加齢・臥床が骨塩量に及ぼす影響

理学療法学 　第

17

巻第

4

号 　

397〜 401

頁 （

1990

）

報

　 　告

加

齢

・

臥床

が

骨

塩

量

に

及

ぼ

す

影

響

＊

骨

密 度

か ら

見

た

歩

行

の

重

要

性

藤 野

英

己

D

武 田

　

功

2） 要旨 　二重 光子吸収法 を使用 し

，

女性の _第

2〜

4 腰椎にお け る骨密度を測定し た。 加 齢に伴う骨 塩 量の 減少 傾 向を 調べ

，

長 期 臥 床が骨 塩量に及ぼす 影響に っ いて_{検 討}した

。

対象は歩 行 群 106例

，

臥 床 群74例で あっ た。 歩 行 群におい て年 代が上が るに従い骨 密 度は減 少 した。 さらに臥 床 群の骨 密 度は歩 行 群に比べ 有 意に低値を 示し た。 骨 祖 鬆 症 を 改善する た めには荷重と筋収縮が共に必要である。 キ

ー

ワ

ー

ド　 骨密度， デa ア ルエ ネル ギ

ー

光 子吸収法， 歩行 は じ め に 　 高 齢 者 骨 疾 患の中で骨 粗 鬆 症 は頻 度の上 か ら も最 も多 い もの で ある。 骨 粗 鬆 症は骨の化 学 的 成 分に変化の ない ま ま絶対的 骨 量が減少し た状態と さ れて おり， あ る程度 以上に進行す る と体重 を支え ること が困 難と な る。 ま た

，

腰痛， 脊柱の変形さ ら に身体各部の骨が軽い衝撃に よっ て骨折を起こし や す く な る。 骨 粗 鬆症 は人口の老齢化と ともに その頻度が急 激に増加し

，

大腿 骨 頸 部 骨折の増 加 等により寝た きり状 態と な るの は少なくない。 女性は閉 経 後の骨 量減少が急 激に起こり骨粗鬆 症と な る。 男性で はこれ よ り少 し遅 れて発生す るが

，

男 女ともに加 齢と と もに そ の頻度は著明に増加して くる

。

　骨 粗鬆症のように その ほとんどが腰背痛 を主 訴 とする 場 合に は X 線 像に よ り評 価し なけれ ば な らず

，

定 量 的 評価をするのは困難で あ る。 そこで骨陰影濃度の変 化

，

骨 梁の変 化 骨 形態の変化 等を総 合的にみて判 定せ ざ る を得ない。 定量的評価法の 主 な もの と し て

，1960

年

＊ Effect　of　age 　and　bed　rest　on　bone　mineral 　absQrption

　

−

lmportance　of　gait　from　a　viewpoint 　of　bone　mineral 　density

−

1｝

京都双岡病院

　HiClemi　Fujine

，

　RPT　l　Kyoto　Narabigaoka　Hospital

2）

京都 大 学 医療 技 術短 期 大 学 部

　Isao　Takeda

，

　RPT ：College　of　Allied　Medical　Profes

−

　s 正ons

，

　Kyoto　University

　 （受 付日蓋989年10月2日

，

受理日1990年2月25日）

Barnett らによ る骨 計 測 法 が あるL）

。 その後， こ の計測 法は圏 際 的に利 用される よ うになっ た

。

その他

，

こ の変

法と し て，

Morgan

　（

1967

），　

Gryfe

（

1971

），　

Garn

（

1971

）

，

Dequeker （

1972

） らの_計測法が あ る。 いず れ も骨 皮 質 を対 象に計 測 するもの であ り

，

骨 粗 鬆 症など海 綿骨に いち早 く変 化を来 す 疾 患におい て

，

そ の変 化が骨 皮 質に反 映 する か どうかは疑 問である。 特に最 近では

，

単純 X 線を_用いない_方法として_{， 光子}吸収法 （Photon

Absorptiometry

） な どが 利 用 され

，

精 度 も高 く客 観 的 な骨 量の計 測が行 わ れる よ うにな りつ つ ある

。

　今回

，

光子吸 収 法によ り女 性の第2

〜

4腰 椎にお ける 骨塩 量 を 測 定し， 加 齢に伴う骨塩 量の傾向 を調べ ， さ ら に_長期臥床者の_{骨 塩}量に及ぼす 影 響にっ _{い て}検討_{し た}

