歩いたり走ったりなど、日常生活を送るうえで膝は大事な部分ですが、加齢とともに機能が低下していくおそれがあります。
その原因のひとつが変形性膝関節症です。では変形性膝関節症になるとどのように機能が低下していくのでしょうか。
この記事では変形性膝関節症がどのような病気であるか、その治療方法や予防方法を含めて具体的に解説します。
この記事が皆様の膝の健康を保つお役に立てれば幸いです。
変形性膝関節症の見た目の特徴
変形性膝関節症の見た目の特徴は、内反変形（O脚）や膝関節の腫れです。
O脚は膝の内側に体重がかかるため内側の軟骨がすり減りやすく、変形性膝関節症の原因になります。
膝関節内で炎症が起こると関節の腫れが生じます。この原因は多量の関節液が膝関節内に分泌されるためです。
また関節内で炎症を起こして痛みや腫れが生じると、関節を動かすことが減って筋力が低下し、また関節が硬くなります。
その結果膝の可動域が狭くなり、歩き方がぎこちなくなったり正座ができなくなったりといった動作の制限を受けることになるでしょう。
変形性膝関節症の症状
変形性膝関節症の主な症状は膝の痛みと腫れです。そして症状が進行すると膝関節の可動域が制限されるようになり、さらに進むと関節の変形があらわれます。
関節の軟骨には血管や神経が通っておらず、症状が進行すると自然に元の状態に戻りません。 代表的な症状を以下で詳しく解説しますので、当てはまる症状があれば整形外科の受診をご検討ください。
膝の痛み
変形性膝関節症では動作時に膝の痛みを感じることが多く、立ち上がる・座る・階段の昇り降り・長時間歩くなどの動作をするときに痛みがあらわれます。
この原因は関節軟骨や半月板がすり減ることでその一部が関節腔内に留まり、それが滑膜を刺激して炎症を起こすためです。
症状が進むと軟骨が消失して骨と骨が接触することになり、安静時にも痛みが生じることがあるので注意が必要です。
変形性膝関節症の場合患部が熱をもつことは少ないですが、炎症の程度や合併症で熱をもつことがあります。 もし膝の痛みが長期間続くときは医療機関を受診してください。
膝に水がたまる
変形性膝関節症の症状に膝に水がたまるというものがあります。これは関節内の滑膜という部分が炎症を起こして多量の関節液を作りだすことが原因です。
膝に水がたまる原因としては変形性膝関節症以外にも、関節リウマチ・感染症・半月板損傷などがあります。
関節の水の成分分析・CT・MRIによる検査で原因を特定することが大切です。
変形
変形性膝関節症は内反変形（O脚）や外反変形（X脚）を悪化させる原因の一つです。
これは変形性膝関節症が進行して関節内の軟骨がすり減り、次第に大腿骨と脛骨の隙間が狭くなることが原因で生じます。
また関節内で骨が棘状に変形したり軟骨が消失して骨同士が接触したりすると、強い痛みを生じることがあり注意が必要です。
歩行困難
変形性膝関節症の症状が進行すると歩くのが難しくなります。その原因は膝の痛みと関節の変形によるものです。
発症初期は歩き始めに痛みを感じますが、歩き続けるうちに痛みが消失するのが特徴です。症状が進行すると歩行中にも痛みをともなうようになります。
そのため歩行距離が短くなり筋力が低下することで、さらに歩けなくなるという悪循環に陥ってしまうのです。
また、関節の変形が進むことで歩行時に膝が左右に揺さぶられるようになります。そのため杖のような補助がないと歩けなくなってしまいます。
変形性膝関節症の原因
変形性膝関節症を引き起こす原因には以下のものがあります。
- 関節軟骨の老化
- 肥満
- 遺伝
それぞれについて解説します。
関節軟骨の老化
関節軟骨は膝のなかでクッションのような役割をしていて、膝にかかる衝撃を吸収しています。
ですが、関節軟骨は血管が通っていないため、自然に再生することが難しい組織です。関節軟骨が老化すると弾力が失われて膝にかかる負荷を受けきれなくなります。
負荷を受けきれないと軟骨は損傷してしまうため、変形性膝関節症を引き起こす原因となります。
肥満
肥満も変形性膝関節症の危険因子として知られています。その理由は歩行時には膝に体重の3～5倍の負荷がかかるためです。
体重が重いほど膝にかかる負担が大きくなります。そのため変形性膝関節症を発症しやすくなるのです。
