可動結合は狭義の関節であり、骨同士の可動性をもつ結合を指す。この結合では、運動に対する抵抗が極めて小さい。
関節には以下の要素が区別される(RK377(関節の模式図) 参照):
関節端の表面は、主に硝子軟骨の関節軟骨Cartilago articularisで覆われている(例外:胸鎖関節・顎関節などでは関節面の一部が線維軟骨で覆われている)。関節軟骨は粗面をもって骨に固着し、その軟骨細胞は多層構造をなしている。軟骨細胞の配列は重層扁平上皮の細胞層を想起させる。深層では軟骨細胞が垂直方向に列をなし、表層では扁平になっている。肉眼では関節軟骨の表面は平滑で鏡のように光っているが、顕微鏡で観察すると磨耗の徴候が多数見られる(Hammar)。また、硝子軟骨層は直接骨に接続しているのではなく、その間に石灰化した軟骨層が介在している。軟骨層の厚さは不均一で、同一関節内でも一定ではなく、体の各関節間でも異なる。Wernerによれば、最も厚い軟骨層(6mm)は膝蓋骨後面の隆起部にあり、最も薄いのは0.2mmである。概してその厚さは0.2~0.5mm程度である。BrauneとFischerの研究によると、関節軟骨は著しく変形可能である。実際の利用面は(例えば膝関節において)運動が起こってから初めて生じる。関節窩の軟骨は関節頭のそれより柔らかい(Bär, Arch. Entw.-mech., 108. Bd., 1926)。軟骨の構築方向・張力分布・裂隙方向についてはHultkrantzの興味深い研究がある。彼は円錐状の尖った器具で軟骨表面に孔をあけ、その円形の孔が歪んでいく方向を調べた。この裂隙方向から、関節軟骨における線維の走向と張力の分布を知ることができる。硝子軟骨の機能的構造に関する総説をBenninghoffがErgeb. Anat. u. Entwickl., 26. Bd., 1925に掲載している。HolmdahlとIngelmark(Acta anat. 1948)は、家兎において、活動中の関節では関節軟骨の厚さが増すが、過度の活動と無活動のいずれも組織破壊を引き起こすことを示した。生体内でのEkholmとIngelmarkの研究によると(Holmdahl, Ann. med. int. fennicae, Bd. 42, 1953参照)、関節の活動時には軟骨が瞬間的に("momentan")厚さを増し、その後元の形に戻るという。
関節包Capsula articularis, Gelenkkapsel。関節包は、2つの骨の正常な結合を可能にする袋状の膜である。この膜は両関節端を共通に包み、緊張または弛緩した状態にある。
a) 滑膜皺襞Plicae articulares, Gelenkhautfalten, Synovialfaltenは血管を持つ突起で,その血管の豊富さは驚くほどである(RK378(関節包の滑膜層の垂直断面)、379(滑膜皺襞の断面)、380(大型の関節絨毛の断面) )。
b) 関節絨毛Villi articulares, Gelenkhautzottenは、より小型の突起で、血管に乏しいか欠如している。散在性の脂肪細胞や軟骨細胞を含むことがある(RK378(関節包の滑膜層の垂直断面)、379(滑膜皺襞の断面)、380(大型の関節絨毛の断面))。
一部の関節には広範囲に及ぶ脂肪隆起Fettwülsteが存在し、特に膝関節と股関節で顕著である。
滑膜層の内面は、以前考えられていたような内皮ではなく、結合組織が直接関節腔に面している(RK378(関節包の滑膜層の垂直断面)、379(滑膜皺襞の断面)、380(大型の関節絨毛の断面))(Hammar, I. A., Arch. mikr. Anat., 43. Bd., 1894)。
関節包の線維層の厚さは、関節によって、また同一関節内でも場所によって異なる。この層を構成する強靱な結合組織束は互いに平行し、主に縦方向に走行している。弾性線維はごくわずかしか存在しないことが多い。
隣接する線維束間に時折大小不定の隙間があり、そこから滑膜層が外へ向かって伸び出し、小さな袋を形成することがある。外科医はこれをガングリオンGanglionと呼び、俗には「Überbein」(骨の瘤)として知られる。
関節包の線維層の付着位置は、関節面の軟骨縁から離れている場合もあれば、近接している場合もある(例:指関節の関節窩では縁の近く、大腿骨頚部ではかなり離れている)。またFickが"Kapselrinne"(関節包溝)と命名した溝に付着することもある(例:上腕骨の解剖頚、寛骨の耳状傍溝)。
血管は非常に豊富で関節血管網Rete articulareを形成している。神経終末は多数のファーテル小体として存在する。