。

対 象 と方 法 　 対 象は腰 椎 圧 迫 骨 折のない 64

〜

96歳 （平 均 80

．

6± 6

，

6歳 ） の女性 178 例である。 こ の対象者を 6カ月 以

．

上 臥 床し た状 態の者 （臥 床 群 ）と歩行 可 能な者 （歩 行 群 ） の 2群に分 類 した。 臥 床 群 は

64〜96

歳 　（平 均

8LO

± 7

．

4歳 ）の 72例

，

歩行 群は 65

〜

93 歳 （平均 80

．

3±5

．

9 歳 ）まで の IO6_例であ

っ

た。 　測 定 は 二 重 光子 吸収 法 （

Dual

　

Photon

　

Ab −

sorptiometry

，

　

DPA

_） を用いた。 被 験 者はベ ッ ド上で 両 膝を曲げて背 臥位を とる。 その状 態で腰 椎 部 上 面の ス キ を行 た 測 定 部 位は第

2 〜 4

腰 椎 と し た

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese _{Physloal 　Therapy 　Assoolatlon}

398 理学 療 法 学 　 第 17巻 第4号

躙

肝

配 ー 鞴 豌

_、

　

　

　

　

…

　

　

四

．

　

　

…

…

　

認

欝

叢

鑾

灘

蘿

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　   鋸 　

_肖

凝 叡 　

｝

、

慰

_、

欄

繍

噂 雲 麗 靉 蜜

講

灘

擁

嚢

黶

鼕 謬 蕩 ．

畷

諄

鑑

壽

慈

韈 鱒

還

_艇

壌

灘

鑞

韈

覊

蕪

耀 噪 献

“

鼕

ぞ 事

_吁

燃

強

簾

_ッ

_“

、

．

叫 戸

磯

　

　

 

陥

　

榊

瓢 　 　 　 　 　

、

、

鍔 ー 傷 瓢

「

謐

_，

　 　 　

_び

　

・

デ

戸

　

冒

画

三 　 　 　

襯

・

_’

_』

w囁

₋

　 　 　 　 　 　 　 　 鱸 　 く

・

癖 躄

、

焦

．

　

’

　

」

　 し 獄

髴

講

蠶

　 　 　 　 　 　 ： 懸 解

。

欝

鬱

露

　 　 鰍 纏 灘 ： 臨

ー

畷

講

_、

_．

驫

難

警

’

曇 敦

−

’

讖

・

く

曲 鰍

、

鄰 　 駅 擬 鮴

戸

・

瀞 　 愚 　 轟 糞 蕩

聾

簔

鋸 驫

象

舞 餐 欝 鬘

籌

為 蕪

蓼

・

鑾 事

聾

圃

釜

覊 鬢 濫

霾

…

韓

蒙

饗

藪

嵐 豊

覲

壕

翻

蘿

喉

、

　 　

_苫

丁

　 罰 与 醤 図 正_{腰 椎 骨}塩量のプロ フ ィ ル曲 線

DPA

測 定 装 置は 二種 類の光子を放出す る核 種 iaSGd （44

KeV ，100

　

KeV ，

半 減 期242 日）

，

検 出器と して NaI シ

ンチ レ

ー

タ

ー

， 波高分 析器お よ びデ

ー

タ処 理 装 置よ り 成っ て い る

。

1” Gd よ り放出さ れる 44　KeV と IOO　KeV

の 二 種 類の ガン マ_線が体内を通 過 する際に各 組 織の ガン マ線 吸 収 率の差を利用 して 内蔵 し たデ

ー

タ処理装 置によ り骨塩の_{分 布}像が得ら れ る。 画 面 上で腰 椎の骨横 断部の 平 均 骨 塩量 が骨の _長さ lcm 当りで_骨塩該当量 （Bone mineral 　content

