今回は、人体を支える上で欠かせない『骨の機能』について、理学療法士の視点からわかりやすく解説していきます。
骨の機能は5つに集約できる
骨は私たちの体を内側から支える、まさに“縁の下の力持ち”です。その主な役割は次の5つです。
- 身体を支える構造体（スペーサー）
- 体重に耐える強度
- 筋肉と組織をつなぐ固定点
- テントのような形の保持
- てこの支点としての動作補助
それでは、それぞれ詳しく見ていきましょう。
1. 身体の枠組みを支える「スペーサー」
骨格が形を支える仕組み
骨は体全体を構成する骨格の一部として、周囲の組織を支えるスペーサーの役割を果たします。
その結果、体は形を保ち、柔らかい組織がしっかりと固定されるのです。
たとえば、骨がなければ、私たちはスライムのように形を保てず、運動も困難になるでしょう。
骨の種類にも注目
さらに、骨には「長骨」「短骨」「扁平骨」「不規則骨」といった種類があり、それぞれ異なる役割や形状を持ちます。たとえば大腿骨は長骨、頭蓋骨は扁平骨に分類されます。
このように多様な形状や構造を持つ骨は、それぞれの動物に最適な“骨の機能”を果たしています。自然界で見られる骨格のデザインについては、動物の骨格が語る、自然が作り上げた究極のデザインの記事でも詳しく紹介しています。進化の視点から見た骨の設計の妙を、ぜひそちらでもご覧ください。
2. 体重や重力に耐える「強さ」
骨の圧縮耐性とその重要性
日常動作や運動時において、骨は体重や衝撃に耐えられる強度を持っています。
ジャンプなどの動作では、体の各部位にかかる負荷が大きくなりますが、それでも骨はその圧迫力を受け止める構造になっています。
大腿骨の強さの実例
特に注目すべきは大腿骨で、垂直方向に1トン以上の力にも耐えられると言われています。一方で、横方向の力にはそれほど強くありません。
トラス構造の力学的特性
加えて、骨内部の「海綿骨」は、建築で使われるトラス構造のように力を分散させる構造になっており、軽さと強さを両立しています。
この特性を理解することで、骨折の原因やリスクについての理解も深まります。
3. 組織をつなぐ「固定点」としての骨
筋肉が骨に支えられる仕組み
筋肉がしっかりと機能するには、骨という固定点が必要です。
具体的には、骨に付着することで筋肉は中心に向かって収縮し、身体を動かす力を生み出します。
逆に骨がなければ、筋肉はその力をどこにも伝えられず、効率的な動作ができません。
骨と腱・靭帯の関係
さらに、腱は筋肉と骨をつなぎ、靭帯は骨と骨をつないで関節を安定させます。これらの連携があるからこそ、私たちは安定した動作が可能になるのです。
4. テントのような構造保持
骨の支柱的役割と空間の形成
骨は、キャンプのテントの支柱のような役割も担っています。
支柱がなければテントは形を保てないように、同様に骨があるからこそ体に空間が生まれ、形が維持され、さまざまな器官が配置されるのです。
この例えで、骨の構造的な重要性がよりイメージしやすくなりますね。
骨と臓器の保護
さらに、骨は空間を作るだけでなく、頭蓋骨や胸郭のように脳や心肺といった重要臓器を物理的に守る役割も担っています。
5. 動作を生み出す「てこ」としての骨
骨と筋肉によるてこの原理
骨は、筋肉が生み出す力を効率よく伝える“てこ”の役割を持ちます。
たとえば、ねじ回しやハサミのような道具と同じく、硬く固定された骨があることで、筋肉の収縮が関節の動きを引き起こし、私たちの身体はさまざまな動作を可能にしています。
骨が柔らかいとどうなるか？
もし骨が柔らかかったとしたら、筋肉の力は骨に吸収されてしまい、外から見て動作が発揮されにくくなるでしょう。そのため、骨の硬さは効率的な動きを生む鍵なのです。
人体におけるてこの例
また、人体の動作は「てこの3分類」に分類されることがあり、アキレス腱による足の動き（第二種てこ）や肘の屈伸（第三種てこ）などが例として挙げられます。
こうした“てこ”としての骨の機能は、恐竜から現代の動物に至るまで、進化の過程で受け継がれてきた特徴でもあります。具体的な骨格構造の進化の痕跡については、恐竜の骨格と現代動物の共通点とは？鳥やワニに残る進化の証拠をご参照ください。
まとめ：骨はただの“固い棒”ではない！
今回紹介したように、骨には次のような重要な役割があります：
- 人体の骨格として枠組みを形成する
- 大きな負荷にも耐える強度を持つ
- 筋肉や組織とつながり動きを支える
- 内臓を守りながら空間を構成する
- 筋肉の動きを効率化するてこの支点になる
さらに、骨は代謝的にも重要で、カルシウムの貯蔵や造血（骨髄）といった生命維持機能も担っています。
この骨の健康を保つためには、適度な運動を習慣づけたり、カルシウムやビタミンDを意識的に摂取したりすることが大切です。また、日光浴を通してビタミンDの生成を助けることも、強い骨を維持するために役立ちます。
骨は決して“ただの固いパーツ”ではありません。私たちの生活や動作を支える、非常に重要な存在です。
もっと詳しく知りたい方は、こちらの記事もぜひご覧ください → [骨の構造について]
最後までお読みいただき、ありがとうございました！
参考文献
- 『人体の構造と機能』医学書院（編：下正宗／前田環／村田哲也／森谷卓也）
- 『標準理学療法学・作業療法学【解剖学】』医学書院（編：野村嶬）
- 『プロメテウス解剖学アトラス【解剖学総論運動器系】』医学書院（監訳：坂井建雄・松村讓兒）