背骨は体を支えるので、長くて硬い一本の棒のように思えるかもしれません。しかし、背骨は多くの椎骨が連なってできています。支える力を保ちながら、体を曲げたり姿勢を変えたりできることが重要です。一本の棒と、小さな部品をつないだ列の違いを、図と角度の模型で確かめます。
連なった骨と、その間の組織
背骨を構成する一つ一つの骨を椎骨といいます。多くの椎骨の間には椎間板があり、力を受け止めることや動きに関わります。椎間板は単なる空気のすき間ではありません。また、椎骨の間のすべてが同じ仕組み、同じ動きの大きさというわけでもありません。首、胸、腰などで形や動きの特徴が異なります。
首から腰までの一枚の図を見て、椎骨の数をどこまでも一様に数えるのも注意が必要です。下の方には骨が結合している部分があります。設問が「独立した部品として動く部分」を数えているのか、「元になる骨の構成」を問うているのかで、扱いが変わります。今回は人体の骨数の暗記ではなく、小さな角度変化が集まる模型に限定します。
支える構造と、守る通路
椎骨が連なることで、内部には脊髄が通る空間ができます。脊髄は神経の中枢に関わる組織で、骨の硬い部分そのものではありません。「背骨」と「脊髄」は近くにありますが、同じものではないのです。電線を通す保護管と電線を区別するように、守る構造と情報を伝える組織を分けて考えます。
ただし、このたとえで脊髄の働きのすべてを説明できるわけではありません。脊髄はただの通過線ではなく、反射にも関わります。ここでは、骨の列の内部に神経組織が通っているという位置関係を理解するために使っています。たとえ話が何を表し、何を省いているかを意識しましょう。
例題1｜同じ向きの小さな曲がり
五本の短い棒を四つの接合部でつないだ模型があります。それぞれの接合部を同じ向きへ5度ずつ曲げました。一番初めの棒と最後の棒の向きの差は何度になりますか。棒は一つの平面内で動くものとします。
接合部は四つなので、5×4＝20度です。棒が五本あるから5×5とすると、曲がる場所を一つ多く数えています。変化が起こるのは棒の中ではなく、棒と棒のつなぎ目です。五人が一列につながると間が四つになることを思い浮かべると、数える対象が分かります。
例題2｜逆向きの曲がりがある場合
同じ模型で、上から順に右へ5度、右へ5度、左へ5度、左へ5度曲げます。最初と最後の棒の向きは何度ずれますか。また、途中の棒まで一直線に並んでいると言えますか。
向きの差は5＋5−5−5＝0度です。しかし、途中では右へ曲がり、その後左へ戻るので、全体が一直線とは限りません。両端の向きが平行であることと、すべての部品が同じ直線上にあることは別です。背骨のように曲がりを持つ列を考えるとき、端の方向だけで途中の形を決めないようにします。
一枚の横向きの図だけでは足りないこと
背骨を横から見た図と、後ろから見た図では、見える曲がりが異なります。写真の向きが変わっただけなのに、骨の並びが別のものになったと考えないことが大切です。立体を平面へ写した図では、手前と奥のずれが重なって見えなくなる場合もあります。比較するときは、どちら側から見ている図かを合わせます。
模型の棒を同じ長さで描いた場合も、人体の椎骨がすべて同じ大きさという根拠にはなりません。模式図では、説明したい仕組みを見やすくするために、大きさや形をそろえることがあります。縮尺が示されていない図から実際の長さを測るのは避け、本文に与えられた数値を使います。
複数の部品があることの意味
一か所で大きく折れ曲がる構造と、何か所かの小さな変化を足し合わせる構造では、形の変わり方が違います。多数の部品がつながることで、支えながら姿勢を変える仕組みを作れます。ただし、部品を増やせば必ず強くなる、という一般法則ではありません。つなぎ方や材料も関わるためです。
図を説明するときは、「背骨が曲がる」で終えず、「複数の骨の間の位置関係が変わり、全体の形が変わる」と書いてみましょう。骨の一本一本が柔らかなゴムのように伸び縮みする、という誤解が減ります。人体の実際の可動範囲や姿勢の良し悪しを判断するのではなく、部品の数と全体の動きを結び付ける学習として扱います。
図を読み直すときの補足
模型の四つのつなぎ目のうち、一つを固定した場合は、残りの三か所で全体の角度が変わります。同じ二十度の変化を作るとしても、各つなぎ目が均等に受け持つという条件がなければ、それぞれ何度かは決められません。全体の曲がりが分かることと、各部分の動きが分かることは別です。合計だけが示された図から、内訳まで均等だと推定しないようにします。
また、骨の前側と後ろ側では形が違い、脊髄の通路も図の中央の丸とは限りません。断面の向きを示す『腹側』『背側』を先に見てから、通路の位置を確かめます。紙の上を人体の上、紙の右を人体の右と、そのまま結び付けないことが重要です。短い棒の模型で学んだ角度の考え方を、本物の断面の位置関係と混ぜずに使い分けましょう。
接合部に印を付けた模型を机に置き、初めの棒の向きだけを固定すると、どこで向きが変わったかを追いやすくなります。列全体を机の上で回しても、棒どうしの角度は変わりません。模型全体の向きと、模型内部の曲がり方を分けるためです。最初と最後の向きが一致する例でも、途中の棒が一直線に並ぶとは限らないことを、各接合部の曲がる向きで説明します。