，

　

BMC

） （g_／cn1 ） として測定さ れ る。 これ を骨 幅で割 っ たものが平均の骨 密度 （

Bone

　

Miner−

al　Density

，

　

BMD

） （g／cm2 ）と して得ら れ る （図

1

）。

　実 験に は米 国Norland 社 製Bone 　

Mineral

　

Analyzer

（DBD 　2600型 ）の DPA 装置 を使用 し た。 結 果 　1

．

加 齢と骨 塩 量 　歩 行 群にお ける BMD と_{年 齢}と の_関係は図

2

（a_）に示 す よ う に

65 〜 69

歳で の平 均 BMD は0

．

774 ± ₁₂₃　g_／cm2 で_年齢が上が るにっ _れて徐々に減 少 を示し，

90 〜95

歳 で は O

．

536 ± 0

．

058g_／cm2 と低 値を 示 し た。 加 齢に伴い

BMD

は減 少 する傾 向が認め ら れ た。 　 2

．

臥床群と歩 行 群の骨 塩 量 　臥 床 群の平 均 BMD は

0、

620

±

O．

167

　g_／cm2

，

歩 行 群 で はe

．

689 ±

0．

142g

_／cm2 であ り

，

両者の_間に は危険率

1

％ で有意な差を認め た。 臥 床 群が歩 行群よ り有意に BMD の減少を示し た （図

2

〔b））。 考 察

　

1971年 Vogel ら は

3

人の健 常 人を6 ヵ_{月間 完全}に臥 床さ せ， 踵 骨 骨 濃 度の減 少が認め られ た と報 告して い るL’） 。 こ の

Vogel

らの実 験に よれ ば臥床が BMD の減 少 を来す こと を示 唆 して いる が

，

具 体 的 な減少の_度合にっ い て は不 明 瞭であっ た。 g／cm ！ 年 　齢 L胴 の BMD （g／cmE ）

65−

₆₉（n

＝

5）＊ 70

−

74　（n

＝

14）

75−79

　（n

＝

32）

80−84

　（n

＝

27）

85−90

　（n

＝

23）

90−95

　（n

＝

5）

D．

774±0

．

123＊＊

0．

760：卜0

．

122

0，

724

±0

，

146

0．

666：

tO，

157

0 ．

643

±

0、

077

0、

536

±0

，

058 0

．

5 ＊ _カ ッ コ内は症 例 数　 　＊ ＊

BMD

±

SD

〔a_） n

＝

106 n

＝

72 歩 行 群 図 2　（a）歩 行 群にお け るBMD と年 齢との関 係 　 　　〔b）歩 行群と臥床群の BMD （b＞ 臥床群 ＊P ＜0

．

₀₁ N工 工

一

Eleotronlo _Llbrary

加 齢

・

臥床が骨 塩 量に及ぼす 影 響 399 図 3　 機 械 的 刺 激が骨に及ぼす 影 響 　我々 は

DPA

を用い て第

2 〜4

腰 椎の BMD を 測定し た。 平 均

BMD

は臥床群で

O．

620

　g／cm2 ， 歩 行群で

O．

689

g／cmZ と臥 床 群は有 意に

BMD

の減少を示し た。

　

臥 床は骨代 謝の面 か ら次の 2点に分 類して考え ること が で き る。

　

