骨と関節の仕組み

人間の骨格は、約200個を超える骨から成り立っています。そして、筋肉を動力源として、それらの骨が関節を介して動くことで、あらゆる運動を行うことができるのです。

骨の最も重要な役割は、身体を支えることですが、骨には、これ以外にも実に様々な役割があります。

骨の様々な重要な役割

骨には、『1.支持作用』『2.保護作用』『3.運動作用』『4.造血作用』『5.貯蔵作用』という、5つの役割があります。

1. 支持作用
   200個以上ある骨が骨格を形成することで、身体全体を支えます。
2. 保護作用
   いくつかの骨が組み合わさって、頭蓋骨・胸郭・骨盤を形成し、その中に脳や内臓などの重要な器官を納めて保護します。骨には、このように、外部からの衝撃などから臓器を守る役割があります。
3. 運動作用
   成人には、ふつう206個の骨があり、それらが関節を作り出します。ただし、骨や関節自体が動くわけではなく、筋肉が伸縮することで、身体を自由に動かすことができるのです。
4. 造血作用
   骨の内部にある『骨髄（こつずい）』と呼ばれる場所で、赤血球・白血球・血小板などが造られています。もし、何らかの問題で骨髄の働きが悪くなると、血球が造られなくなり、身体に様々な悪影響がもたらされます。
5. 貯蔵作用
   骨には、カルシウムやリンを蓄える働きがあります。特にカルシウムは、体内の約99%が骨の中に含まれているといわれ、血液中のカルシウムが不足すると、骨から補給されます。また、髄腔（ずいくう）と呼ばれる場所では、脂肪を貯蔵しています。

骨の形状による分類

骨の形状による分類

骨は、見た目の形状から、大きく、長い骨（長管骨、または長骨）・短い骨（短骨）・平たい骨（扁平骨）の3種類に分類することができます。長い骨は腕や大腿、短い骨は手や足の付け根、平たい骨は頭蓋骨・骨盤・肩甲骨などにみられます。

1. 長管骨（ちょうかんこつ）
   骨といえば、まず真っ先に大腿骨を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。大腿骨は長管骨の一つで、長管骨は長骨（ちょうこつ）とも呼ばれます。上肢や下肢において軸となる長い骨で、骨の幹にあたる部分の内部が空洞になっていることから、管状骨（かんじょうこつ）と呼ばれることもあります。
2. 短骨（たんこつ）
   短骨は、長管骨に比べて非常に短く、骨によっては、骨端部（こったんぶ）と骨幹部（こっかんぶ）の判断が、とても困難な骨です。いわゆる手根骨や足根骨は、この短骨が多数集まることで形成されます。
3. 扁平骨（へんぺいこつ）
   扁平骨は、肩甲骨に代表される、板状の平たい骨です。肋骨は細長いので長管骨と思われがちですが、分類上は、この扁平骨にあたります。

長管骨の外部構造

長管骨の外部構造

長管骨の幹にあたる部分は骨幹部（こっかんぶ）と呼ばれ、その両端にある、骨幹部より太くなっている部分を、骨端部（こったんぶ）といいます。

成長期に長管骨のレントゲンを撮ると、骨幹部と骨端部の間に、線がみえることがあります。これを骨端線（こったんせん）といい、いわゆる『成長軟骨（せいちょうなんこつ）』です。レントゲンで線のように見えることから、単に成長線（せいちょうせん）と呼ぶこともあります。この成長軟骨が活発に働くことで、骨が伸びて長くなります。そして、成長が終わると、この軟骨は骨に置き換わって閉じる（骨端線閉鎖）ため、身長が伸びなくなります。

長管骨の内部構造

骨は、主にリン酸カルシウムや炭酸カルシウムなどの無機質（ミネラル）と、有機物（コラーゲン）から構成されていて、軽くて折れにくい構造をしています。骨の外側は骨膜（こつまく）で覆われ、その内側に骨皮質（緻密骨）、さらにその内部に骨髄（こつずい）があります。

