大腿四頭筋の肉離れの治療

大腿四頭筋の肉離れの解剖学的所見

大腿四頭筋は、太ももの前にある大きな筋肉で、立つこと、歩くこと、走ることに関わる筋肉です。大腿四頭筋の肉離れはダッシュやジャンプ、キック動作の多いスポーツでよくみられる障害です。大腿四頭筋とはどのような筋肉であるか、大腿四頭筋の肉離れはどのようにして起こるのかということを解剖学的にみていきましょう。

大腿四頭筋とは

大腿四頭筋は太ももの前面に位置する筋肉で、大腿直筋、内側広筋、外側広筋、中間広筋の4つの筋肉から成っています。大腿四頭筋を構成する4つの筋肉のうち、大腿直筋のみが、股関節と膝関節の二関節をまたいで付着する二関節筋です。

二関節筋である大腿直筋は、股関節と膝関節の両方の動きに作用します。一方、内側広筋、外側広筋、中間広筋の他の3つの筋肉は、起始は大腿骨・大転子以遠、停止は膝蓋骨となる単関節筋であり、膝関節の伸展に作用します。(図1 大腿四頭筋 参照)

大腿四頭筋の肉離れは、筋肉の遠心性収縮が起こるときに発生しやすく、股関節と膝関節の二つの関節の動きに作用する二関節筋である大腿直筋によくみられます。

身体の中で肉離れが最も発生しやすい筋肉は、太ももの裏(ハムストリング)です。大腿四頭筋の肉離れは太ももの裏(ハムストリング)の肉離れの次に多くみられます。

大腿直筋

大腿直筋の起始は骨盤の下前腸骨棘と寛骨臼蓋上縁で2つの頭を持つ筋肉です。下前腸骨棘から始まる部分は、近位部(股関節に近い部分)の表層を覆うように筋内腱を形成しています。寛骨臼蓋上縁から始まる部分は、下前腸骨棘を起始部とする表層筋内腱の深部を通り、遠位部(膝関節に近い部分)で平らになった腱が外側へと広がっています。

停止部は膝蓋骨の上縁と脛骨粗面で、遠位部(膝関節に近い部分)で内側広筋、外側広筋、中間広筋と合わさって腱となっています。

大腿直筋は股関節の屈曲と膝関節の伸展の二つの関節の動きに働きます。大腿直筋の収縮は、椅子に座って膝下を前に伸ばすことや、床に足を伸ばして座った状態で、膝裏を床に押し付けること、立った姿勢で膝に力を入れて膝を伸ばすことなどの動きをしたときに、膝蓋骨の上部分が硬くなることで確認できます。

大腿直筋の肉離れのメカニズム

肉離れが好発する条件として、羽状筋であること、遠心性収縮時に起こりやすいことがあげられます。

羽のような構造をしている羽状筋が遠心性収縮により最大に伸ばされているときに筋肉に負荷がかかって、筋腱移行部での血管損傷や腱膜や筋膜の損傷、または腱部の完全断裂が起こって肉離れが発生します。

大腿四頭筋の中でも、大腿直筋の構造は羽状筋であり、二関節筋であるため遠心性収縮に働きます。また、大腿直筋は、大腿四頭筋の中で唯一、筋内腱を持ち、二頭ある筋繊維が部位によって捻じれが加わる構造となっていることなど、他の部位とは異なる筋収縮がみられやすいことが影響していることも大腿直筋に肉離れが発生しやすい条件であると考えられています。

大腿直筋の肉離れは、大腿直筋の遠心性収縮が起こる股関節伸展位で膝関節が屈曲する肢位で、ダッシュやキック動作で後ろに足を振り上げている肢位でよく起こります。(図2 大腿直筋の肉離れが起こりやすい肢位)

大腿四頭筋の肉離れが好発する年齢、スポーツ、性差は?

