ウォルフの法則

19世紀にドイツの解剖学者で外科医のユリウス・ウルフ（1836–1902）によって開発されたウルフの法則は、健康な動物の骨は、それにかかる負荷に適応するというものです。 ^[1] 特定の骨にかかる負荷が増加すると、その種の負荷に耐えられるように、骨は時間の経過とともに自らを改造して強くなります。^{[2] [3]}海綿骨の内部構造は適応的な変化を起こし、続いて骨の外側の皮質部分に二次的な変化が起こり、^[4]結果として骨が厚くなる可能性があります。逆もまた真なりで、骨にかかる負荷が減少すると、継続的な改造に必要な刺激がなくなるため、骨は密度が低くなり、弱くなります。^[5]この骨密度の低下（骨減少症）はストレスシールドと呼ばれ、股関節置換術（またはその他の人工関節）の結果として起こることがあります。^[要出典] 骨にかかる通常のストレスは、人工インプラント上に配置されることによってその骨から保護されます。

荷重に応じた骨のリモデリングは、力やその他の機械的シグナルが細胞シグナル伝達において生化学的シグナルに変換されるプロセスであるメカノトランスダクションによって達成されます。^[6]骨のリモデリングにつながるメカノトランスダクションには、メカノカップリング、生化学的カップリング、シグナル伝達、細胞応答のステップが含まれます。^[7]骨構造への具体的な影響は、荷重の持続時間、大きさ、速度に依存し、周期的な荷重のみが骨形成を誘発できることがわかっています。^[7]荷重がかかると、骨マトリックス内の高圧縮荷重領域から流体が流れ出ます。^[8]骨細胞は骨の中で最も豊富な細胞であり、機械的荷重によって引き起こされるこのような流体の流れに最も敏感です。^[6]荷重を感知すると、骨細胞はシグナル分子または直接接触で他の細胞にシグナルを送ることで骨のリモデリングを制御します。^[9]さらに、骨芽細胞や破骨細胞に分化する可能性のある骨前駆細胞も機械感覚細胞であり、負荷条件に応じて分化します。^[9]

計算モデルによれば、機械的フィードバックループは、骨梁を機械的負荷の方向に再配置することで、骨のリモデリングを安定的に制御できることが示唆されている。^[10]

• 軟組織に関しては、デイビスの法則は、課せられた要求に応じて軟組織がどのように自己再構築するかを説明します。
• ウルフの法則の改良：ユタ州における骨生理学のパラダイム（メカノスタット定理）ハロルド・フロスト著[ 11 ^]

• テニス選手のラケットを持つ腕の骨は、他の腕の骨よりも強くなります。ラケットを持つ腕は日常的に通常よりも高いストレスを受けるため、彼らの体はその腕の骨を強化します。テニス選手の腕に最も重大な負荷がかかるのはサーブのときです。テニスのサーブには主に4つの段階があり、最も高い負荷がかかるのは肩の外旋とボールの衝撃のときです。高い負荷と腕の回転の組み合わせにより、骨密度プロファイルがねじれます。^[12]
• 重量挙げ選手はトレーニングに応じて骨密度が増加することが多い。 ^[13]
• 宇宙飛行士はしばしば逆の症状に悩まされる。微小重力環境にいると骨密度が低下する傾向があるのだ。^[14]
• 斜頸が子供の頭蓋顔面の発達に及ぼす変形効果。^[15]

• 機能マトリックス仮説
• アイアンシャツ、武術/カンフーの骨の調整
• 骨形成負荷

• Das Gesetz der Transformation der Knochen - 1892 年。再版: Pro Business、ベルリン 2010、ISBN 978-3-86805-648-8。 
• Wolff, J. (2010 年 4 月)。「古典：骨の内部構造と骨の成長におけるその重要性について」。Clin Orthop Relat Res . 468 (4): 1056–1065. doi :10.1007/s11999-010-1239-2. PMC  2835576. PMID  20162387 。

• ベルリン医科大学のユリウス・ヴォルフ研究所の主な研究分野は、筋骨格系の再生と生体力学、および関節置換の改善です。