遺伝
遺伝も危険因子のひとつです。GDF5という軟骨の形成に関わる細胞成長因子には複数の遺伝子タイプが存在しており、その違いによって発症しやすいかどうかが変わります。
変形性膝関節症の治療方法
変形性膝関節症の治療には保存的治療と手術による治療、そして再生療法があります。
症状が軽いうちから保存的治療を行い、痛みを悪化させないことと可動域を保つことが原則です。その後、症状の進行にともなって手術療法を行うことを検討します。
保存的治療の分類は以下のとおりです。
- 薬物療法（痛み止めの内用薬・外用薬）
- 注射治療（ヒアルロン酸注射）
- 運動療法（リハビリテーション）
- 物理療法（電気・超音波・温熱）
- 装具療法（インソール・サポーター）
- 教育療法（生活指導）
手術療法には以下のものがあります。
- 関節鏡手術
- 膝周囲骨切り術
- 人工関節置換術
ここでは保存療法と手術療法について具体的に解説します。
痛み止めの内用薬・外用薬
薬物療法は痛み止めの飲み薬や外用薬を用いることで痛みを抑えることが目的です。
よく使われるものにはNSAIDs・アセトアミノフェン・デュロキセチン・トラマドールといったものがあります。
痛み止めの飲み薬には胃を荒らしやすいもの・肝機能に影響を与えるもの・眠気やめまいをおこしやすいものなどがあるので注意が必要です。
湿布やゲルなどの外用薬では全身の副作用は少ないですが、使用した部位の皮膚がかぶれることもあります。
いずれの薬も医師が必要に応じた薬を処方するので、自己判断で使う量を増やしたり、ほかの人に譲り渡したりするのは避けましょう。
ヒアルロン酸注射
ヒアルロン酸は関節液の主成分であり、関節内で骨の動きをなめらかにしたりクッションのように衝撃を和らげたりする働きをしています。
ヒアルロン酸を膝関節内に注射することで軟骨の変形を抑えたり痛みを和らげたりすることができ、膝の負担が軽減されるでしょう。
ただし注射の効果は1～2週間程度と一時的なものです。そのため定期的に通院して注射を受ける必要があります。
リハビリテーション
リハビリテーションは理学療法士（PT）が中心になって、一人ひとりに合わせた計画を立てて行われます。
リハビリテーションの目標は膝関節の痛みを軽減し、膝の機能を維持・改善することです。
主となる運動療法として筋力トレーニングや関節可動域を拡げるストレッチ、有酸素運動を行います。
また患者さんに対して日常的に継続できる運動や体操の方法を指導したり、計画的に体重を減量したりする教育も重要です。
物理療法
物理療法とは電気や超音波、熱や氷といった物理的な刺激によって治療する方法です。
よく行われるものに経皮的電気神経刺激療法（TENS）・超音波療法があります。
経皮的電気神経刺激療法は痛みを感じる部位に電極を貼り付けて、痛みを感じない程度の弱い電流を流す治療方法です。
痛みの神経伝達を遮断して痛みを抑える効果があります。また、周辺の筋肉の緊張を和らげてこりをほぐす効果も期待できます。
超音波療法は痛みのある部位に専用ジェルを塗ってから、皮膚に専用の器具を当てて超音波を流す治療方法です。
超音波のエネルギーによって痛みが軽減する作用や、炎症を抑える作用が報告されています。
手術
手術には3種類の方法があります。
関節鏡手術は関節内に関節鏡を挿入して、炎症の原因となっている軟骨や半月板の破片、またはすでに炎症を起こしている滑膜などを取り除く手術です。
炎症による痛みが強く関節に水がたまりやすい人や、半月板損傷といった痛みの原因が特定できている人が対象になります。
手術のなかでは特に負担が軽く術後の回復が早いという利点がありますが、対象となる方が限定されることと効果が一時的であることが難点です。
膝周囲骨切り術は膝の上下の骨を切って関節の角度を調整する手術です。O脚やX脚を矯正する効果があります。
適応となるのは、変形があまり進行していない人や年齢が若く活動性が高い人です。
手術後の骨癒合が得られた後は日常生活の制約が少なく、今まで通りの歩行ができるようになるというメリットがあります。しかし骨を切ったところが治るまで約3ヶ月かかることや、リハビリに時間がかかることがデメリットになります。