長管骨の内部構造

• 骨膜
  骨膜は、二層から成り立っていて、内側を『骨形成層（こつけいせいそう）』、外側を『線維層（せんいそう）』と呼びます。骨形成層は、小児期には非常に活発に活動しますが、成人では、骨折や感染などがない限り、活発に働くことはありません。骨が太くなるのは、この骨形成層の働きによります。また、骨膜には、血管による『骨への栄養供給』『骨の保護』『神経による痛みの知覚』という、大切な役割があります。
• 骨皮質（緻密骨）
  骨皮質は、非常に硬く、身体を支える柱のような役目を果たしています。骨皮質には、縦横に走る管があり、その中を血管が通って、骨そのものに栄養を与えています。縦の管を『ハーバース管』、横の管を『フォルクマン管』といい、これらを中心とした骨の構造単位をオステオン（骨単位）といいます。
• 骨髄
  骨の内部には、海綿骨（かいめんこつ：スポンジ状の骨）があり、そのすき間を骨髄が満たしています。この骨髄で、赤血球をはじめとする血球が造られています。

骨のリモデリング

骨には、骨を壊す役割を果たす『破骨細胞（はこつさいぼう）』と、骨を作る役割を果たす『骨芽細胞（こつがさいぼう）』があり、健康な人では、この2つの細胞が、うまくバランスを取り合いながら活動しています。この働きは、血液中のカルシウム濃度を一定に保つうえでも、重要な役割を果たしています。

破骨細胞が、ある程度まで骨を壊すと、次に骨芽細胞が、その壊れた部分を修復しようと働きます。こうして、骨の量は、常に一定に保たれているのです。このように、骨が常に新陳代謝を繰り返し、古い骨が新しい骨へと作り変えられることを『骨のリモデリング（骨改変）』といいます。

もし、何らかの事情で、破骨細胞と骨芽細胞のバランスが崩れたり、カルシウムの摂取が不足したりすると、骨を作る働きが追いつかなくなり、骨密度が低下していきます。このように、骨量が減り、骨がもろくなってしまう病気を『骨粗鬆症（こつそしょうしょう）』といいます。

骨は「生きて生まれ変わり続ける」臓器｜健康に保つには

骨と聞くと、変化しない硬い「棒」のようなものを想像しがちですが、実際には、骨は血管や神経が通い、絶えず生まれ変わっている「生きた組織(臓器)」です。この事実を知ることが、骨を健康に保つうえで、とても重要になります。

本文で紹介した「骨のリモデリング」のとおり、私たちの骨は、古い部分が壊され、新しい部分が作られる、という新陳代謝を、生涯にわたって繰り返しています。つまり、今ある骨は、数年前の骨とは、別の材料に入れ替わっているのです。だからこそ、毎日の生活習慣が、骨の質を大きく左右します。骨を作る材料となるカルシウムや、その吸収を助けるビタミンD、骨への定着を助けるビタミンKをしっかり摂ること、そして、骨に適度な刺激を与える運動(ウォーキングや軽い筋トレ)が、丈夫な骨を保つカギとなります。骨は、刺激を受けると「もっと丈夫になろう」と、骨を作る働きが活発になるためです。

特に注意したいのが、加齢に伴う「骨粗鬆症」です。年齢とともに、骨を壊す働きが、作る働きを上回りやすくなり、骨がスカスカになっていきます。特に、閉経後の女性は、骨を守る女性ホルモンが減るため、急速に骨量が低下します。骨粗鬆症は、自覚症状がないまま進み、転倒による骨折(特に太ももの付け根)で寝たきりの原因になることもあります。若い頃からの「骨貯金」と、中高年での骨密度検査が、生涯歩き続けるための土台となります。骨の健康が気になる方は、整形外科で相談してみましょう。

まとめ

骨は、支持・保護・運動・造血・貯蔵という5つの役割をもち、形状によって長管骨・短骨・扁平骨に分類されます。内部は、骨膜・骨皮質・骨髄からなり、骨髄で血液が造られます。また、骨は「リモデリング」によって、生涯にわたり生まれ変わり続ける「生きた臓器」です。カルシウム・ビタミン・運動で骨を保つことが大切で、骨の健康が気になる場合は、整形外科に相談しましょう。

参考文献・出典

・日本整形外科学会https://www.joa.or.jp/

・厚生労働省 e-ヘルスネットhttps://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/