関節

関節

関節は 2 つ以上の骨が交わる場所であり、体がさまざまな方法で動くことができます。関節がなければ、膝を曲げたり、手を振ったり、頭を回したりすることはできません。関節には、ヒンジ関節 (膝と肘)、ボールとソケットの関節 (肩と腰)、ピボット関節 (首) など、さまざまな種類があります。関節には、骨がスムーズに動き、骨が擦れるのを防ぐ軟骨、靭帯、体液も含まれます。関節について学ぶことは、体がどのように柔軟に保たれているか、そして関節を健康で怪我のない状態に保つ方法を理解するのに役立ちます。

理工学実践(SEP):説明の構築とソリューションの設計

科学者や医師は、関節がどのように機能するか、捻挫などの怪我がどのように起こるか、関節が時間の経過とともにどのように摩耗するかを理解するために関節を研究しています。エンジニアは、関節に問題を抱える人々を助けるために、人工関節、装具、治療法を設計します。モデルを構築し、自分の関節がどのように動くかを観察し、アクティビティ中に関節を保護する方法を考えることで、関節がどのように機能するかを探ることができます。

アクティビティのアイデア:

• 関節モデルの作成 – 段ボール、輪ゴム、ストローを使用して、さまざまな種類の関節のモデルを作成し、それらがどのように動きを可能にするかを示します。
  
• 動きのマッピング – ウォーキング、ライティング、スポーツなどの単純な活動中に使用する関節の数を追跡し、関節がどのように動きを可能にするかを強調します。
  
• 柔軟性テスト – 特定の関節 (手首や足首など) がどこまで曲がることができるかを測定し、クラスメート間の柔軟性を比較します。

クロスカッティングコンセプト(CCC):機能と構造

ジョイントは、その機能を効果的に実行できる特定の構造で設計されています。各タイプの関節には、それが提供する動きの種類に一致する独自の形状と接続があります。構造と機能がどのように連携するかを理解することは、関節が異なれば異なる種類の動きを可能にする理由を説明するのに役立ちます。

• 構造： ドアヒンジのように、一方向への動きが可能
  機能： 膝や肘などの曲げや矯正の動作を可能にします。
  
• 構造： 丸い骨の端がカップ型のソケットに収まります
  機能： 肩や腰など、さまざまな方向への回転と動きを可能にします。
  
• 構造： ボーンが別のボーンの周りを回転します
  機能： ヘッドを左右に回すなどのねじれ動作を可能にします。
  
• 構造： 互いにすり抜ける平らな骨
  機能： 手首や足首に見られる柔軟性と小さな動きを提供します。
  
• 構造： 骨は動きもなく融合します
  機能： 頭蓋骨のように保護と安定性を提供します。

各関節の構造をその機能に結び付けることで、身体がどのようにスムーズで制御された動きを実現するのか、そして活動的で可動性を維持するために関節を保護することがなぜ不可欠であるのかを理解することができます。