  体重負荷 筋 収 縮の低 下に よ る物 理 的刺 激の減少 　   筋収 縮 低 下に伴 う骨 内 血 流 循 環の減 少 　そ れ に 関 して

，

1892 年

Wolff

に よ り提 唱 さ れ た

Wolff’

s　

law

で は

，

「骨 組織に対す る mechanical 　stress

が bone　remodeling の過 程におい ては機 能 的 要 求に応 じて_{骨組 織}強化の_方向へ _{作 用 する。」}と_述べ _られて いる。 すな わ ち， 物理的刺激が骨形成に関与して い る ことは明 ら かで あ る。 次に物理的刺激に関 連 するもの で圧 電 気 効 果 （ピエゾ電 気）は結 晶体の対 向面に外力を作用させる と

，

そ の両 面で歪みに比例す る 正負の電 気が現れ る。 こ の発 生 した電 気を ピエ _ゾ電気_とい う。 外力を取り去る か ある い は力の方 向を逆にす る と各面に反対符 号の電気が 現れ る

。

こ の現象が骨内で_起こ り

，Bassett

ら が実験に より証 明 しだ〕 。 っ ま り

，

骨 形成に物理的刺激は必 要不 可 欠で ある （図3）。 　 Trueta ら は

，

固 定とい う条 件により骨に及ぶ_{変 化}を 探 求 するた め

，

特に骨髄の_{血管 系}を研究し だ2 ＞。 彼ら は 筋 肉 収 縮が骨 髄 内循 環に何 らかの_役割を演じてい る と の 考えの も とに ウ サギ と イヌを用いて_実験 し た。 その 報 告 によ る と

，

正常な イヌ で は筋収 縮が血 液の_{静脈性 排 出}を 抑え るた め

，

骨 髄 内 充 血を も た らす と して い る。 ま た

，

筋 肉の活 動が終 了 する と直ち に元に戻る。 この結果か ら 干 酸 素 欠 乏 気 味になっ て い るた め

，

筋 収縮が な け れば うっ 血 性 低 酸 素 血が停 滞 して い る状 態と な る。 筋の反復 収 縮が なけ れば骨 髄 内へ の酸 素 供 給が低 下 し

，

酸素濃 度 の減 少が破骨細 胞を刺激 して骨融解酵素の分 泌 を促 進 す る。 つ ま り

，

黌の 酸素 欠乏状態は破 骨細胞の骨融解能を 高めて いること が わ か る。

Whedon

と

Shorr

は患 者に 長 時 間 立 位を と らせ て も骨粗鬆 症を改善させ る こ と が で き な か っ たと報 告 して いるT3 ｝

。

それに よ ると筋 収 縮に伴 う骨髄 内血 流循環がなく， 骨吸 収 を抑え ること ができな かっ た た めであ ろ う と予測 で き る。 歩 行群は 以上の 2点 を満たす もの で骨吸収が抑制さ れ た もの と推察さ れ る。 骨 粗 鬆 症に対して運動 療 法を行う場 合

，

荷重 と筋 収縮を 伴 う運 動を処 方 することによっ て より効果を上げ ること が 可能であ る。 骨 粗 鬆 症の運 動 療 法は骨 粗 鬆 症の 治 療に も必要であ る が予防に欠 くこと がで きない

