…………【関節反射ショック理論】 …………
1)関節受容器によるフィードフォワード制御
2)〈序章〉~関節機能障害と痛み~
3)〈本編①〉~肘内障の実像に迫る~
4)〈本編②〉~微小関節反射ショックと遅発性ハードペイン~

 当記事は2016年5月の旧BFI研究会(当会の前身)での講演の一部です(その後若干の軌道修正に伴い変更箇所あり)。

関節反射とは何か?

 無意識下に制御される持続性の筋緊張を指して筋トーヌスと呼ばれる旨が成書に記載されているが、関節について「関節トーヌス…」という記載は見当たらない(筆者の知る限り)。

 しかし関節においても無意識下に制御される持続性の関節軟部組織の緊張すなわち「関節トーヌス」があり、これを制御する機能こそが「関節反射」と言える。

 関節トーヌスを理解するためには「関節液量の調節」および「関節内圧の制御」に関わる知見が必須であり、これらのシステムを学究することで関節反射の実像がより見えやすくなる(➡シリーズ「関節7つの精密機能)。

 その上で関節受容器によるFF制御(下図)が、ヒトの一生を通してエラーを起こさない完全無欠のシステムなのか?それとも起こし得るのか?について考えたとき、筆者は「起こし得る」というスタンス…。

フィードフォワード制御の失効(関節反射の機能不全)

 小脳の発達臨界期(0~8歳)や脳疲労を抱えている生体では、関節反射を制御する中枢機能が不安定なためフィードフォワード制御エラーが発生することがある。
 
 関節内圧および関節トーヌスを予測的かつ安定的に制御するシステムに機能不全が生じて転倒などをはじめとする外傷リスクが高まる。

脳発達過程における「臨界期」とは?
【ヒトをはじめとする高等生物の脳の発達過程において、環境や経験によって脳神経回路がとりわけ大きな影響を受ける時期を「臨界期」と呼ぶ。この時期は神経回路の書き換えが頻繁に行われるため技能習得の優位性が顕著。しかしその一方で、運動回路は未完成であるため、特殊な外力(とくに強加速度的な外力)に対しては中枢制御が不完全だと考えられる

 中枢の問題がない場合であっても、外力の性質および外力を受けた瞬間の条件次第ではフィードフォワード制御の失効は起こり得る。これは同時に関節内圧の制御エラーに直結するため、瞬間的に関節内圧が限りなくゼロに近づく現象すなわち“関節トーヌスの瞬間消失”が発生し得る。 

 外力の強さや関節肢位等の条件が重なると、関節トーヌスの瞬間消失に伴って関節包内での組織間衝突(例えば骨頭と靭帯の衝突)が発生すると同時に、その衝撃を感知した侵害受容器によるハードペインが生まれる。この現象を「関節反射ショック」と呼ぶ(BFI研究会/2016)。

【補足】
上記「外力の強さや関節肢位等の条件が重なる」とは、「一定レベルを超える加速度および“ねじれ応力”が発生した場合が最も想定され得る。とくに“ねじれ応力”は関節反射機能にとって最大のウィークポイントだと言える。

 中枢神経損傷後に見られる脊髄ショックは数週間以上持続するケースが多いが、関節反射ショックの多くは数秒以内、長くても数十秒以内にほぼ回復するという特徴がある。

 末梢神経幹への直達外力に起因する異所性発火(例えば肘内側の尺骨神経にピンポイントで硬い物がぶつかった際の電撃痛としびれ)は、末梢神経にとって通常の生理現象を逸脱した極めてイレギュラーな反応である。

 この現象と同様に、関節トーヌスの瞬間消失が発生すると、関節包内において生理的な関節運動では絶対に発生し得ない強レベルの組織間衝突が起こる。こうした関節包内ディープインパクトは異所性発火同様に関節にとって極めてイレギュラーな現象だと言える。

関節反射ショックのメカニズム

 この病態を考える上で鍵を握るのは平常時の関節トーヌス監視役とリスク発生時の監視役が交代するタイミングである。平常時は「Type I & II」が見張り番を担うのに対し、障害を受け得る強大な張力発生時は代わって「TypeⅢ」がその任を負うことになる。
 
 この交代劇のメカニズムをどのように捉えるかにポイントがある。中枢制御(ホストコンピュータ)に拠るものか、それとも末梢制御(デバイスの反応設定)の次元なのか…。おそらく両者が関与する共同システムではないかと筆者はみている。

 ここからは関節反射ショックの発生機序について、末梢と中枢の次元それぞれの視点から考察してみたい。

外因性関節反射ショック(末梢由来)

