疲労骨折とは・・・。


<骨の構造 〜皮質骨と海綿骨


骨は外殻を作る皮質骨と骨髄内に存在する海綿骨からなる。海綿骨は長管骨の関節近傍の骨端から骨幹端部にかけて分布し、長管骨いがいでは椎体にも広く分布している。皮質骨は長管骨の骨幹部(中央部)を中心に海綿骨は関節近傍の骨端部を中心に分布する。皮質は骨外周にある外骨膜、内周にある内骨膜、中間に位置する実質で構成されている。皮質骨は構造的に海綿骨より緻密で高い靭性を有する。一方、骨の代謝は骨が血管と接する骨表面で行われるので、骨体積に対する骨表面積の割合が低い皮質骨の骨代謝活性は海綿骨と比較して著しく低い。血管の豊富な骨髄と接する海綿骨は不動、加齢、カルシウム代謝、」ホルモンの変化に鋭敏に反応し骨量を増減させる。皮質骨と海綿骨で基本的構造とその代謝には違いがないが、皮質骨は荷重応力をエネルギーのロスがないように正確に伝達するのに適した構造に、海綿骨は局所に過大な応力集中がおきないようにするショックアブソーバーとして適した構造になっている。



<皮質骨の組織学的構造>

骨皮質を形成する構造単位を骨単位(オステオン)と呼ぶ。骨単位の中心にハバース管があり、骨を栄養する血管が走る。これを取り囲んで同心円の層板構造があり、層板間に骨小腔が点在して、この中に骨細胞が存在する。1つの骨小腔から隣接した骨小腔へは骨細管が連絡している。また、骨細管はハバース管からも放射線状に骨小腔に向かって走り、骨細胞を栄養する。(骨細胞のネットワーク)。各層板ごとに配列した膠原線維は異なるが、この膠原線維には一定の間隙が存在し、この間隙に骨塩が沈着する。骨単位の外周をセメント線と呼ぶ。





<疲労骨折発生のプロセスとメカニズム

繰り返しの力学的負荷によりマイクロダメージは発生するが、その蓄積量は負荷の大きさと回数に依存する。繰り返しの力学的負荷でマイクロダメージが発生すると、それに伴い骨細胞のネットワークが損傷を受け骨細胞のアポトーシスが生じ、破骨細胞による骨吸収が開始され、骨リモデリンングが活性化される。アポトーシスに陥った骨細胞が破骨細胞前駆細胞にシグナルを送っていると想定されており、通常では、マイクロダメージは修復される。疲労骨折の発生には、マイクロダメージの蓄積・拡大が関与している。小さなマイクロダメージは、エネルギーを吸収し、骨強度を保つのに有用であるが、古いオステオンを貫通した大きなマイクロダメージは損傷されたオステオンが骨強度を低下させ、骨折のリスクを高める。また、マイクロダメージが蓄積すると損傷を修復しようとして局所の骨リモデリンングが亢進し、リモデリンングスペース(骨吸収面)が増加する。リモデリンングスペースの増加は骨構造の劣化を来し、骨強度を低下させる。このように、過度の力学的負荷によりマイクロダメージが蓄積・拡大すると骨強度は低下する。さらに繰り返しの力学的負荷が加わって疲労骨折に至ると考えられる。








<骨の力学的性質>

骨は圧縮(compression)には強いが、曲げ(bending)に対しては圧縮よりやや弱く、引っぱり(tension)には弱い。剪断(shear)に対しては圧縮強さの1530%に過ぎないとされており、捻り(torsion)にたいしてはさらに弱い。破断状況は圧縮においては斜方向に、引っぱりにおいては引っ張り長軸に垂直に破断し、捻りには螺旋状となる。骨の大きさと形状は、その強度および剛性の決定にきわめて重要な役割を果たしており、圧縮と引っぱりにおいては断面積が関与し、破断に至る負荷とその剛性は圧縮、引っぱりともに断面積に比例する。曲げにおいては断面積と中心軸のまわりの骨組織の分布を計算に入れた断面2次モーメントが関与し、断面2次モーメントが大きいほど骨のたわみ難さを表し、骨の強度と剛性は大きい。曲げでは最外側で最大の張力生ずるが、管状骨は骨皮質すなわち骨皮質の大部分が中心軸より離れて存在するため強い断面2次モーメントを有する。捻りにおいて断面積と中立軸周囲の骨組織分布を計算に入れた極モーメントが関与し、この極モーメントが大きいほど骨の剛性度が高くなる。また、コツは皮質骨も海面骨も外力を加える方向により力学的性質が変化する異方性の性質を有し、骨強度と剛性において長軸方向に負荷した場合で最も高い値を示す。




<好発部位>

疲労骨折はほとんど全身の骨に発生するが、特に下肢に多く、年齢的には発育期の10歳代に集中する。下の図は、競技種目別の好発部位を示しています。







 部位と病名の詳細な位置関係
   尺骨疲労骨折(前腕尺側・外側の痛み)
 肘頭疲労骨折(肘の痛み)
第2〜4中足骨疲労骨折(足の痛み) 
ジョーンズ骨折(足の痛み) 
舟状骨疲労骨折(足の痛み) 
肋骨疲労骨折(胸・わき腹の痛み) 
 膝蓋骨疲労骨折(膝の痛み)
 脛骨疲労骨折(下腿の痛み)
脛骨内果疲労骨折
(足関節・内くるぶしの痛み) 
 踵骨疲労骨折(踵の痛み)
 大腿骨疲労骨折(大腿部の痛み)
仙骨疲労骨折(仙骨部の痛み) 
 腰椎分離症(腰の痛み)
恥骨疲労骨折(恥骨部の痛み) 
 腓骨疲労骨折(下腿の痛み)




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