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骨粗鬆症は多くの人が悩まされる病気の一つです。理学療法士としても、骨粗鬆症を既往にもっている患者さんとは多く接する機会があります。

今回は、この骨粗鬆症のメカニズムの一部について解説します。

骨粗鬆症の概要

骨粗鬆症はWHOによって「低骨量と骨組織の微細構造の異常を特徴とし、骨の脆弱性が増大し、骨折の危険性が増大する疾患である」とされています。骨折は寝たきりの原因の大きな要因であり、その骨折の危険性が増大する骨粗鬆症はとても注目されている疾患です。

その病態は骨強度の低下にあります。骨強度とは、骨密度と骨質を合わせたもので、骨強度の70%が骨密度で説明できるため、多くの病院で骨密度の測定を行っています。骨質とは骨の微細構造や骨代謝回転、微小骨折、石灰化度を指し、骨強度のうちの残りの約30%を占めています。

骨折の危険因子には他にも既存骨折、喫煙、飲酒、ステロイド薬使用、骨折家族歴、運動不足などが挙げられ、生活習慣病と大きな関係があるとされています。

骨粗鬆症のメカニズム

骨の代謝では、古い骨は破骨細胞に吸収され、骨芽細胞から作られた新しい骨によって補充されます。

通常ではこのリモデリング反応のバランスが保たれているため、骨密度が維持されます。また、骨芽細胞は骨基質タンパク質を合成し、カルシウムやビタミンDは骨の石灰化を促すことによって骨を強化します。

このリモデリング反応のバランスが崩れると骨密度が低下し、上記のような石灰化などが起こらなくなると、骨質の低下が起こります。

骨密度の低下の原因は、加齢、閉経によるエストロゲン欠乏などによって、骨吸収の促進と骨形成の低下が起こり生じます。一方、骨質の劣化は、加齢や生活習慣によって生じる酸化ストレス、ビタミンD.K不足、骨リモデリングの亢進による骨形成の低下などによって起こります

酸化ストレスは骨コラーゲンの異常をもたらし、骨質の劣化につながります。

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骨の重要な役割

骨は無機質を貯蔵しており、血中のカルシウムとリンの濃度を調整しています。

つまり、骨は応力がよくかかる部位に適切な骨量を貯蔵するだけでなく、血液と細胞のイオン濃度の調整に関わっているということです。このイオン濃度の崩れは生命維持にきわめて影響します

例えば酵素反応やミトコンドアの作用、細胞膜の維持、筋収縮、血液凝固、神経筋伝達、ニューロン間の伝達などに関係します。つまり、このイオン濃度の調整が障害されると、生命維持に支障がでるということです。

これらは①カルシウムを調整するホルモン(副甲状腺ホルモン、ビタミンD、カルシトニン)②全身性ホルモン(成長ホルモン、インスリン、サイロキシン、エストロゲン、テストステロンなど)③ソマトメジン、プロスタグランジン、骨成長因子のようなホルモン様因子と局所の因子の3つのホルモン群によって調整されます。

これらのホルモンが骨芽細胞と、破骨細胞に働きかけ、イオン濃度の調整を行います。

カルシウムの調整に関しては、副甲状腺ホルモンと甲状腺ホルモン(カルシトニン)が主に関与します。

これは血清カルシウム濃度が低くなると、カルシトニン分泌が促され、破骨細胞を活性化させることによって、骨から血中へカルシウムを送り出します。逆に、血清カルシウム濃度が高くなると、副甲状腺ホルモンの分泌が促され、破骨細胞を不活性化させることによって、カルシウムの骨沈着が起こります。

その他の先程述べた全身性ホルモンも、さまざまな形でカルシウムの調整に関わります。

以上のように骨粗鬆症にはカルシウム代謝が大きく影響します。ここで覚えておいてほしいことは、血清カルシウム濃度は生命維持のために厳密に調整されているということです。
つまり、もし血清カルシウム濃度が正常範囲内に無いときは、何かしら重篤な疾患が隠れている可能性があります。

そのため、カルシウムというと骨粗鬆症がすぐに頭に浮かぶと思いますが、実はそれ以外にも生命維持に関わるような機能に関与しているということを知っておく必要があります。