あるく とき、まえへ すすむ ちからは、ふとももの おおきな 筋肉きんにくが だして いそうです。ところが、あるく ときの うごきを しらべた けんきゅうの まとめでは、1ぽんの あしが うみだす 正の パワー（きんにくが 出す しごとの いきおい）の うち、あしくびが 51%、股関節こかんせつが 33% を しめた と ほうこく されて います［1］。もとに なった けんきゅうは、モンゴメリーと グラボウスキー（2018）の ものです。

この 51%は、1ぽんの あしの 中での わりあいです。からだ ぜんたいの 51%では ありません。あしくびの けりだしが、からだや あしの どこに どう やくだつのかは、けんきゅうしゃの あいだで ぎろんが つづいて います。

また、こんな けんきゅうも あります。あしくびが まがらない ように かためる どうぐを つけて あるいた ところ、あしくびの 「じめんを けりだす とき」の パワーが、つけない ときの 3ぶんの 1ほどに へりました［2］。あしくびが うごけないと、けりだす とき の パワーが ぐっと へる のです。

こんな おおきな ちからを、あしくびは どんな かたちで うけとめて いるのでしょう。

歩いているとき、脚のどこが「前へ進む力」を出しているのでしょうか。太ももの大きな筋肉を思いうかべる人が多いかもしれません。ところが、歩行を調べた研究のまとめでは、脚1本が生む正のパワー（筋肉が出す仕事の勢い）のうち、足首が51%、股関節が33%を占めたと報告されています［1］。もとになったのは、Montgomery と Grabowski（2018）の研究です。この研究の条件では、足首の分が半分を超えていました。

ここで注意が1つあります。51%は脚1本の中での割合で、体全体の何%という意味ではありません。ある研究の条件のもとでの値でもあります。また、足首の蹴り出しが体を前へ押し出すのか、振り出す脚を速くするのかは、研究者の間で議論が続いています。

足首の大きさを実感させる別の研究もあります。足首が曲がらないように固定する装具をつけて、中くらいの速さで歩いてもらったところ、足首で地面をけり出す力（底屈のパワー）は、装具をつけた脚で約1.22、装具なしでは約3.69（単位はW/kg）でした。つまり、およそ3分の1です。反対側の脚は約3.41でした［2］。足首が動けなくなると、けり出しの力が大きく減ることになります。

では、そんな大きな力を、足首はどんな形の関節で受けとめているのでしょうか。

歩行中、脚の正のパワーはどの関節がどれだけ生んでいるのか。ある研究のまとめでは、脚1本が生む正のパワーのうち、足首が51%、股関節が33%を占めたと報告されている［1］。もとの研究は Montgomery と Grabowski（2018）である。足首だけで半分を超える。ただし51%は脚1本の中での割合であり、体全体の割合ではない。また、この正のパワーが体や脚の前進にどう寄与するかは、研究者の間で議論が続いている。

足首の寄与の大きさは、足首の動きを制限した実験からも分かる。足首を固定する装具をつけた脚と、つけていない条件を、中程度の歩行速度で比べた研究では、足首の底屈パワー（地面をけり出す仕事）が、装具脚で約1.22 W/kg、反対脚で約3.41 W/kg、装具なしで約3.69 W/kg だった。装具脚は装具なしの約3分の1であり、足首が動けないと、けり出しの仕事が大きく失われる［2］。この数値は歩行速度や被験者の条件つきであり、一般の値ではない。

では、これほどの仕事を、足首はどのような構造で受けとめているのか。

すねには、2ほんの 骨ほねが あります。その 下の はしが、かるい みぞの ような くぼみを つくり、そこへ 距骨きょこつという 骨ほねが はまって います。ドアの ちょうつがいに にた しくみで、あしくびは おもに、つまさきを あげたり さげたり する むきに うごきます［3］。