大腿四頭筋の肉離れは、太ももの裏(ハムストリング)の肉離れの次によくみられる肉離れです。肉離れは筋肉を栄養している血管や筋膜、腱膜の損傷がみられる障害で、受傷すると痛みない出血、歩行や活動の機能低下を起こします。スポーツをやっている人によくみられる障害ですが、大腿直筋の肉離れが起こりやすいスポーツとはどのようなスポーツか、また、よくみられる年齢や性別はあるのかということついて説明していきます。

大腿四頭筋の肉離れが起こりやすい動作

大腿直筋の肉離れが起こりやすい動作は、競技中に何度もダッシュ動作を行う時やサッカーやアメリカンフットボールでのキック動作時に多くみられます。

大腿直筋が遠心性収縮によって、筋肉が最大に引き延ばされるときに肉離れは発症しやすいことがいわれています。

ダッシュ動作では、足が地面から離れてすぐの時期(遊離期初期)に、後ろに上がっている足(股関節伸展・膝関節屈曲)から前へと足を運ぶ際に膝関節屈曲角度が減少し、股関節の屈曲が起こる時期、もうひとつは、足を地面に着いてすぐの時期(立脚初期)に膝を曲げる際、膝関節屈曲、股関節伸展の動きを制御するために遠心性収縮が起こります。

キック動作では後ろに足を振り上げてから前へと切り返す時期に膝関節屈曲と股関節伸展を制御するために遠心性収縮が起こり、大腿四頭筋の肉離れが発生しやすくなります。

大腿四頭筋の肉離れが起こりやすいスポーツ

ダッシュ動作を競技の中で繰り返すスポーツやキック動作を行うスポーツで大腿四頭筋の肉離れはみられやすく、サッカーやアメリカンフットボール、陸上競技での発生がよくみられます。

サッカーとアメリカンフットボールの大腿四頭筋の肉離れの発生率を調査した研究がいくつかありますが、大腿四頭筋の肉離れの発生率は9.4~21.3%となっており、調査によって発生率の異なりがみられます。大腿四頭筋と太ももの裏(ハムストリング)の肉離れの発生率を比べてみると、太ももの裏(ハムストリング)の肉離れの発生率は、24.0~39.6%と大腿四頭筋の肉離れよりも発生率が多いことがわかります。(表1 ハムストリングスと大腿四頭筋の肉離れの発生率の調査 参照)

立脚初期の膝関節屈曲と股関節伸展の動きを制御する際にも大腿四頭筋に遠心性収縮が起こりやすいことから、ジャンプ動作を繰り返すバレーボールなどのスポーツでも大腿四頭筋の肉離れの発生がみられます

大腿四頭筋の肉離れが起こりやすい年齢と性別

 

大腿四頭筋の肉離れの調査や研究は、太ももの裏(ハムストリング)の肉離れと比べると非常に少なく、大腿四頭筋の肉離れが好発する年齢のエビデンスを得ることはできませんでしたが、ランニングにおける大腿直筋の肉離れでは、成長期の子どもや女性に起こりやすいとされています。 

 

大腿四頭筋の肉離れが起こりやすい因子としては、身長や体重、大腿四頭筋の筋力、大腿四頭筋の柔軟性の非対称性、大腿四頭筋の遠心性収縮の非対称性などが考えられますが、それらを対象に、大腿四頭筋の肉離れの発生要因を調査した研究では、どれにも有意差が認められず、大腿四頭筋の肉離れの起こりやすい要因は特定されなかったとあります。 

 

しかし、ランニングにおいて成長期や女性にみられやすいことから、成長期における骨の成長時に、筋肉が引き伸ばされて骨と筋肉とのアンバランスさが生じることや、大腿直筋の柔軟性の欠如が起こることなどが考えられます。また、女性に多いことから大腿直筋を含め、男性に比べて下肢の筋力の弱さがあること、女性は骨盤も広く、骨盤へと付着している筋肉のアライメントが異なること、月経周期により女性ホルモンの影響を受けて関節弛緩性がみられ、大腿四頭筋の筋肉のアライメントの不均衡をつくることなどが、成長期の子どもや女性に大腿四頭筋の肉離れがみられやすい要因として考えることができます。 

大腿四頭筋の肉離れの症状(肉離れの軽度~重度別に)

大腿四頭筋の肉離れでは、発生当時では、筋肉の違和感、痛みなどがみられます。時間が経つと内出血や腫れがみられます。大腿四頭筋の肉離れの重症度は、足を動かして調べる徒手検査や、MRI画像での所見でわかります。大腿四頭筋の肉離れでみられる症状について画像所見、自覚症状、徒手検査などを重症度とともにみていきましょう。 

