膝の痛みの原因
直立歩行は.より多くのエネルギーを節約することを可能にし.私たちの祖先は.いわば「立つ」ために必要なことは何でもしました。そして今日.私たちはまだ.その代償として.以下のものに悩まされています。
足の痛み.膝の怪我
関節炎は.膝関節の軟骨が加齢によって変性・摩耗し.痛みを生じるものです。
なぜ膝関節は変性しやすく.痛みが出やすいのでしょうか。
それは.人が直立歩行をして.下肢の関節に大きな負荷がかかることが主に関係しています。
そのため.膝関節内には重力.すなわち体重だけでなく.関節周囲の筋肉の収縮力も加わるため.例外なく大きなストレスがかかります。
通常の歩行時に膝関節から伝わる荷重は体重の3～4倍.体重を支えるために膝を曲げた時に膝蓋大腿関節表面にかかる荷重は体重の9～10倍と測定されています。
膝関節には.体重の負荷と応力の伝達に加えて.良好な運動機能が必要です。
そのためには.関節面の良好な荷重負荷能力だけでなく.軟骨の摩耗を抑えるための良好な潤滑性が必要です。
関節炎の病的変化のひとつに.軟骨の破壊や分解があります。
関節炎の結果.関節の軟骨層が損傷すると.軟骨の下にある骨がこすれて痛みを引き起こします。
体重の負荷や変性に加えて.関節の破壊を引き起こす多くの病気があり.これらを総称して関節炎と呼びます。
異常なストレス.軟骨の不全.炎症（または腫れ）.感染.外傷などです。
これらの原因により.関節軟骨の破壊や摩耗が起こり.最終的には軟骨が失われ.軟骨下骨が露出することになります。
その結果.関節の痛みや機能障害などの臨床症状が現れます。
関節炎の病的変化の多くは不可逆的ですが.痛みを和らげ.機能を改善するための様々な治療法があります。
関節炎は関節機能に影響を与えますが.通常.生命を脅かすものではありません。
関節炎には様々な原因や説がありますが.それを説明する唯一の決定的な原因はなく.そのため.多くの関節炎は治りにくいとされています。
最も一般的なものは.変形性関節症.外傷性関節症.リウマチ性関節炎.強直性脊椎炎です。
米国では.数百万人が症候性または非症候性の変形性関節症に罹患しています。
中国では.変形性関節症の有病率は約3％で.人口の高齢化に伴い年々増加しています。40歳以上の中高年層では10％に達し.60歳以上では80％が変形性関節症のX線変化を有していると言われています。
したがって.中高年層で最も進行が長く.広く罹患している疾患の一つである。
45歳以上の3分の1の人は.少なくとも1つの関節に症状があり.時々起こる関節のこわばりや活動時の痛みから.進行性の関節痛や進行性の可動性低下に至るまで.さまざまな症状が見られます。
患う関節の多くは下肢.特に膝に多く見られます。
この種の疾患は.患者さんの仕事や生活.家族.社会に大きな影響を及ぼします。
(図2.正常な軟骨と変形性関節症)
軟骨の摩耗や破壊の主な原因のひとつは.機械的なものです。
長時間.繰り返し.負荷のかかる関節運動によって.関節軟骨がすり減るのです。
高齢者は関節軟骨が弱く変性しているため.これらの要因から変形性関節症になりやすいと言われています。
遺伝的要素は.目や髪の色などの遺伝的形状のように明らかではありませんが.遺伝する傾向があります。
また.家族全員の生活習慣などが関係している場合もあります。
そのほか.肥満や太り過ぎなども原因となる可能性があり.長時間の過負荷による関節の過剰な消耗が蓄積されると.関節症状の早期発現につながります。
関節内骨折.十字靭帯損傷.半月板損傷などの膝関節内の外傷や.切除術後に二次的に発症します。
外傷により.関節内軟骨は弱くもろくなり.体重負荷能力が低下します。
関節内骨折が治癒した後.関節軟骨の配列が悪いと.関節の摩耗や損傷が大きくなります。
膝の内反や外反など下肢の先天的なアライメント不良は.関節軟骨の荷重負荷面に非対称性をもたらし.膝関節周囲の靭帯の損傷は関節内の荷重負荷に異常をもたらし.軟骨の摩耗を加速させる。
また.スポーツ選手による過負荷も.関節軟骨のすり減りを加速させます。
軟骨の変性が始まると.他の変性性関節炎と同様の病態進行がみられます。
arthritis
滑膜組織の炎症と腫脹は.やがて関節軟骨の侵食と破壊を引き起こします。
中国における関節リウマチの有病率は0.32%～0.36%（出典：厚生省第二回国民健康サービス調査統計
1998）です。
また.女性では男性の2倍の発症率となっています。
関節リウマチは.体が自分の関節を異物と認識して攻撃し.最終的に関節が破壊される自己免疫疾患と考えられています。
関節リウマチによる関節の破壊は全身に及びますが.最も影響を受けるのは下肢であり.罹患者の生活に最も大きな影響を及ぼします。