ほねの かたちで しっかり おさまって いるので、ぐらぐらしにくい のが とくちょうです。

ただし、あしくびを うちがわへ ひねると、そとがわの 骨ほねと 骨ほねを つなぐ ひもの ような じんたいを いためる ことが おおい、と いわれます［4］。ころんだ ときに あしくびが いたく なる のは、そういう ことも あるのです。

足首の本体は「距腿関節」といいます。すねの2本の骨（脛骨と腓骨）の下の端がつくるみぞに、距骨という骨がはまりこんだ蝶番の関節です［3］。ドアの蝶番のように、基本はつま先を上げ下げする向きに動きます。

骨の形そのものでしっかり安定しているのが、この関節の特徴です。その反面、内側のくるぶし側の傾きが大きくなるなど骨の構造に変形が起きると、変形性関節症につながることがあると説明されています［3］。

足首は、ひねる「捻挫」もとても多い場所です。医師向けの解説では、多くは足を内側にひねって起こり、外側の靱帯、なかでも前距腓靱帯から切れはじめるといいます。内側の三角靱帯は強いので、靱帯よりも内側のくるぶしの骨がはがれるように折れることがある、とも説明されています［4］。

骨の形で支える関節の真ん中にはまっている距骨には、ほかの骨にはない特徴があります。

足首の本体である距腿関節は、脛骨天蓋と腓骨がつくる溝に距骨がはまり込む蝶番関節である。基本の動きはつま先を上げる背屈と下げる底屈であり、骨性に安定した関節だとされる。その反面、内果傾斜角の増大などで構造に変形が生じると、変形性関節症を起こしうる［3］。

骨の形で安定している関節は、無理な向きの力には弱い面もある。足関節捻挫は非常によくみられ、最も多くは内反（足を内側に捻る）で起こる。外側靱帯が切れやすく、通常は前距腓靱帯から始まる。内側の三角靱帯は強く、靱帯が切れるよりも、内果の剥離骨折が生じやすいとされる［4］。

蝶番の中央にはまり込む距骨は、足の中で特別な位置にある。次に、この骨の性質を見る。

みぞに はまって いる 距骨きょこつには、筋肉きんにくが ついて いない と せつめい されて います［5］。まわりには、骨ほねと 骨ほねを つなぐ じんたいが ついて います。

では、あしくびを ぐっと のばす ちからは、どこから くるのでしょう。ふくらはぎの 筋肉きんにくです。ふくらはぎの 筋肉きんにくは、アキレス腱けんと いう じょうぶな ひもを とおって、かかとの 骨ほねを ひっぱります。アキレス腱けんは、ながさが 15cmほどの、からだで いちばん おおきくて つよい 腱けんと いわれます［6］。

ひっぱるのは かかとの 骨ほねで、距骨きょこつは まわりの 骨ほねと じんたいに かこまれて、いっしょに うごく ことに なります。

距骨は足の甲の下にあって、すねの2本の骨と、下にある踵骨・舟状骨と関節をつくっています。この骨には、筋肉が付いていないと説明されています。まわりは四方から靱帯が取りまいています［5］。

筋肉が付いていないなら、足首を動かす力はどこから来るのでしょうか。主役の1つは、ふくらはぎの筋肉です。この筋肉が踵骨につながる部分がアキレス腱で、長さは約15cm、人体で最大かつ最も強い腱といわれます［6］。筋肉が縮むと、腱を通じて踵骨が引かれます。

つまり、距骨は筋肉に直接引かれるのではなく、引かれた踵骨やまわりの骨、靱帯との組み合わせの中で動くことになります。体重を受ける足首の真ん中が、筋肉ではなく骨の形と靱帯で守られている、という見方もできます。

では、この足首の下には何があるのでしょうか。

距骨は、脛骨・腓骨と、下の踵骨・舟状骨のあいだに関節をつくる骨で、四方に靱帯が付く。日本語版の解説では、この骨に筋肉が付着していないとされる［5］。ただし筋肉が付かないことと、動かないことは別である。

