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骨折修復のメカニズム

 

 椅子の足や傘の骨が折れた場合、そのままにしておいてもそのうちに折れたところが元どおりにつながるということはありえない。しかし、人間の骨が折れた場合、なかでは骨がつながる。もう少し厳格に言うと、つながらないことと、つながりにくいこともあるものの、折れた部位でつながらうとする作用がまとまり、多くの場合は自分で骨折を治してしまう。この点が、家具などとは異なり、骨が生きていることの証なのである。

 骨折とは、外力によって骨の構造の連続性が絶たれた状態をいい、骨盤にヒビが入った、頭の骨が陥没した、背骨がぐしゃっとつぶれた、なども骨折のタイプの一つである。これらの骨折の中でも骨癒合の経過、かわかりやすい、長管骨の骨折について述べてみよう。

 まず骨組織に断裂が生じると、骨の中を走っている細い血管がちぎれて出血する。体のいろいろな組織の中には、関節の軟骨や眼の水晶体・ガラス体のように血管がほとんど通っていない部位もあるが、骨には血管がたくさん走っており、どの部位でも、またどのようにわずかな部分が壊れても、血管が切れ、周囲を血液びたしにしてしまう。このようにして骨折部位を中心にして出た血液は、数時間もたてば固まりだして血腫となり、やがては赤黒い水ようかんのような形態になる。その後、骨折部の周囲は外力や圧迫による影響のために血管が太くなり浮腫を生じるが、これは強く打撲した部位が腫れて赤みをもつのと同じ原理である。これを外傷性炎症という。

 炎症の生じた部位からは、血液中を泳いでいる何種類もの細胞に、集まるようにとの号令が出されるが、それは炎症周囲の組織にのみ命令がおよぶ何種類かの局所ホルモンによってなされる。その結果、炎症の部位に余計な物質を溶かして貪食するマクロファージや、細菌などの外敵を取りしまるリンパ球などが集まるが、集まりすぎると火事場の野次馬のように、かえって迷惑をこうむることにもなる。たとえば、集まりすぎたために局所が腫れて激痛が生じたり、血管を詰まらせたりすることもあり、また種々な部位でアレルギ-症状が出現したりするのも、これら野次馬による。

 骨折部から出される、細胞増殖作用のある局所ホルモンの・呼びかけに応じるもう一つの細胞は、骨膜細胞である。これは骨の周囲を薄く。層に取り囲んでいて、成長期には骨を太くするのに活躍するが、成長した後の骨では、何事もなければ生涯にわたってふたたび出番がまわってくることはない。骨膜細胞が、出血というよびかけにより骨折部で増え、血塊に集まるのである。

 骨折部から出た血液が血塊をつくるのは、血液中に含まれる凝固成分、血小板が壊れて血液を凝固させるからである。血小板は、血を固めるだけでなく、細胞を分裂させて増やす作用のある局所ホルモンを出す。この局所ホルモンの作用により、すり傷などに血液のかたまりがこびりついていると、何日もたたないうちに皮膚の細胞が増え新しい皮膚が再生して、傷が治るのである。同様に、骨折部の血塊に集まった骨膜細胞が、血小板からでる局所ホルモンの細胞増殖因子の影響を受けて、どんどん細胞を増やすようすは、孫悟空か髪の毛を抜いてふっと吹けば、何百といった孫悟空が誕生するのを連想させるほどである。平常時であれば、骨膜細胞は骨の周囲を生涯にわたり、静かに取り巻いているだけである。「骨膜細胞」というのは、骨をつくる骨芽細胞が休んでいる状態の仮の姿にたいして名付けられたもので、ひとたび活躍する場を与えられれば、もとの骨芽細胞として勢いよく骨をつくりはしめる。すなわち骨折部では、増殖した骨芽細胞のかたまりが血塊の・中に入り込み、両方の骨折端を線維状の網でくるんでしまうのである。これは椅子の足が折れた特に、応急処置として糸か紐でひとまずゆわえるのと似た状況で、座れるほど頑丈には修理されていたいが、そっとしておけばつながっているという状態に似ている。この状態は、線維で仮の骨がっくられていることから、線維性仮骨形成という。

 炎症部位から放出される局所ホルモンの一つは、周囲の細い血管にもはたらきかけ、新血管をつくって骨芽細胞のかたまりす線維性仮骨に栄養や酸素が行きわたるようにする。そして、十分に栄養や酸素が行きわたった部位では、骨芽細胞が線維に沿ってカルシウムを沈着させて、不完全ながらも骨をつくりはしめる。一方、栄養す酸素のとどかない骨折中では、細胞が豊富な素材を必要とする骨をつくらずに、ひとまず大きな軟骨(軟骨性仮骨)をつくりだす。そして、つくられた軟骨のかたまりが今度はけずられて一挙に弱い骨に置きかわるといったぐあいに、骨折部全体は骨形成となる。長管骨の骨折治癒過程では、骨折部の中心部のような新生血管の侵入の不十分な部位でも、軟骨のかたまりを用いて間断なく骨形成がおこな
われることが特徴であり、この軟骨性骨化が骨折の修復を迅速にさせる機構となっている。

 ます線維性仮骨や軟骨性仮骨から弱い骨ができるが、これを一次性骨性仮骨という。次いで、これらの仮骨が溶かされ、順次成熟した骨に入れかわるが、この骨折部をつなげる成熟骨を二次性骨性仮骨という。この頃に骨折部のレントゲン写真を撮ると、仮骨部は骨折りない部位の骨よりもむしろ厚く、カルシウムの多い骨のように見え、この場合はもう体重をかけたり、普通に動かしても大丈夫な骨となっている。一次性骨性仮骨の状態では、骨折部をそっと動かすぐらいであればずれたりはしないが、全体重をかけたり、強く力を入れたりすると骨折部が動いてしまうので、慎重にあっかう必要がある。一一次性骨性仮骨の部分はレントゲン像でより厚く、濃く写っているので、骨は普通以上に強くなっているのではないか、と患者さんに聞かれることがある。この点について、骨を折ってみるなどをして研究した結果がないので、正確には答えられないが、仮骨である以上は強度が劣ると考えられ、仮骨の存在する期間は無理な使い方をしない方がよい。骨折後一年すれば、肥厚した仮骨が平坦となり、レントゲン像でも健常々骨と大差がなくなるが、この特にはじめて骨は元どおりの強さに戻ったとみるべきである。