 

肉離れのMRIによる重症度

肉離れの重症度はMRI画像所見によって損傷している組織の範囲からⅠ~Ⅲ度までの3つの重症度に分けられます。MRIでは損傷部位は白く写ります。 

Ⅰ度は軽症で、筋腱移行部に栄養する血管の損傷のみで、小さな血管からの出血がみられ、損傷範囲も小さいのが特徴です。 

 

Ⅱ度は中等症で筋腱移行部での筋膜や腱膜の損傷がみられ、MRIでは腱膜の途絶を確認することができます。 

 

Ⅲ度は重症で腱性部の断裂など大きな損傷が確認できます。損傷範囲も大きくなります。 

 

大腿四頭筋の肉離れでは、損傷範囲の大きさだけではなく、損傷部位や位置により重症度が異なります。大腿直筋の筋内腱部の損傷が大腿直筋の実質部や内側広筋、外側広筋、中間広筋などの広筋群よりも重症度が高いことがいわれています。 

 

また、筋内腱部の損傷では近位部よりも中間部の損傷が重症であること、筋の損傷の長さが長いもの、MRIの断面画像で血腫の割合が広範囲のものも重症度が高いとされています。 

肉離れの自覚症状

肉離れの症状は損傷部位や損傷した筋肉、損傷の範囲や長さによっても変わります。 

 

Ⅰ型(軽症)では、微細な血管の出血によって起こる浮腫や腫れがみられ、腫れによる可動域制限がみられることもあります。肉離れを起こした部分を押さえることや走る、ジャンプするなどの動作で痛みがみられます。 

 

Ⅱ型(中等症)では、明らかな痛みや関節可動域の制限がみられ、歩行や日常生活動作にも支障をきたします。 

 

Ⅲ度(重症)では、痛みも強く腱付着部の断裂によって、受傷部に凹みがみられることもあります。ランニングにおける大腿四頭筋の肉離れの発症は少ないとされています。 

大腿四頭筋の肉離れの検査

大腿四頭筋の肉離れは、ダッシュやキック動作時に発生しやすい肉離れですが、大腿四頭筋の肉離れかどうかを診断するための検査として、徒手検査と画像検査とがあります。それぞれの検査について詳しく説明していきます。 

触診

スポーツ時に痛みを感じて筋肉の違和感がある場合に、痛みを訴える場所を押すことを行います。痛みを訴える部分を押して痛みがある場合は、肉離れを疑うことができます。痛みを訴える部分の凹みやくぼみがみられれば、筋や腱の断裂を疑うこともできます。 

徒手検査

大腿直筋の肉離れが予測される場合は、大腿四頭筋の筋短縮の程度をみるための検査としても行われる検査を行います。 

 

検査では、うつ伏せになって寝て、検者が踵をお尻につけるように膝関節を曲げていきます。 

 

膝関節90度以上屈曲させることが可能な場合はⅠ度(軽症)、膝関節の屈曲が90度以下の場合はⅡ度(中等症)、膝関節の屈曲が45度以下の場合はⅢ度(重症)とされます。中等症以上では、膝関節を曲げると、痛みのためにお尻が床から浮き上がる尻上がり現象がみられます。もともとの関節可動域の個人差もあるので、受傷した下肢と受傷してない下肢を比べて判断することも大切です。(図3 大腿四頭筋の肉離れの検査) 

画像検査

MRIでの画像診断を行い、損傷を確認します。MRIでは損傷部位は白く写ります。損傷の起こっている場所や位置、損傷の大きさ、損傷がみられる筋の長さなどを確認します。MRIで得られる情報から競技復帰までの期間の予後予測が行なえるので重要な検査といえます。 

 

重症度の判定が行なえ、競技復帰までの肉離れの状態をみて、出血のみのⅠ型、筋肉と腱の移行部の損傷が認められるⅡ型、腱の付着部の断裂が認められるⅢ型のどの型であるかの確認を行うことができます。出血や損傷のある部位はMRIでは白く写ります。 

 

超音波検査でも損傷部位と範囲を確認することは可能ですが、正確な位置や損傷の広さを確認し、重症度の診断と予後予測を立てるにはMRI検査が有用です。 

大腿四頭筋の肉離れになると競技復帰の期間はどれくらい?