関節リウマチの原因は不明ですが.ウイルス感染や環境因子などが関係しているという説があります。
強直性脊椎炎は通常.まず仙腸関節に発症し.進行すると徐々に腰椎.胸椎.頚椎を侵し.椎間板の滑膜腔のぼやけ.癒合消失.骨粗鬆症.椎体の破壊が起こり.靭帯の骨化により脊椎強直や猫背固定.さらには労働能力喪失を引き起こします。
かつては.関節リウマチの中心型.あるいはその変種と考えられていたため.リウマチ性脊椎炎や関節リウマチ中心型という名称が使われていました。
関節リウマチと比較すると.発症年齢.性別.発症部位.臨床検査.X線検査.治療に対する反応性などが異なります。
特に.リウマトイド因子と組織適合抗原HIA-B27の発見により.関節リウマチと強直性脊椎炎が全く別の病気であることがさらに証明されました。
現在では.関節リウマチの一種ではなく.血清反応陰性脊椎関節症として.別の病気であることが認識されています。
強直性脊椎炎の有病率は民族によってかなり差があり.Kellgrenによる各国の報告書を総合すると.平均的な有病率は人口の約0.1％で.男性が女性よりもはるかに多いことが分かっています。
その他.痛風性関節炎.乾癬性関節炎.全身性エリテマトーデス.若年性関節炎.ライター症候群.ライム病.感染性関節炎など.あまり一般的ではないタイプの関節炎があります。
その他.上記の外傷性関節炎や.骨壊死性疾患（骨に供給する血管の閉塞.虚血による骨壊死）.腫瘍なども関節炎発症の要因となります。
これらの病気は.関節内の軟骨下骨の健全性を破壊し.表層軟骨の栄養を失い.退化させる原因となります。
経験豊富な医師であれば.病歴と臨床症状から正しい診断ができる病気もあります。
診断には.詳細な臨床検査が不可欠です。
X線検査は.確定診断や関節の病変の程度を判断するのに重要です。
変形性膝関節症の場合.X線検査では関節腔の大きさ.周囲の骨の成長.下肢の力線の変化などを観察することができます（図3
変形性膝関節症のX線検査像）。
軟骨の摩耗は関節炎の中心的な病変であるため.軟骨はX線では描出されず.関節腔としてしか映らない。
そのため.軟骨の摩耗が薄いほど関節腔は狭くなります。
関節炎の症状によっては.臨床検査が欠かせません。
例えば.関節リウマチや痛風などです。
診断が難しい関節炎では.関節鏡で直接関節の病変を確認し.病変組織を切除して病理検査を行う関節鏡検査が行われます。
従って.多くの関節炎の治療法は似ています。
関節内の関節液が増加することを関節の腫れといいます。
これは.関節炎が起こると.炎症反応が滑膜炎として知られている化学的プロセスであることに起因しています。
この化学反応により.多くの炎症性メディエーターや炎症性物質が膝腔内に生成・放出されます。
これらの物質が関節液の分泌を増加させ.膝関節の腫脹を引き起こします。
その結果.増加した関節液は.正常な状態の関節液と比較して.その物理的性質や化学組成が変化しています。
そのため.関節液の性質を変化させることで関節炎の症状を軽減させる薬もあります。
腫脹（関節液の過剰分泌）により.限られた容積の関節腔が拡大し.関節の滑膜が腫れて伸びることにより痛みが発生します。
変性膝関節では.軟骨の変性により.軟骨下骨を保護するための圧力に耐える力や衝動を和らげる力が低下し.体重負荷時に関節内の軟骨下骨に力が加わり.近くの侵害受容神経を刺激して関節痛を引き起こします。
また.下肢の力が弱い関節の場合.体重負荷時に内側と外側の関節に偏った体重負荷がかかり.一方の靭帯への負担が大きくなることによる歪み炎症も膝痛の原因となっています。
関節に過剰な腫れや水分があると.関節腔のスペースが狭くなり.運動時に軟部組織の緊張が高まるため.関節を動かしにくくなり.こわばりの原因になります。
関節の軟骨が損傷すると.関節の表面がザラザラして滑らかにならないため.潤滑性が失われ.摩擦が大きくなり.関節を動かしたときにこわばりが生じます。
また.関節を取り巻く靭帯の炎症.腫れ.肥大化も.弾力性.柔軟性.潤滑性の変化により.こわばりの原因となります。
また.痛みを和らげるために関節の動きを意図的に小さくすることで.関節が硬くなり.それがさらに関節の可動性を失わせ.関節が硬くなる悪循環に陥ることも.関節の硬さの原因です。
変形性関節症よりも.リウマチや強直性脊椎炎で起こりやすいと言われています。
関節痛は骨棘が「原因」であるという誤解があります。
実は.骨棘は関節痛の最初の原因ではなく.関節の変性や軟骨の摩耗.関節内の異常なストレスが原因で発生するものなのです。
骨棘は.ストレスのかかる関節の面積を増やし.関節面への負担を減らそうとする体の自然な病的反応なのです。
しかし.骨棘が非常に大きくなると.関節痛の原因になったり.関節の可動性に影響を及ぼしたりすることもあります。