要約
高齢者は、椅子から立ち上がったり、歩いたり、階段を上ったりするなど、日常生活の動作をよりゆっくりと行っています。これはそもそも、筋肉量の減少よりもさらに顕著な筋肉の収縮力の喪失によるものです。さらに、二次的ではあるが無視できない要素は剛性または剛性の増加であり、これにより同じ動きを生み出すためにより大きな努力が必要となり、関節の可動範囲が制限されます。
この短いレビューでは、健康な高齢者の関節可動性の制限の考えられる決定要因について、関節構造の年齢に依存した変化から始めて、骨格筋の硬さの増加に焦点を当てて議論します。その後、筋線維の変化、結合組織成分（細胞外基質（ECM）、腱膜、腱、筋膜など）の変化、腱膜のリモデリングなど、筋腱複合体の剛性増加の考えられるメカニズムが検討されます。
筋肉の収縮能力の低下は、高齢者の可動性に影響を及ぼし、自立生活に制限を設け、転倒のリスクを高めますが、高齢者の可動性に対するさらなる制限は、体の可動域の減少などの他の要因からも生じます。ジョイント (図 1 を参照)。関節の可動性は年齢が上がるにつれて低下し、90歳代になるとさらに急速に低下します。可動域が減少し、動作にはより多くの力が必要になります。
1 すべての関節やすべての動きが同じように損なわれるわけではありません。たとえば、膝の屈曲-伸展では限定的な減少のみが報告されていますが、股関節の伸展 2 やふくらはぎの背屈ではより大きな減少 (最大 20%) が報告されています。 3,4肩の可動性は高齢者に発生し、首の柔軟性の低下は、特に高齢の男性に非常によく見られます (レビューについては を参照)。およびメタ分析 Pan et al.7)。いくつかの要因が関節の可動性の低下に寄与しており、その中には関節 8、筋膜 9、筋腱複合体の機械的特性の変化が含まれます。
関節の機械的特性の年齢依存の変化
加齢に伴う関節可動域制限 (LJM) には、いくつかの決定要因が認められます (Abate et al.8 のレビューを参照)。その中には次のようなものがあります。
- 関節包の肥厚と構造変化。カプセルの一部は線維軟骨性になり、圧力に耐えるようになり、グリコサミノグリカンが蓄積し、場合によっては典型的な軟骨である II 型コラーゲンが蓄積します 。
- 靭帯の硬化。現在ではせん断波エラストグラフィーで評価できます。最近の研究では、高齢者の烏口上腕靱帯の硬化が示され、外転および外旋における肩の可動域（ROM）の減少と強い相関関係があることが実証されました15。 関節包および靱帯への血流の減少は、分子レベルでは、老化と糖尿病に共通する主な生化学的異常は、進行したコラーゲンの非酵素的グリコシル化です。糖化最終産物 (AGE) の形成。これによりコラーゲンの架橋が増加します。
- 関節結合構造の関与に加えて、加齢に伴う変化は、関節軟骨の構造とマトリックス組成の両方に影響を及ぼします (総説については Toh et al.18 を参照) と、増殖速度とマトリックスの生合成活性を失う軟骨細胞の特性と機能 (アグリカンとII型コラーゲン）。健康な高齢者の関節軟骨では、プロテオグリカン生成、グリコサミノグリカン（GAG）含有量、マトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP）-2活性が大幅に低下する一方、AGE蓄積が増加します。
加齢に伴う筋腱複合体の変化
筋腱複合体の硬さは加齢とともに増加しますが、これは主に、腱のコンプライアンスが増加するための筋肉の硬さの増加に起因します
重要なことは、加齢に伴う筋腱複合体の硬さの増加が、高齢者の遠心性収縮の維持に関連していると考えられていることです。
高齢者において、脚伸筋の遠心性収縮で生じる力は、等尺性および同心性収縮の際に生じる力よりも減少しないという初期の観察は、90 年代にまで遡ります。
年齢による筋肉細胞外マトリックスの変化
筋線維は、筋線維を囲む筋内膜、筋束を囲む筋周膜、筋肉全体を囲む筋外膜の 3 つの層で構成される結合組織ネットワークに埋め込まれています
老齢のマウスの筋肉では、約3μmのサラコメレ長で、線維束では受動的な張力と剛性が、古いものから解剖された若いマウスから解剖された単一の繊維と比較して、繊維束で2倍になります。
AGEの蓄積とコラーゲン含有量の増加は、Kragstrupらによっても報告されています。
高齢者の筋線維束の安静時剛性と張力を同様に分析すると 60、ECM の接線剛性係数の値は単線維の値よりも高くなります (図 3)。これは、安静時の高齢者の骨格筋の生体力学的特性の決定において ECM が果たす主要な役割をさらに実証しています。
前脛骨筋から切除した筋外膜に対して一軸伸張試験を実施したところ、老齢ラットの筋外膜は若いラットの筋外膜よりもはるかに硬く、筋外膜の超微細構造や厚さには検出可能な違いがないことが示されました。
加齢に伴う筋膜の構造的および機械的特性の変化
筋膜は、すべての筋肉を包み込み、離れた場所で筋力を伝達し、手足のさまざまなセグメントを接続する結合組織の網であり、関節の可動性に影響を与えます。深部筋膜の機械的特性は筋肉の作用に強く影響します。側頭筋膜サンプルの機械的特性を測定したところ、若年者と比較して高齢者では剛性が増加していることが示されました。
腰部およびハムストリングの柔軟性と筋膜の厚さとの相関関係により、筋膜の厚さの増加が高齢者における柔軟性の低下と関連していることが実証されました
結論
- 筋肉と腱の複合体はより硬くなり、高齢者では腱の硬さが低下するため、筋肉の硬さが増加すると予想されます。
- このような増加は、ECM および結合組織の変化による可能性がありますが、単繊維に関するいくつかのデータは、単繊維の剛性の増加による寄与も示唆しています。
- 筋肉の硬さやこわばりの変化は、高齢者で報告されている遠心性収縮力の維持に寄与する可能性があるため、有益であると考えられてきました。