大腿四頭筋の肉離れは、ダッシュを繰り返す競技やサッカーやアメリカンフットボール、陸上競技、バレーボールなどでみられやすい障害です。大腿四頭筋の肉離れでは、痛みや腫れ、関節可動域制限などにより機能低下が生じ、歩行や運動が障害されます。重症の場合は日常生活が障害されることもあります。大腿四頭筋の肉離れになった場合、競技復帰までの期間はどのくらいかをみていきましょう。 

競技復帰までの期間

大腿四頭筋の肉離れになってから競技復帰までにかかる期間は、一般的にはⅠ度(軽症)は1~2週間、Ⅱ度(中等症)は3~6週間程度とされています。Ⅲ度(重症)の場合は手術の適応となる場合もあり、手術の有無や手術後の経過などによっても異なります。 

 

大腿四頭筋の肉離れの場合は損傷部位や損傷の広さ、筋の損傷の長さによっても競技復帰までの期間が異なります。 

 

内側広筋・外側広筋・中間広筋の損傷の場合は1週間以内、大腿直筋実質部の損傷の場合は1~2週間程度、大腿直筋筋内腱部の損傷では約1か月とされています。特に、大腿直筋筋内腱部の損傷では部位によっても異なり、近位部では20日未満に対して、中間部では1か月以上かかることが報告されています。 

 

また、MRIの断面画像での損傷の広さが15%以上の場合は14%以下の場合に比べて競技復帰までの期間が長く、大腿四頭筋の損傷の長さが13センチ以上の場合は12センチ以下の場合に比べて競技復帰までに時間がかかったことがいわれています。 

 

以上のことから、大腿直筋筋内腱部の損傷、とくに中間部の損傷がみられる場合に競技復帰までの期間が長くなるとされています。 

大腿四頭筋の肉離れの整形外科での治療

大腿四頭筋の肉離れでは、手術をしない保存療法と手術療法とがあります。ほとんどの場合は保存療法が選択されますが、Ⅲ度の重症の場合は手術が行われることもあります。 

 

ただ、大腿四頭筋の肉離れの場合は大腿直筋の筋内腱部での肉離れの例が多く、起始部の損傷で、しかも起始部の腱性部が断裂するようなⅢ度の重症例の例が少ないともされています。 

RICE治療

肉離れを起こしてすぐの48時間以内は、急性期の治療の基本であるR:安静、I:冷却、C:圧迫、E:挙上のRICE処置を行います。肉離れによって起こった組織の損傷による出血、周囲の組織の浮腫や腫れの広がりを抑えるために行います。 

 

仰向けに寝て、足を台の上にタオルなどでクッションをつくった上に上げて安静にし、氷嚢等で肉離れを起こした部位を冷やし、バンテージなどで肉離れの部位を巻いて圧迫します。 

 

肉離れを起こしてから48時間の間、20分間冷やして1~2時間休憩するというサイクルを繰り返しますが、15~30分間の冷却を1日3回3日間続けるという方法も有効であるといわれています。冷却する場合は、冷やし過ぎに注意し、皮膚の色や感覚などを確認しながら行うことが必要です。 

 

筋の収縮が起こると炎症が強くなる場合もあるので、受傷後すぐの急性期はなるべく受傷した足には荷重しないように松葉杖などを用いて歩行を行い、安静にします。 

急性期を過ぎてからの治療

受傷後3~4日間ほどたち、受傷部の腫れや痛みがひいてきて、歩行や日常生活動作が行なえるようになれば、電気や超音波、温熱、冷却などを用いた物理療法や関節可動域訓練などのリハビリテーションを開始します。歩行は痛みの状況に応じて徐々に支持を減らしていきます。 

 

急性期を過ぎて炎症が治まっていても組織を冷やし続けると、組織の血行が悪くなり、組織の回復が進みにくくなります。状態に応じて温めることや電気や超音波などをあて、血行を促し、損傷部位の回復を図っていくことが大切です。 

 

温めた後にジンジンした痛みなどが生じる場合は炎症が起こっているサインですので温めるのはまだ早いと考えられます。状態に応じてリハビリを進めていくことが大事です。 

 

