕を挙上できる。

棘上筋が機能不全に陥ると、三角筋の収縮がそのまま骨頭を上方へ突き上げる力に変わり、挙上時に骨頭が上方偏位する。これが臨床でみる「肩をすくめる代償（shrug sign）」の力学的背景である。

④ バイオメカニクス

肩甲上腕関節は「ゴルフボールがティーに乗った」ような本質的に不安定な関節で、静的支持（関節唇・関節包靱帯）だけでは挙上中の安定を保てない。ここで棘上筋を含む腱板が担うのが動的求心性（dynamic centering）である。

力学的に重要なのが、肩峰と関節窩の位置関係を示すCritical Shoulder Angle（CSA）だ。CSAが大きいほど関節面での剪断力が増え、骨頭を安定させるために棘上筋がより大きな力を出す必要が生じる。ある力学シミュレーション研究では、CSAが大きいと相対的に低い外転角でも骨頭の上方剪断が増大し、腱板への負荷が高まることが示されている（Genter et al., 2024）。つまり、同じ動作でも肩峰の形態しだいで棘上筋腱にかかるストレスは変わる。

もう一点、棘上筋腱は肩峰下腔という「トンネル」を通過する。挙上に伴い骨頭が上方偏位すると、この空間が狭まり腱が挟み込まれる（サブアクロミアル・インピンジメント）。すなわち棘上筋は、自らが求心位を保てなくなると、その帰結として自らの腱を損傷するという再帰的な力学構造のなかにある。

⑤ 臨床との関連

インピンジメント症候群：棘上筋の求心性が低下→挙上時の骨頭上方偏位→肩峰下での腱・滑液包の摩擦。painful arc（外転60〜120°の疼痛弧）は典型的な所見。

腱板断裂：critical zoneの変性を背景に、棘上筋腱の部分〜全層断裂が生じる。断裂が進むと外転筋力低下、drop arm sign陽性となる。

評価：Empty can（Jobe）テスト／Full canテストで棘上筋の収縮痛・筋力を評価する。ただし後述のとおり、これらは棘上筋を選択的に隔離するわけではない点に注意。

運動療法の要点：初期は骨頭求心性の再学習を優先し、疼痛を誘発しない範囲で低負荷の等尺性収縮から開始する。挙上運動は肩甲骨の安定（前鋸筋・僧帽筋下部）とセットで再構築するのが定石で、棘上筋単独強化に固執しない。

⑥ 最新エビデンス（DOI付き文献3本）

1. 腱板の機能解剖・バイオメカニクスの整理 Akhtar A, Richards J, Monga P. The biomechanics of the rotator cuff in health and disease – A narrative review. Journal of Clinical Orthopaedics and Trauma. 2021;18:150–156. DOI: 10.1016/j.jcot.2021.04.019 → 腱板がconcavity compression機構によって骨頭を関節窩に圧迫し、動的安定を担うことを総説的に整理。棘上筋を「求心性の担い手」として理解する土台になる。

2. Critical Shoulder Angleと腱板負荷 Genter E, et al. Influence of Critical Shoulder Angle and Rotator Cuff Tear Type on Load-Induced Glenohumeral Biomechanics: A Sawbone Simulator Study. Applied Bionics and Biomechanics. 2024;2024:4624007. DOI: 10.1155/2024/4624007 → CSAと腱板断裂形態が荷重下の肩関節力学に与える影響を実験的に検討。肩峰形態が棘上筋への機械的ストレスを左右することを示す。

3. 保存的理学療法の有効性（システマティックレビューの更新） Pieters L, Lewis J, Kuppens K, et al. An Update of Systematic Reviews Examining the Effectiveness of Conservative Physical Therapy Interventions for Subacromial Shoulder Pain. Journal of Orthopaedic & Sports Physical Therapy. 2020;50(3):131–141. DOI: 10.2519/jospt.2020.8498 → 肩峰下痛に対する運動療法を中心とした保存的理学療法のエビデンスを更新。棘上筋を含む腱板リハの臨床判断の参照点となる。

⑦ Today's Clinical

✅ 棘上筋の主役は「上げる」より「引きつける」 ―― 外転トルクよりも骨頭の求心位保持（concavity compression）を最優先で評価する。

✅ shrug signは棘上筋機能不全のサイン ―― 挙上時に肩をすくむ代償は、三角筋の剪断力に棘上筋が拮抗できていない力学的証拠。

✅ 単独強化より「肩甲骨とセット」 ―― Full can中心の低負荷運動を、前鋸筋・僧帽筋下部による肩甲骨安定と組み合わせて再学習させる。

⑧ まとめ

  • 棘上筋は棘上窩から起始し大結節上面に停止、肩甲上神経（C5・C6）支配の羽状筋である。

  • 主作用は肩甲上腕関節の外転だが、本質的役割は骨頭を関節窩に圧迫して求心位を保つconcavity compressionにある。

  • 外転活動は全可動域に及び、トルクは30〜60°付近でピークを示す。

  • 棘上筋の求心性が破綻すると三角筋の剪断力で骨頭が上方偏位し、インピンジメントや腱板断裂の力学的基盤となる。

  • Critical Shoulder Angleが大きいほど剪断力が増え、棘上筋腱への負荷が高まる。

  • 停止部近傍のcritical zoneは血行に乏しく、変性・断裂の好発部位である。

  • 評価はEmpty can／Full canを用いるが、棘上筋を選択的に隔離できない点に留意する。

  • 運動療法は低負荷の等尺性から始め、肩甲骨の安定化と一体で骨頭求心性を再学習させる。

⑨ 参考文献

  1. Akhtar A, Richards J, Monga P. The biomechanics of the rotator cuff in health and disease – A narrative review. J Clin Orthop Trauma. 2021;18:150–156. DOI: 10.1016/j.jcot.2021.04.019

  2. Genter E, et al. Influence of Critical Shoulder Angle and Rotator Cuff Tear Type on Load-Induced Glenohumeral Biomechanics: A Sawbone Simulator Study. Appl Bionics Biomech. 2024;2024:4624007. DOI: 10.1155/2024/4624007

  3. Pieters L, Lewis J, Kuppens K, et al. An Update of Systematic Reviews Examining the Effectiveness of Conservative Physical Therapy Interventions for Subacromial Shoulder Pain. J Orthop Sports Phys Ther. 2020;50(3):131–141. DOI: 10.2519/jospt.2020.8498

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