第57回 理学療法士国家試験 午前 第12問（解説つき）
実地（3点）
運動学
図の前腕と手を支える肘関節屈筋の力Fはどれか。ただし、cos 45°＝0.71とする。
（図: 肘関節が支点。支点から4 cmの力点に、垂直線から45°傾いた方向に筋の力Fが働く。支点から25 cmの荷重点に4 kgwの重さが下向きにかかる）
- 1. 約20 kgw
- 2. 約25 kgw
- 3. 約30 kgw
- 4. 約35 kgw
- 5. 約40 kgw
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正解は 4
この問題のポイント: つり合っているとき、支点のまわりのモーメント（力×支点からの垂直距離）は等しい。筋の力Fは垂直から45°傾いているので、前腕に垂直な成分（F×cos 45°）だけがモーメントを生む。
計算
- 荷重のモーメント＝4 kgw×25 cm＝100
- 筋のモーメント＝F×cos 45°×4 cm＝F×0.71×4＝2.84F
- 2.84F＝100 → F≒35.2 kgw
選択肢ごとの解説
- 1 × 約20 kgwは、cos 45°で割るべきところを掛けた値（100×0.71÷4≒18）に近い。斜めの力の成分の扱いを逆にすると出る。
- 2 × 約25 kgwは、cos 45°を使わずにF×4＝100とした値。筋の力が前腕に垂直に働くとみなした誤りである。
- 3 × 約30 kgwは、荷重の距離を支点からでなく力点から（25−4＝21 cm）測った値（4×21÷2.84≒30）に近い。モーメントの腕は必ず支点から測る。
- 4 ○ 4×25＝F×0.71×4から、F≒35 kgwとなる。
- 5 × 約40 kgwは、荷重の距離を25＋4＝29 cmとした値（4×29÷2.84≒41）に近い。図の距離の読み違いで出る。
臨床ではこう使う: 肘を曲げる筋は支点の近くに付くので、手に持った軽い物でも、筋には何倍もの力が必要になる（第3種のてこ）。上腕二頭筋の遠位断裂の術後や肘関節の術後では、手に持つ物の重さと肘からの距離で筋と腱にかかる負担が大きく変わる。物を体に近づけて持つ指導は、腕だけでなく腰の負担も減らす（第59回午前第12問）。
覚え方: 力×距離＝力×距離。距離は支点から測り、斜めの力は「垂直な成分」だけを使う。
根拠: 基礎運動学（医歯薬出版）、Kapandji 関節の生理学
他の年の同じ論点
- PT 第59回午前第12問 解説内で参照
出典：https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp220421-08_09.html を加工して作成。解説は当アプリの独自作成（整形外科専門医監修）。