 関節に強大な張力が加わると、TypeI & II が不活性となり代わってTypeⅢが反応するわけだが、このときTypeI & II の反応が間に合わないほどの瞬発的外力すなわち“超速の張力”が発生すると、TypeI & II の不活性と同時にTypeⅢも不活性の瞬間すなわち関節トーヌスの維持機構に空白の時間帯が数百ミリ秒程度生まれてしまうおそれがある。
 
 つまり“交代劇の失敗”によって完全に無防備な瞬間が生まれることで、関節トーヌスの瞬間消失が生じ得る。

内因性関節反射ショック(中枢由来)

 中枢の情報処理能力が未完成あるいは低下している場合(小脳の発達臨界期あるいは脳疲労など)、外力の加速度や張力の強さが受容器の反応設定を超えない場合であっても、TypeⅢの反応性能あるいはその応答速度の低下により関節反射ショックを起こすことがある。

ある医療従事者とは、実は筆者自身

関節反射ショックと肘内障

 小脳の発達臨界期において、6~8歳(後半)では大半の神経回路が完成しつつあると考えられるが、それ以前の2~5歳は臨界期の真っ只中であり、小脳システムの多くが発達段階にあるため、肘への外力の性質によっては関節反射ショックを起こすことがある

 肘関節への超加速度とねじれ応力が重なった瞬間、TypeⅢの反応が間に合わず関節内圧の極限低下(関節トーヌスの消失)と同時に輪状靭帯が強く引張されることで橈骨軸の偏位が生じる

 このとき橈骨頭が関節包内側へ強く押し付けられた結果、通常はあり得ない圧迫力が関節包内に加わることで、これを感知した侵害受容器によるハードペインが生まれる。つまり関節反射ショックが引き起こされる。

 問題はこのあとである。

 関節反射ショック自体は長くても数十秒以内に回復するが、この回復の刹那…、関節内圧が正常に復す際、通常は橈骨軸の偏位も自動回復し、橈骨頭の位置関係も正常に戻る。

 ところが、このとき中枢制御の次元において運動回路系のエラーが起こると、筋協調性の乱れと同時に関節軟部組織の緊張が持続してしまうことがある。こうなると、橈骨軸の偏位が完全に戻り切らないため、侵害受容器の興奮が継続してしまう

 すると患児は肘や手首(脳内マップの機能が未完成なため侵害受容信号が肘エリアに到達したり、手関節エリアに到達することがある)に痛みや違和感を覚え、肘や手首を動かそうとしない状態となる。

 そうした患児の異変に気づいた親が病院や接骨院に連れて行った場合、通院にかかる時間あるいは待合室で待っている間、一連の時間経過の中で次第に脳の興奮が収まることで運動回路系のエラーが自動回復したケースでは、筋協調性の回復と同時に橈骨軸の偏位が解消しており、医療者が診たときは既に事態は治まっている。

 ところが自動回復する前に、患児が診察室に通された場合、術者は整復操作とともに整復音を触知する。他方、前述したように待合室に待機している間に、あるいはそもそも医療機関を訪れる前に自動回復していた場合は整復音を触知しない

【診察こぼれ話】
整復操作時に、すでに自動回復していることを知ってしまったときの筆者の対応について…。整復料金をいただくことに対する親御さんへの複雑な想いを抱えつつ、しかし治ったという事実関係の提示こそが親の不安を解消させるわけであり…、あえて大げさな整復操作を親に見せつけ、「よ~し、入ったあ!これで大丈夫!脱臼の整復完了!」と声を上げる…。親と子を安心させるために必要な措置である。

 以上が、肘内障の実像であろうというのが筆者の考え。「整復されないまま放置された肘内障の予後研究に関する報告」がないのも道理…。なぜなら、ほとんどの肘内障が、実は時間経過の中で自然に解消されているからである。当然整復されないことによる後遺症も存在しないということになる。

 こうした中枢制御による視点は、亜脱臼という概念、膝ロッキング、習慣性および反復性肩関節脱臼に対しても、従来になかった新しい病態、概念(ソフト論)を想起させ得る。これについては別の機会に譲る。

 本編②において、関節反射ショックはギックリ腰の原因にもなり得るか?むち打ち損傷の実態は何なのか?について詳述させていただく。

…………【関節反射ショック理論】 …………
1)関節受容器によるフィードフォワード制御
2)〈序章〉~関節機能障害と痛み~
3)〈本編①〉~肘内障の実像に迫る~
4)〈本編②〉~微小関節反射ショックと遅発性ハードペイン~

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