筋肉が付かないのに、足首は大きな力を出す。その力の経路は、ふくらはぎの筋肉からアキレス腱を通り、踵骨に至る。アキレス腱は下腿三頭筋が踵骨に付着した部分で、長さ約15cm、人体で最大かつ最も強い腱といわれる［6］。筋肉が縮むと腱を通じて踵骨が引かれ、距骨は靱帯と関節面に囲まれた中で、周囲の骨と連動して動くことになる。

距骨そのものに筋肉が付かないことは、動かす力を骨の外側に置き、骨の形と靱帯で関節を支えるつくりと整合する。ただしこれは資料の記述からの考察である。

では、距骨の下の関節は、どのように動くのか。

あしくびは、2かいだての ように なって います。上の かいが、さっきの ちょうつがいの 関節かんせつ。下の かいが、距骨きょこつと かかとの 骨ほねが つくる 関節かんせつです。

からだの おもさが かかると、上の かいと 下の かいは、まったく ぎゃくの むきに うごく、と せつめい されて います［3］。

あしの 中ほどには、もっと ふしぎな しかけが あります。うちがわへ ひねる ちからが はたらくと、あしは かたく なります。そとがわへ ひねると、やわらかく なります［3］。ふんばる ときには かたく なり、でこぼこ道では やわらかく うごく と、やくに たちそうです。

足首の本体の下には、距骨と踵骨がつくる距骨下関節があります。上の距腿関節が1階、距骨下関節が2階の2階建てのようなものです。

体重がかかっているとき、この2つの関節はまったく逆向きに動くと説明されています。距腿関節では底屈と内がえしが、距骨下関節では背屈と外がえしが生じます［3］。

足の中ほどには、さらに「かたさのスイッチ」があるといいます。後脛骨筋が縮んで足が内がえしになると、足の中の2つの関節の動く軸が交差して、足はかたく安定します。長腓骨筋が縮んで外がえしになると、2つの軸は平行になり、足はやわらかくなります［3］。

同じ足が、ふんばるときはかたく、地面になじむときはやわらかくなれる。足首から先は、力を出す関節であるだけでなく、足のかたさを切りかえる関節でもあるのです。

こうして足首は、筋肉の力を地面へ伝えます。走るときは、さらに別の工夫が加わります。

距腿関節の下には、距骨と踵骨がつくる距骨下関節がある。荷重時には、距腿関節では底屈と内がえしが生じ、距骨下関節では背屈と外がえしが生じる。2つの関節は、まったく逆向きの動きをすると報告されている［3］。

足の中ほどには、さらに剛性を切りかえるしくみがある。後脛骨筋が収縮して内がえしになると、距舟関節と踵立方関節の運動軸が交叉して、足の剛性が高まり、安定した足になる。逆に長腓骨筋が収縮して外がえしになると、2つの運動軸は平行になり、足の剛性が低下して柔軟な足になる［3］。

この2つは別の関節の話であるが、いずれも、足首から先の関節が「ただ曲がる」のではなく、荷重のもとで組み合わさって動き、足のかたさまで変えることを示している。足のアーチの詳しい働きは別の記事で扱っている。

では、腱のほうは、走るときに何をしているのか。

はしる とき、あしが じめんに ついた しゅんかん、アキレス腱けんは、ぐっと のびます。けりだす ときに、ちぢみます。のびた ゴムが もどる ように、ためた ちからを かえして、はしる ときの つかれを へらします［7］。

ある けんきゅうでは、ふくらはぎの 仕事の 65%を、アキレス腱けんが うけもって いました。はやく はしるほど、腱けんが もどる ながさも ふえました。1じかんに 10kmの とき 0.89cm、16kmの とき 1.35cmです［7］。

ただし、これは ある けんきゅうの けっかです。それに、腱けんは ひとりでは はたらきません。筋肉きんにくが ちからを だして、はじめて ばねの ように はたらきます。

