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起床後は1cm身長が高い? 腰痛のメカニズムは? 目から鱗な「背骨9つの真実」

立派な脊椎動物として生きているのに、私たちは背骨について知らないことが多すぎやしないか? どんな形で、どんな特徴があって、どんなに重要なのか。背骨についての情報を仕入れよう。

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背骨は24個の椎骨の連なり

森に別れを告げ、サバンナにデビューしたヒトは、やがて2本の脚ですっくと立ち上がった。その結果、他の動物とは異なり背骨が縦に連なる一本の柱となった。

柱といっても棒状に一体化したものではない。背骨は椎骨という骨が積み木のように重なって成り立っている。そして椎骨は3つのパートに分類される。

真横から見たときの背骨
真横から見たときの背骨。上から7つの頸椎、12個の胸椎、5個の腰椎、計24個。これらが骨盤に至って仙骨と尾骨に連結する。アレ? なんかクネクネしてる?

下から重ねていこう。骨盤からは5つの太い椎骨が積み上げられている。これが腰椎グループ。その上に連なっているのが12個の椎骨、胸椎のグループだ。胸椎の上に組み上がった比較的小さな7つの椎骨が頸椎というグループ。で、頸椎の上に頭蓋骨が乗っかってヒトの背骨の完成。

計24個の骨の連なりが今日もあなたの頭を支えている。

キリンもヒトも頸椎の数は同じ

ならば、どでかい動物とヒトとでは椎骨の数が違うのか? それとも大きさが違うのか? この疑問にはキリンが答えてくれる。

キリンの頸椎の数はヒトと同様の7個。頸椎に限って言うと、哺乳類ではその数は7個というのが大前提とされている。キリンの場合、頸椎のサイズは大きいもので約30cmともいう。7つ重なれば2m以上になるわけだ。

ちなみに、最近の研究ではキリンの頸椎は解剖学的には7個に間違いないが、機能的にはその下の胸椎の1番目が首の動きに関与していることが分かったという。なのでサバンナの高い樹の葉っぱも食べられれば、足元にある水場の水も飲める。数は同じでも適応力に違いあり。

前屈みで座ると腰への負担は1.3倍に

下の図は腰椎の椎間板にかかる内圧を数値化した有名な指標。椎間板とは椎骨の間にあるクッションのような組織のこと。

体重70kgの人の腰椎の椎間板内圧の指標
スウェーデンの整形外科医が示した体重70kgの人の腰椎の椎間板内圧の指標。立位と座位の数値差は人によって異なるが、まっすぐと前屈みの座位の数値差は万人共通。

これによると直立姿勢の内圧を100とすると座った場合は140。でも、よく考えると座ったから内圧が高まるというのは奇妙な話。腰椎にかかる重量は立っていようが座っていようが同じだからだ。

考えられるのは、座り姿勢では腰椎が屈曲しやすく、その影響で圧が高まるということ。もし腰椎を立位と同様の状態にして座ったら、圧は変わらないはず。確実なのは同じ座り姿勢でも前屈みでは圧が約1.3倍増すこと。前傾すると背中の筋肉が縮んで椎間板に圧がかかるからだ。

まっすぐ座るって、とても大事。

人は生まれて1年でS字カーブを獲得

背骨を構成する24個の椎骨は、まっすぐではなくS字カーブを描くように積み重ねられている。頸椎は前に、胸椎は後ろに、腰椎は前に微妙にカーブしている。頭をキープして2本の脚で立つためにはこうした彎曲が必要だからだ。

では、生まれたときからこのS字があるかといえば、否。新生児の背骨は真ん丸の「C」の字。

寝転がって首を動かして母親の顔を追視するようになると頸椎の彎曲ができ始め、うつ伏せで顔を持ち上げるようになると腰椎の彎曲が形成され、ハイハイしながら手で床を押すようになると胸椎のカーブが少しずつ作られる。

で、立っちしてヨチヨチ歩き始める頃にはS字カーブが完成。生まれ落ちて約1年でヒトの背骨はできあがるのだ。

赤ちゃんの背骨
生まれたばかりの赤ちゃんの背骨は屈曲状態のCの字。追視、うつ伏せ伸展、ハイハイといった成長過程で少しずつ背骨のS字カーブを獲得していき、生後約1年で二足歩行のヒトとなる。

起床後は1cm身長が高い

椎骨と椎骨の間にある椎間板には水分が含まれていて、これがクッションの役割を果たしている。日中は背骨が縦になり、上からのプレッシャーが常にかかるので椎間板内の水分は押し出される。逆に、寝ている間は圧力から解放されるので水分が蓄えられる。

よって、起床直後は椎間板が膨張した分だけ身長が高くなるといわれている。その差はおよそ1cm。日中のボクより朝一番のボクは約1cm身長が高いのだ。

ただし、そのタイミングで下手に運動をすると、椎間板が膨張して圧が高いゆえに腰を痛めやすい。ヘルニアぎっくり腰などのリスクがあるという。椎間板の水分は起床後1時間程度で抜けるので、朝に運動するなら、その分1時間早起きを

宇宙空間では身長が9cm伸びる?