。

すなわち

，

老化すると食欲や運 動 欲 が少な くな り

，

カル シ ウム_やそ の 代 謝に欠くこ と の で きな い ホル モ ン

，

蛋 白質が不 足 す る。 さらに 日光の当 たることも少なくなり

，

紫 外 線によ るビタ ミン D 活性化も妨 げら れる。 こ の時 期に適 当な 運動をし

，

日光 浴 を するよ うに しなければならない。

．

ま た， 老齢に よっ て もある程 度の骨萎 縮が出現するた め

，

骨折が起こり やす くな る

。

骨 折の好 発 部 位は脊 椎 椎 体

，

大腿骨頸 部， 橈骨 末端であり

，

疼 痛 を 伴 うこと が多 く運 動 するこ と が困 難と なる

。

さ らに

，

不 動 性 萎 縮と食 欲 不 振に よ る蛋 白， カル シウムの不足それ らの吸収 を 促 進 す るビ タミン D の不 足 を生 じる

。

こ の悪 循 環を断っ た め に は運 動 療 法 等が必 要である。 骨 粗 鬆 症で生 じる疼 痛は

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

400 _{理学療法学 　第}

₁₇

_{巻 第}

₄

_号 者は椎体の圧 迫 骨 折と骨梁の_微細骨折で あり， 激痛を伴 うこと が多い

。

疼 痛が消 失 する まで は安 静を保ちっ っ

，

疼 痛と無 関 係の部 位

，

すな わち四肢

，

体幹の運動を実 施 する_{。 疼痛}な く運動す る目的と して軟 性コ ル セ ッ トな ど を 装 着 する

。

ま た， 局所冷却

，

温熱療 法

，

マ ッ サ

ー

ジを 行う。 後者はこ の ような局 在 性の外傷が とれて も骨 格の 変 形の _{結果 生} じる脊 椎 静 力 学 的な変 化であ る。 す な わ ち

，

異常な過 度の負 荷 を 生 じ

，

これ を制御 し よ う とする筋緊 張は疼 痛と なっ て現れる

。

円背_{， 頸}椎_及び_{腰 椎 前 彎}が_増 加して， 定型的 姿 勢と なり

，

M

，

　le給tor　scapulae

，

　M

．

pectoraris

，

　

M ．

　psoas_{等が関 与し}て い るが， 特に筋群と

して は

Mm ．

　abdominus

，

　

M ．

　rectus 　

femoris，

　Mm

．

　rho

・

mboides _及び

M ，

　electer　trunci_{が 過 度に牽 引さ れ る}

。 これ らの_筋が通常以 上の筋 力 を要して筋 肉に 無 理 な力が か か る。 こ のた め筋 肉の萎 縮や収縮 力の減 退が お こり循 環を阻害して うっ血をきたす_。 これ らの こと が すべ て鈍 痛の原 因 と なる。 これら に対しては 正 しい局 所 姿勢 保 持

，

温熱療 法

，

マ ッ サ

ー

ジさらに腹 筋

，

背 筋の筋 力 増 強 が 必 要で あ る。 ま　 と　 め

　

高 齢者の_骨塩量を測 定し， 加齢に よ る骨 塩 量の減少度 合

，

さ ら に臥 床が骨 塩量 に及ぼ す影 響にっ い て検討し た_。

　

高 齢化が進む にっ れ て

，

_{骨 粗 鬆 症}に罹 患 した患者に接 す る機 会が多 く な る。 我々は骨 粗 鬆 症になる過程やそれ に対す る運動の役 割

，

さらにその予 防 や管 理の仕方にっ い て知 識を得なけれ ばならない_。 　こ の研 究にあた り ご協 力 頂いた 理学診療科

，

放 射 線 科 の方々 に深謝致 します。 　本 論 文 要 旨の

一

部は第 24回 理 学 療 法 士学 会に おい て 口演し た もの である。 　 　　　 　　 　　　 　文　 　 　献

1）Barnett

_，

　E

．

　and 　Nordin

，

　B

．

　E

．

　C

．

；The　radiological 　diag

−

　 　nosis 　of　osteeporosis 　l　A　new 　approach

，

　Clin

．

　Radiol

．

　 　11　：166

，

　1960

．

2）Bassett

，

　C

．

　A

．

　L

．

：Current　concepts 　of　bone　formatiGn

，

　 　J

．

Bone

，

　Jt

，

　Surg

，

，

44

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A ：1217

，

1962

．

3）Bassett

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　C

．

　A

．

　L

．

　and 　Becker

．

　R

．

　D

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_：Generation 　_of　elec

−

　 　tric　potentials　by　bone　in　response 　to　mechanical

　 　stress

，

　Science

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137 ：1063

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　1962

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4）Bassett

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　C

．

　A

．

　L

．

：Effect　of 　force　on 　skeletal 　t三ssues

，

　 　In；Physio］ogical 　Basis　of　Rehabilitation　medicine

，

　ed

，

　 　by　Downey

，

　