人工関節置換術は傷んだ膝の関節を取り除き、金属やプラスチックなどで作られた人工関節に置き換える治療方法です。
変形性膝関節症や関節リウマチといった病気が進行して、関節の変形が進んでしまった方が対象になります。
手術後に膝の痛みを感じることはほとんどなく、1970年代より行われている治療方法で信頼性があり、また一度手術をすれば15年は効果が続くという点で優れた手術方法です。
ただし、感染症や血栓症といった合併症を起こす可能性があることに注意しなければなりません。
いずれの手術にせよ信頼の置ける医療機関で十分に説明を受け、納得してから行うことが望ましいでしょう。
変形性膝関節症への再生医療による治療方法
一度変形・損傷した軟骨は、保存療法や手術で病気の進行を抑えることはできても、元通りに治すのは難しいものです。
しかし現在では、自分の血液を使って傷ついた組織の修復を促す再生療法があります。そのひとつがPRP（多血小板血漿）療法です。
血小板には傷ついた組織を修復して炎症を抑えたり、痛みを和らげたりする成長因子が含まれています。PRP療法はこの血小板の作用を利用した治療方法です。
PRP療法では自身の血液を20ccほど取り出し、その後特殊な手順で血液中から血小板が多く含まれている部分だけを抽出して自己PRPを作成します。
自己PRPのなかには成長因子が豊富に含まれているため、関節内に注入することで傷ついた軟骨組織の修復を促し、痛みを取り除く効果が期待できます。
また、2018年には自己PRPから脱水・遠心処理をして抗炎症物質と成長因子を濃縮したAPS（自己タンパク質溶液）を用いる治療方法も国内で認められるようになりました。
どちらの治療法も高齢・既往症・全身状態が悪いなどの理由で手術することが難しい人に適しています。しかし、保険診療が認められておらず全額自己負担になる点に注意が必要です。
変形性膝関節症を予防する方法
変形性膝関節症の症状は年齢とともに進行しやすく、また一度破壊された部分は自然に治ることはありません。ではどうすれば予防できるでしょうか。
変形性膝関節症の発症に関与する要因として肥満・大腿四頭筋の筋力低下があります。
そのため変形性膝関節症の予防には大腿四頭筋を鍛えることと、体重を減らすことが効果的です。
普段の生活習慣を見直すことで変形性膝関節症を予防し、歩行や運動が制限されることのない将来を手に入れましょう。
大腿四頭筋を鍛える
大腿四頭筋は太ももの前側にある筋肉で膝を支える役割を果たしており、この筋肉が衰えると膝の可動域が狭くなることが知られています。
大腿四頭筋のトレーニングで大事なことは、膝関節に負荷をかけないことです。
例えば背筋を伸ばして椅子に浅く腰かけてから、つま先を上げるようにして膝の屈伸を繰り返すといった方法があります。1セット10回、1日に3～5セット行うとよいでしょう。
あまり強い負荷をかけてしまうとかえって膝の痛みが強くなるおそれがあるので注意が必要です。無理のない範囲で続けましょう。
体重が多い場合は減量をする
体重が多いことも変形性膝関節症を悪化させる原因になります。
体重を減らすには運動習慣を身につけるのがよいでしょう。特に簡単なものはウォーキングです。ウォーキングをするときは1回20～30分、週に3～4回程度で膝の痛みが出ない範囲で行ってください。
またウォーキングシューズを使用して土や芝生などのやわらかい場所で行うのが理想的です。そうすることで膝にかかる負担はさらに小さくなります。
ウォーキングで膝に痛みを感じるような方はプールに入って水中で運動することもおすすめです。水中では浮力と水の抵抗があるので膝に負担をかけずに効率的な運動ができます。
まとめ
変形性膝関節症は膝の関節内にある軟骨がすり減ることで骨や関節が変形する病気です。
主な症状は膝の痛みと関節の腫れで、進行すると関節が変形して歩行することが難しくなります。
この病気は進行すると元通りには戻らないので、早期発見して治療を始めることが大切です。
治療には薬物・運動による保存療法や手術療法のほか、再生療法という手段も徐々に増えています。
体重を減らしたり下肢の筋力をつけたりすることで予防できるので、ぜひ一度生活習慣を見直してみてください。
参考文献
電話コンシェルジュで地域の名医を紹介します。