近隣の筋や腱による関節包の補強と保護は非常に重要だが、これについては関節学と筋学の各論で詳述する。また種子骨と呼ばれる介在骨についてもそこで論じる。
関節包の付着様式には2種類ある。1つは単純に一方の関節面の縁から起こり、他方の関節面の縁に付く場合。もう1つは、関節軟骨の縁より後方の骨の一定部分を覆った後、反転して第2の骨に向かい結合する場合である。骨との結合は常に骨膜を介して行われる。関節包は骨膜と比較的疎または強固に接合し、最終的に融合する。ただし、関節軟骨の縁より先では骨膜から遊離している。
関節包は2層構造を持つ。内層は滑膜層Stratum synoviale, Gelenkinnenhaut od. Synovialhaut、外層は線維層Stratum fibrosum, fibröse Schichtと呼ばれる。
滑膜層は弾性線維を含む結合組織層で、血管と神経が存在する。線維層の網の間には脂肪細胞が散在し、まれに軟骨細胞も見られる。腺は存在しない。一方、関節腔内には多数の突起が伸びており、これらにはいくつかの種類がある。
関節腔Cavum articulare, Gelenkhöhleは裂隙状の毛細腔にすぎない。骨の関節端と、その他の関節内容物および関節包が互いに密接しているためである。これらの部分の間には、ごく少量の関節滑液が存在する。
滑液Synovia, Gelenkschmiereは糸を引く透明な液体で、酢酸で混濁し、粘液素(ムチン)を含んでいる。
この液には、しばしば遊離細胞や細胞の残骸、脂肪顆粒が含まれている。さらに、絨毛が捻じれたり、ちぎれたりして混入していることもある。
関節における特殊構造は多岐にわたる。
a) まず挙げるべきは、補強靱帯Verstärkungsbänder(Haftbänder)と呼ばれる線維束や線維板が関節包の線維層を補強していることである。
補強靱帯は関節の形状に応じて特定の場所に存在し、両骨の結合を維持したり、関節運動を安定させる(誘導靱帯Führungsbänder)ものや、過度の運動を抑制し、運動範囲を制限する(抑制靱帯Hemmungsbänder)ものがある。
関節靱帯にもごくわずかの弾性線維が含まれている。足の靱帯における弾性線維の存在はH. Straub(Acta anat. 11. Bd., 1950)によって報告されている。
b) 関節の内部に存在する靱帯は関節内靱帯Binnenbänderまたは骨間靱帯Zwischenknochenbänderと呼ばれ、その機能によって結合靱帯・誘導靱帯・抑制靱帯などに分類される。
関節円板の役割は主に、その構造が強い衝撃力を緩和する緩衝材として機能することである。また、関節円板は可動性のある関節面を形成し、人体では手術で除去された後も再形成されうる(F. E. Stieve, Z. mikr.-anat. Forsch., 46. Bd., 1939)。関節円板は関節腔をほぼ完全に2つの室に分けるため、臨床医学上重要である。ただし、関節の機構に決定的な影響を与える箇所はない。
これらは膠原線維束または線維軟骨からなる固い線維性構造物である。関節包と結合し、両関節面の間に介在している。関節円板は関節腔を2つの室に分離し、関節半月は関節腔内へ楔状に伸展している。そのため、関節半月の横断面は楔形を呈する。
c) 関節円板Disci articulares, Zwischenscheibenと関節半月Menisci articulares:
d) 関節唇Labia articularia, Pfannenlippenも散在性の軟骨細胞を含む線維性の固い結合組織からなり、輪状の隆起として関節窩の壁の延長を形成している(肩関節・股関節など)。軟骨や骨の縁から幅広い底部で始まり、先端に向かって徐々に薄くなっている。
これらは薄壁の大小様々な嚢で、その内面は平滑で関節包の滑膜層の延長で覆われ、滑液で潤滑されている。腱や筋の滑動を促進する役割を果たしている。その存在部位を理解することは臨床医学上重要である。なぜなら、これらは関節内の比較的脆弱な部位であり、関節腔内の液体が増加した際に圧力の影響を受けやすいからである。
e) 連通滑液包kommunizierende Schleimbeutel(滑液包および滑液鞘Bursae et Vaginae synoviales)は膝関節・肩関節などの一部の関節に存在している。
[図377]関節の模式図
[図378] 関節包の滑膜層の垂直断面(Braunによる)
[図379] 滑膜皺襞の断面(Hammarによる)
[図380] 大型の関節絨毛の断面(Hammarによる)