2015年度整形外科専門医試験 回答の考察① １〜１０ （編集中）

問１　骨の構成成分について正しい記述

→皮質骨重量の30%20%が水分である。Haversian and the lacunocanalicular systemsに、特に含まれているそうです。ultrashort echo-time radial magnetic resonance (MR) imaging という手法での水分含有量測定が流行。

1. Elliott SR, Robinson RA. The water content of bone. I. The mass of water, inorganic crystals, organic matrix, and CO2 space components in a unit volume of the dog bone. J Bone Joint Surg Am 1957;39-A:167–188

2. Mueller KH, Trias A, Ray RD. Bone density and composition: age-related and pathological changes in water and mineral content. J Bone Joint Surg Am 1966;48:140–148

→有機質は２０％、約５０％１２%はコラーゲンである。

→無機質は８０％。ハイドロキシアパタイト六方格子に含まれるリン酸カルシウム（８５％）、炭酸カルシウム（１０％）、リン酸マグネシウム（１．５％）が主成分である。

→骨芽細胞は骨組織の表面に存在する。
　　化骨が骨表面にできると同じ理論。

→破骨細胞は骨髄のマクロファージ系細胞から分化する。

1. 骨芽細胞が分泌するマクロファージコロニー刺激因子 M-CSF (macrophage colony-stimulating factor) の作用により、骨髄系前駆細胞は未熟貪食細胞へと分化。
2. 骨芽細胞との相互作用の中で未熟貪食細胞が表出する。特に重要な分子として、骨芽細胞が表出するRANK-L（receptor activator of NF-κB ligand) と未熟貪食細胞が表出するRANKが関係している。
3. 成熟した破骨細胞は、骨基質に結合し基質を吸収する。

問２　成長軟骨板について正しいもの

→軟骨内骨化機序により骨の長径成長を生じる
→骨端側から静止軟骨細胞層／増殖軟骨細胞層／肥大軟骨細胞層という構造をなす
→増殖軟骨細胞層では細胞が柱状に配列する
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AA%A8%E5%8C%96

→静止軟骨細胞層に血管はないある

→肥大軟骨細胞層に基質小胞はみられないみられる
　基質小胞は骨芽細胞から発芽する。ハイドロキシアパタイトの結晶核が出現する。

問３　関節軟骨について正しいもの

→コラーゲンは３本のポリペプチド鎖からなる
→プロテオグリカンはタンパク質とムコ多糖からなる
→プロテオグリカンモノマーはヒアルロン酸と結合している

　軟骨のコラゲンは3本のポリペプチド鎖からなる。軟骨のプロテオグリカンはprotein coreに多数のムコ多糖(関節軟骨の場合はコンドロイチン硫酸とケラタン硫酸)が櫛状に結合した形態をとる。

　軟骨内ではプロテオグリカンがさらにヒアルロン酸と結合して凝集体として存在する。ヒアルロン酸との結合部はリンク蛋白質で補強されている。プロテオグリカンモノマーはコア蛋白質に多数のムコ多糖が櫛状に結合した形態をとる。ムコ多糖はアミノ酸とウロン酸の二糖の繰り返しであり、関節軟骨ではコンドロイチン硫酸とケラタン硫酸である。プロテオグリカンのムコ多糖側鎖においては、加齢に伴いコンドロイチン硫酸が減少し、ケラタン硫酸が増加する。

　プロテオグリカンは陰性荷電による電気的反発力により大きな抱水力を持つ

→乾燥重量比でコラーゲンよりプロテオグリカンが多い少ない

マトリックスはコラーゲン（乾燥重量の50〜60％）とプロテオグリカン（乾燥重量の10〜35％）から構成される。aggrecanaseはプロテオグリカン(アグリカン)を分解する。半月板のプロテオグリカン量は関節軟骨の1/10である。

→関節軟骨基質中のヒアルロン酸の分子量は100-200万５～５0万である。

　N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸の二糖単位が連結した構造。高分子量である。ＯＡでは関節液中のヒアルロン酸の濃度、分子量がともに低下する。
　ヒアルロン酸はアセチルグルコサミンとグルクロン酸という糖鎖の繰り返し構造で構成されるムコ多糖で、硫酸基を有しない。ヒアルロン酸の分子量は5～50万である。ヒアルロン酸は豊富な粗面小胞体を有する滑膜B細胞から分泌される。
　

問４　痛みの伝達について正しいのはどれか

→関節軟骨には感覚受容器は存在しない
→侵害受容期は自由神経終末の形態をとる
→痛覚はAδ線維とC線維により伝達される

http://www.mdp.nagasaki-u.ac.jp/pain/mechanism/img/fig01.jpg

→一次ニューロンは脊髄前角後角でシナプスを形成する
　延髄に入るとそれぞれ薄束核、楔状束核と呼ばれる神経核でシナプスを形成する

→二次ニューロンの信号は同側対側の前外側を上行する
　シナプス後の二次ニューロンは対側に交叉し、脊髄の前外側を視床まで上行する（前脊髄視床路が触覚を、外側脊髄視床路が温痛覚を伝える）。このため、脊髄視床路は前外側系とも呼ばれる。二次ニューロンは視床の後外側腹側核（VPL核）で三次ニューロンとシナプスを形成する。

※三次ニューロンは内包後脚を通って、頭頂葉の中心後回にある感覚野に投射する。

位置がわかりやすい図
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%84%8A%E9%AB%84#/media/File:Medulla_spinalis_-_tracts_-_English.svg

問５　変形性膝関節症の病理所見について

→軟骨の細線維化が見られる
→軟骨のサフラニンO染色性は増強するしない

変形性関節症の初期変化としてプロテオグリカン量の低下に伴うサフラニンO染色性の低下がみられ、次第に軟骨の細線維化が観察されるようになる。サフラニンOは、グラム染色などで対比染色に利用される。細胞核、軟骨、ムチン、肥満細胞顆粒を赤く染色する。

→滑膜炎は生じないる

　関節内の摩耗による軟骨組織が生じることにより、滑膜の炎症を引き起こし、関節水腫を引き起こす

→アポトーシスに陥った軟骨細胞が認められる
→骨棘形成は主に軟骨内骨化による

　軟骨細胞は肥大化後、やがて細胞死する。細胞死中の軟骨細胞は破骨細胞に取り込まれて処理される。軟骨細胞がなくなった部分には、骨芽細胞が骨基質を分泌して骨を形成する。

問6　筋について

→等張性収縮では筋収縮時の筋張力は一定である
→座位での膝関節伸展訓練は閉鎖的運動連鎖である
→遠心性収縮では筋が伸張されながら張力を発生する
→主動筋と拮抗筋の同時収縮により関節反力は減少する
→等運動性収縮訓練は関節運動の角速度を一定にして行う