「たった3週間でニョキニョキと」

2018年、国際宇宙ステーションに滞在していた日本人宇宙飛行士・金井宣茂さんはツイッターでそう呟いた。宇宙空間で3週間過ごすうちに身長が9cmも伸びたという。

9cm身長が高くなったらもう別人。JAXAは背骨の間の軟骨が伸びたせいではという見解を発表。寝ているときと同様、椎間板と椎骨の間の軟骨が圧から解放されて膨張したと考えられる。

オチとしては、ロシア人船長にそれ伸びすぎじゃね?と指摘され、再計測したところ実際に伸びたのは2cmだったとのこと。ご本人、とんだフェイクニュースでしたと恐縮していたが、なんの、起床直後の伸び率の2倍。無重力ってやっぱりすごい。

背骨の負荷を担うのは椎間板と椎間関節

椎骨とは実は前部と後部の骨のユニットのこと。前部の円柱の部分は椎体と呼ばれていて、その間にあるのが椎間板。後部は椎弓や棘突起といった突起物で構成されている。で、椎骨同士を後部で繫ぎ留めているのが椎間関節だ。

このうち、荷重の負担を直接担っているのが椎間板と椎間関節。その負担分配は教科書的に前者が8割後者が2割とされている。

椎間板と椎間関節
上からの圧や荷重負荷の8割を担っているのが椎間板、残りの2割を担当するのが椎体同士を後部で繫ぐ椎間関節。加齢とともに分担比率は変わる可能性は高い。

ただ60歳以降、椎間板の水分が徐々に失われることを考えると、年齢とともに椎間関節の負担が増す可能性は高い。とくに腰椎の椎間関節の負荷が大きくなりすぎると、関節が変形して腰椎変性すべり症といった病気に陥ることもある。

関節をサポートするために腹筋のインナーを鍛えることもまた大事。

60歳以降、身長は10年で2〜4cm縮む

椎間板が背骨にかかる圧を逃がすクッションの役割を果たしていることはすでに述べた通り。さらに詳しく言うと、椎間板の中心には髄核というゼリー状の組織があって、その周囲は線維輪というバームクーヘン状のコラーゲンによってガードされている。

厳密には髄核内に水分が引き込まれることでクッション役を果たしているのだ。

背骨を輪切りにし、斜め上から見た図
背骨を輪切りにし、斜め上から見た図。椎骨の間にある椎間板の中心には髄核があり、この部分で水分が維持される。周囲を囲んでいるのがコラーゲンを含む線維輪。

ところが加齢によって線維輪は破れ、髄核の水分が失われていく。その結果、身長は少しずつ縮む。目安としてはそれが起こるのは60歳以降

ある報告では男性は年に0.19cm、女性は0.41cm縮み、10年で2〜4cm身長が低くなるという。背骨に負担をかける歩き方や過度な運動も線維輪の破損に拍車をかける。年をとってからの無理は禁物。

欧米人に比べて日本人は骨盤が後傾しやすい

狩猟民族で椅子に座る生活を送る欧米人。お尻や腿裏などカラダの後ろの筋肉が発達し、腰椎の前彎カーブが鋭く骨盤は前に倒れやすい。一方、農耕民族で床に座る文化のニッポン人。太腿が発達し、お尻は扁平。ゆえに腰椎のカーブがゆるく骨盤が後ろに倒れがち

生活様式が遺伝にまで影響したかどうかは定かでないが、日本人が欧米人に比べて骨盤後傾しやすいことは確か。

骨盤を支える筋肉量の差もある。日本人の成人男性の除脂肪体重は欧米人に比べて約10%少ないという報告も。スマホのガン見も見逃せない。視線が下がり頸椎が引っ張られ、胸椎が丸くなって骨盤が後傾した高齢者姿勢の若者、珍しくない。

取材・文/石飛カノ イラストレーション/laiman 取材協力/中村尚人(理学療法士、ヨガ&ピラティストレーナー studio TAKT EIGHT)

初出『Tarzan』No.818・2021年9月9日発売

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