関節可動域訓練などで足を動かした後は炎症が起こり腫れや痛みの原因となることもあるので受傷部を冷やすRICE処置も状況に応じて並行して行っていきます。 

 

受傷1~2週間後の治療

関節の動かせる範囲が広がってくれば、物理療法や関節可動域訓練にプラスして、ストレッチや筋力トレーニングを開始します。はじめは、関節運動を伴わない等尺性運動から始め、徐々に関節運動をともなう運動へと段階的にシフトしていきます。負荷の少ないトレーニングから開始し、徐々に負荷をかけていきます。 

 

ある程度、負荷をかけての筋力トレーニングが可能となれば、立位などで足に荷重した肢位でのバランス訓練、動作訓練を開始します。歩行や日常生活動作訓練なども同時に進めていきます。 

 

競技復帰に向けての治療

歩行や日常生活動作が行なえるようになり、基本的な動作の獲得が行なえたら、競技復帰に向けて協議に必要な動作や姿勢の練習を行っていきます。軽いジョギングから開始し、徐々に時間や距離、速さなどをあげて負荷をかけていきます。 

 

ダッシュやキック動作など、競技復帰に向けてのプログラムも徐々に行っていきます。再発予防のために、ストレッチングや筋力トレーニングも並行して行っていきます。 

大腿四頭筋の肉離れの手術療法

筋や腱付着部での断裂がみられるⅢ度の重症例の肉離れでは手術を行うことがあります。手術では、腱付着部での断裂の場合は、断裂した部分をアンカーと呼ばれる留め具を用いて骨へ縫い留めます。断裂した筋の縫合をして、補強を行う手術を行うこともあります。 

 

断裂の状態や手術の術式にもよって術後の経過は異なります。縫合した部分の安定が得られるまで、手術をした足へ荷重を控えなければならないので、荷重開始となるまでに数日~数週間の期間を要することもあります。術後は早期より、筋の短縮や関節可動域制限、術創部の癒着の予防のためにリハビリテーションが開始されます。 

大腿四頭筋の肉離れのリハビリ

大腿四頭筋の肉離れの治療では、保存療法では急性期の炎症が落ち着いたら、歩行や日常生活動作の獲得、競技復帰に向けてのリハビリを行っていきます。手術後にも早期からリハビリが開始されます。大腿四頭筋で行われるリハビリについて詳しく説明していきます。 

保存療法でのリハビリ

物理療法

受傷してすぐの急性期はRICE処置によって冷やして炎症を抑えることが必要ですが、炎症を治まった後は、組織の回復を促すために温熱療法や電気や超音波を用いて血行を促して組織の柔軟性を促し関節可動域訓練などのリハビリを行います。関節可動域訓練やストレッチなどで患部を動かした後は炎症を鎮める目的で冷却を行います。 

関節可動域訓練

肉離れが起こり、安静を保つ時間が長くなって関節を動かさないままでいると関節周囲の組織の柔軟性が失われます。また、筋組織が損傷すると組織の瘢痕化が起こり、機能低下をきたします。関節可動域制限の予防のため、改善のために関節を動かす可動域訓練を行います。 

 

はじめは痛みなく自分で動かせる範囲を動かすことから始め、他動的な関節可動域訓練を行って可動域の拡大を図っていきます。 

筋力増強訓練

ある程度、自動的に関節を動かせるようになり、他動的に関節を動かしても痛みをともなうことがなくなれば、筋力増強訓練を開始します。筋力トレーニングは、関節の運動を伴わない等尺性運動から開始します。 

 

大腿四頭筋の等尺性運動は、足を伸ばして座った膝の下に折りたたんだタオルを置いて、タオルを押し付けるように膝に力を入れることで行うことができます。 

 

徐々に関節の動きをともなう等張性運動筋も開始します。まずは、負荷をかけずに膝を伸ばす運動から行い、セラバンドや重錘を用いて負荷をかけて行っていきます。 

 

ストレッチが痛みなく行えるようになれば負荷を大きくして、仰向けに寝て膝を伸ばした状態で足をあげていくSLRなども行っていきます。遠心性収縮も促していきます。(図4 大腿四頭筋の筋力増強訓練 参照) 

ストレッチング