走るとき、足が地面につく瞬間、アキレス腱は引きのばされます。けり出しでは縮みます。このとき腱は、のびたゴムが戻るように弾性エネルギーを返し、走りに使うエネルギーを減らす助けをします［7］。

ある研究では、ふくらはぎの筋肉と腱を合わせた部分の仕事のうち、アキレス腱が65%を担っていました。また、腱が縮んで戻る長さは、時速10kmで約0.89cm、16kmで約1.35cmと、速くなるほど増えました［7］。この研究で比べた2つの速さでは、速さは1.6倍、戻る長さは約1.5倍でした。

ただし、65%は条件のそろった1つの研究の結果で、一般の値ではありません。腱は筋肉と直列につながっているので、筋肉が力を出してはじめて、ばねとして働きます［7］。

歩くときは大きな推進力の持ち主、走るときは腱のばね。足首は、場面に合わせて働き方を変えているようです。

走行中、アキレス腱は接地で伸ばされ、蹴り出しで短縮する。このとき腱は弾性エネルギーをばねのように戻し、走行時のエネルギー消費を減らす［7］。

報告された研究では、ふくらはぎの筋腱複合体が行う仕事の65%をアキレス腱が担っていた。腱が弾性エネルギーとして戻す長さは、速度10km/hで約0.89cm、16km/hで約1.35cmであり、速度の増加とともに増えた［7］。この研究で比べた2つの速度では、速度は1.6倍、戻りの長さは約1.5倍だった。

ただし、この65%は特定の条件下の1研究の値であり、普遍値ではない。腱は筋肉と直列に働き、筋肉が力を出して腱を引っぱるときにだけ、ばねとして機能する［7］。腱が「ただで得られるばね」というわけではなく、筋肉の収縮との組み合わせで効率が生まれる。

こうして足首は、歩行では大きな推進仕事の担い手として、走行では腱のばねの一部として働く。立っているだけのときは、足首を支点にした倒立振り子として説明されることが多いが、膝や股関節も動くため、足首だけでは説明しきれないという研究もある。

きょう できる こと

いすに すわって、ふくらはぎに 手を あてます。そのまま、つまさきを ゆっくり 下へ のばして みましょう。ふくらはぎが かたく なります。つぎに、かかとの 上の ほそい ひもの ような ところを、ゆびで そっと さわって みます。そこが アキレス腱けんです。つよく おさない ように します。

まだ わからない こと

あしくびが けりだす ちからは、からだを まえへ おしだすのか、ふりだす あしを はやく するのか。けんきゅうしゃの あいだで、いろいろな みかたが ある、といわれます。

今日できること

椅子に座って、ふくらはぎに手を当てます。そのままつま先をゆっくり下へ伸ばすと、ふくらはぎがかたくなるのを感じられます。次に、かかとの上の細いすじをそっと指でなぞってみましょう。そこがアキレス腱です。強く押さないようにします。

残っている問い

足首のけり出しが、体を前へ押し出す力なのか、振り出す脚を速くするための仕事なのかについては、研究者の間で議論が続いているといわれます。歩くとき、自分の足首はどちらに近い使い方をしているのか、考えてみると面白そうです。足の関節の動きについて日本語で読める資料として、橋本健史さんの抄録［3］があります。

今日できること

椅子に座り、片脚のふくらはぎに手を当てて、つま先をゆっくり下へ伸ばす（底屈）。ふくらはぎの筋肉が硬くなるのを感じられる。続いて、踵の上にあるアキレス腱を指でなぞる。強く押さない。足首を動かす筋肉が、すねではなくふくらはぎにあり、腱が踵につながっていることは、本文の説明と照らして確かめられる。

残っている問い

蹴り出しで足首が生む仕事が、体を前へ押し出す推進力なのか、振り出す脚の加速に使われるのかは、研究者の間で議論が続くとされる。51%という数字が何を意味するのかは、この議論とあわせて読む必要がある。足の関節の働きについては、日本語の資料として、橋本健史の抄録［3］が読める。