J．

　A

．

　and 　Dah王ing

，

　R

．

　C

．

，

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　Ph三正ade1

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　 　phia

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1971

．

5）Geiser

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　M

．

　and 　Trueta

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　J：Musde 　action

，

　bone　rarefac

・

　 　tion　and 　

bone

　

formation

，

_∫

．

　Borle

．

　

Jt．

　Surg

．

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40

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B ：282

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6） 折 茂　肇：カル シ ウム

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ビタ ミン _{と骨 粗鬆 症}

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　 　sorptiometry 　in　osteoporosis 　and 　osteomalacia

，

　Sem

．

　 　Nucl

．

　Med

，

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17（4〕：305

−

315

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1987

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8）Susan　Helene　Scherf　Wasserman　and 　Uriel　S

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　Barzel ：

　 　Osteoporosis：The 　state　of　theart　in　l987：Areview

，

　 　Sem

．

　Nucl

．

　Med

．

，

17：283

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292

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1987

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9）Michaer　G

．

　Velchik：Photon　absorptiometry

，

　Am

．

　

J．

　 　PhysioL　Imaging

，

2（3 ）：118

−

126

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1987

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10）Jeannie　A

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　Aisenbrey ：Exercise　in　the　_prevention 　and

　 management 　of　osteoporosis

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　Phys

．

　Ther

．

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67：1100

−

　 　1104

，

　1987

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11）Vogel

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　J

．

　M

．

：Changes 　in　Bone　Mineral　Content　ef　the 　 Os　Ca正cis　induced 　by　Pro堊onged 　Bed　Rest

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．

E

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13）Whedcn

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　G

．

　D

．

　and 　Shorr

，

　E

．

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・

　 ry　effects　the　slowly 　oscillating 　bed

，

　

j．

　Clin

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　Invest

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他：_骨の_科学

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_{医歯薬出版}

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_東京

，

1988

．

N工 工

一

Eleotronio _Library

"nva

･

_{tueehsnynjeliNcg#teew}

₄₀₁

<Abstract>

Effectof Age and Bed Rest on Bone Mineral Absorption

-Importance

_of

_Gait

_from

_a

_Viewpoint

_of

_Bone

_Mineral

Density-Hidemi FUJINO, RPT

KIyoto

IVtirabigaoka

Hbspital

Isao

TAKEDA, RPT

Colgage

ofAllied

Mladical

kciji2ssions,

Ktyoto

Uitiversits,

Recently,

there

has

been

a renewed

interest

in

the

cletection

and treatment of

_{,osteoporosis.}

Dual

photon absorptiometry was used

for

defining

the osteoporotic syndreme interrrisof

bone

rnass, and

for

evaluating treatment regimens to prevent

bone

loss.

Bone

mineral

measure-ments can be used toassess the risk of

fracture

and theseverity of

bone

loss,

This

is

valuable when used

for

monitoring

longitudinalty

bone

of _patients

in

order toassess the progressof the

disease

and the effects ef specific therapeutic regimens.

There

has

been

no established

effec-tivetherapy forosteoporosis, so

its

_preyention

is

the

_goal.

Physical therapistsoften treat

pa-tientswith osteoporosi6 or those who are at

high

risk of

it.

Consequently,

toprovide the

opti-mum care, therapistsmust

be

knowledgeable

'about

the

disease

processand the roleof exercise

for

its

prevention and management.

A

critical

level

of

bone

mineral

density

perhaps exists

below

that

where nonweight-bearing exercises are effective and above thatwhere the stress of weight-bearing

is

necessary.

Bone

strength

is

dependent

on stresses

induced

by

muscular and

weight-bearing activity.

Studies

dealing with the response of bone tomechanical stress in_gait,

in

addition tothe roleof exercise

in

theprevention ofosteoporosis, were reviewed.