運動が折れた骨の回復を早める仕組み

Doctor putting arm in cast.
Did you know: around 5-10% of fractures don’t heal properly.Image: Unsplash/ Tom Claes
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  • 世界では毎年約1億7800万件の新たな骨折が発生しており、そのうち5~10%は適切に治癒しません。

  • 誤解とは異なり、治療を受けた脛骨骨折を調べた研究では、早期の荷重運動が実際に回復の早さと関連していることがわかりました。

  • その理由は酸素と血流にあり、どちらも回復に不可欠であり、運動中にますます明らかになります。

骨を折ったことがあるなら、安静にして患部に体重をかけないのが最善だと考えたことでしょう。しかし、やや直感に反するかもしれませんが、運動は骨折が適切に治癒するために重要な役割を果たす可能性があります。実際、研究によると身体を動かすことで骨の治癒が促進され、将来の骨折を防ぐことさえできることが示されています。

毎年世界で約1億7800万件の新たな骨折が発生しています。骨折は、転倒やスポーツによる怪我など、さまざまな理由で起こり得ます。ほとんどの人は怪我から問題なく回復しますが、高齢者、糖尿病患者、骨粗しょう症のある人は、骨折によって死亡したり障害を負ったりする著しく高いリスクに直面しています。

もう一つの大きな問題は、約5~10%の骨折が適切に治癒しないことです。主な原因は、骨折部位を固定することが難しい骨折や、患部の血流が低下していることです。主な危険因子には、骨折の重症度、喫煙、加齢、肥満、糖尿病があります。手の骨、脛骨と腓骨(いずれも脚の骨)、大腿骨(太ももの骨)も、不適切な治癒を起こしやすくなっています。

ここで少しの運動が役立ちます。外科的に治療された脛骨骨折166例を調べた研究では、早期の荷重運動が、適切に治癒していない骨折を持つ参加者であっても、回復の早さと関連していることがわかりました。

治癒は、痛みなく全体重をかけられること、およびX線で骨折部が癒合または接合したことを示すこととして定義されました。一方、手術後6週間目に荷重運動を行わなかった場合に何が起こるかを調べた小規模な研究では、参加者に著しい骨量減少が見られたことが示されました。

運動がこのような効果をもたらす理由は、簡単に説明できます。骨が折れると、酸素と血流は、骨折の治癒を助けるうえで極めて重要です。運動をすると血管が拡張し、骨折部位へより多くの酸素、栄養素、成長因子が送られます。また、運動はアデノシン三リン酸(ATP)と呼ばれるエネルギー分子の放出も促します。シャーレで培養した骨細胞を用いた研究では、(運動中に起こることに似た)機械的刺激がATPの放出を引き起こすことが示されており、これが新しい骨の形成を促し、骨の治癒に不可欠な段階となります。

折れた骨が治癒するには、酸素と血流が必要です。Image: Unsplash/ Harlie Raethel

さらに、運動が骨の治癒を助けるもう一つの仕組みがあります。研究によると、骨細胞の一種である骨細胞(オステオサイト)は、筋収縮によって活性化されます。これは荷重運動中に起こります。その後、骨細胞は他の骨細胞に指示を出し、新しくより強固な骨組織を形成させ、折れた骨の端を修復させます。

私自身の研究でも、骨細胞を伸展させること(実験室で運動を模倣する手法)が骨細胞を活性化させ、骨の発達に関わるタンパク質の放出を引き起こすことが示されています。また、私たちの研究は、運動が骨細胞の生存を促進するという考えが広がっていることも裏付けています。これも骨の治癒に役立つ可能性があります。

2021年に実施されたゼブラフィッシュを用いた別の研究では、骨細胞に機械的刺激を与えると、骨の治癒が促進され炎症が抑えられることが示されました。これらはいずれも骨折の修復を助けるうえで重要です。ヒトと同様にゼブラフィッシュにも骨細胞があるため、これらの知見はヒトにも同様に当てはまる可能性があります。

では、これは実際にどのように機能するのでしょうか。もちろん、運動に関しては、特に年齢、体力レベル、骨折の重症度を考慮し、必ず医師の助言に従ってください。

たとえば、ギプスで固定された脚を骨折している場合、運動は床に横になり、脚を空中に持ち上げて5秒間保持してから下ろす動作を含むことがあります。これを約10回繰り返してください。座った状態では、足を床に5秒間押し付けてから離す動作も行えます。これもまた10回繰り返します。つま先を動かしたり丸めたりすることも、手足の先へ血流を送るために有効です。

手首を骨折している場合は、肘を曲げて筋力ボールを握り、ボールを握りしめてから緩めることができます。この運動も繰り返し、10回行ってください。折れた骨が治癒し始めたら、医師は通常、部分的な荷重運動から全荷重運動へと進めるよう指示します。

通常、軽度の骨折の治癒には6~8週間、より重度の骨折には20週間ほどかかります。運動が骨の治癒を促進することはわかっていますが、どの程度早く治癒するのかを正確に数値化するのは困難です。治癒期間は、年齢、既往症、体力、生活習慣、そして実際に運動を行うかどうかなど、さまざまな要因にも左右される可能性があります。

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