成人の骨は、全部で206本あり、その1つ1つが全部ちがう形をしています。骨代謝によって一定の形と密度を保ちながら、1つ1つの骨が少しずつ新しい骨に入れ替えられています。骨の重さは標準的体重の15％です。体重60kgの人であれば9kgほどになります。その内、骨髄が3kgあるとすると、骨本体は6kg程度になります。骨は1日1.6g程度更新されていので、およそ10年で体中の骨が入れ替わってしまうのです。私の骨は5回目の骨ということになります。大人になった後も、10年サイクルで骨は再生されているなんて、驚きですね。

運動と骨密度の関係
通常、運動選手は骨密度が高いと言われています。特に柔道選手は骨が丈夫だそうです。よく投げ飛ばされるからでしょうか？運動の衝撃によって骨内部に微細な骨折が発生し、それを修復する過程でカルシウムの沈着が促進されて骨密度が増加すると言われています。また骨に圧縮力が加わるとピエゾ電圧が生じるために骨芽細胞の働きが活発になり、Ca2+イオンが負電位の骨に引きつけられ吸着するとも言われています。一方、重力負荷の乏しい自転車競技や水泳競技の選手は骨密度が低いようです。自転車に乗っている時間が長い人は、運動しているのに骨粗鬆症になる場合があります。歩くより走った方が、衝撃があるので若さを保てるという報告も聞いたことがあります。

骨は永久不変ではなく、皮膚と同じように新陳代謝を行っています。つまり毎日、古い骨が壊されて、新しい骨が作られているのです。これを「骨代謝」といいます。具体的には破骨細胞（osteoblast）が古い骨を溶かし、骨芽細胞（osteoclast）が新しい骨を作ります。

破骨細胞は10個程度のマクロファージが融合した多核巨細胞であり、骨の表面を動き回って、酸やタンパク質分解酵素を分泌して、骨を溶かします。溶けたCaは、血液に取り込まれて新しい骨の材料になります。

骨芽細胞はⅠ型コラーゲンやオステオカルシンなどの骨基質タンパク質を合成・分泌して骨の石灰化にかかわります。つまりコラ－ゲンという鉄筋にオステオカルシンという接着剤を塗って、血液中のCaというセメントを付着させると考えればいいでしょう。骨芽細胞は男性ホルモンであるアンドロゲンと女性ホルモンであるエストロゲンの受容体を持っています。アンドロゲンは骨芽細胞の活動を抑制させ、エストロゲンは骨芽細胞の活動を刺激します。閉経後の女性は、エストロゲンの分泌が減少するために、骨芽細胞の活動性が低下し、骨粗鬆症になりやすいというわけです。閉経が起こる理由は、高齢で出産するリスクを避け、孫の世話をするためだと言われています。孫の数が多い女性ほど、寿命が長いという調査結果があります。

赤ちゃんは生後1年で体重が3倍、身長は2倍になります。身長が伸びるのは骨が成長するからですが、あの硬い骨がどうやって成長するのでしょうか？

骨は、骨端板が伸びることで成長します。骨端板は、骨端と骨幹の間にある軟骨層です。骨端板は骨端側に伸びる一方、骨幹側の軟骨は次第に骨化して、骨は長く成長します。骨膜の骨化により骨は太くなります。18歳頃になると、骨端線にある軟骨がすべて骨になり、骨端と骨幹が密着します。こうして身長が決まるのです。骨の成長は4つの遺伝子の影響を受けるようですが、二卵性双生児でも生育環境の違いで10cmくらいの身長差が生じることがあるそうです。遺伝がすべてを決めるのではないようです。

骨の成長のメカニズム
脳の下垂体から放出された成長ホルモンが、骨の軟骨細胞の分裂・増殖を促します。成長ホルモンが血流によって肝臓に届くと、肝細胞はソマトメジン-Cあるいはインスリン様成長因子（IGF-1）と呼ばれる物質をつくります。骨に運ばれたソマトメジン-Cが骨端軟骨の細胞を刺激して、急速な分裂を促します。この番組では軟骨細胞が次々と分裂し、骨が成長する様子が見られました。長生きすると驚くべき光景が見られます。

骨は生きている
骨は単なる硬い棒ではありません。骨の内部には細い血管が縦横無尽に張りめぐらされ、骨細胞が活動しています。そのおかげで骨折した骨も元通りに治るのです。神経は骨膜にあり、骨自体にはないようです。骨はよく鉄筋コンクリートに例えられます。コラーゲンが鉄筋、カルシウムがセメントというわけです。コラーゲンを芯にしてカルシウムを沈着させて、新しい骨をつくります。骨には体を支え、運動し、内臓を守る力学的な役割の他に、カルシウムを貯蔵する代謝的な役割があります。カルシウムはあらゆる細胞の機能や神経の伝達などに必要な物質です。

ビフィズス菌はグラム陽性の（偏性）嫌気性桿菌で、グルコースから乳酸と酢酸を産生します。それによってPHが下がるので、有害菌の増殖を抑え、大腸内の環境を改善します。オリゴ糖は分解されて短鎖脂肪酸になり、PHが下がることで、Caが吸収されやすくなり、骨の成長に寄与するとも言われています。他にもビフィズス菌は腸管を刺激し、免疫力を高め、感染防御、発ガン抑制、アレルギー症状の改善など様々な効果があると言われています。老人が大腸がんにかかるのは、悪玉菌であるウエルシュ菌（グラム陽性）が増加し、善玉菌であるビフィズス菌が減少するからなのかもしれません。

乳酸菌とビフィズス菌
乳酸菌はグラム陽性の（通性）嫌気性桿菌で、グルコースから乳酸を産生します。乳酸菌は、酸素があっても大丈夫なので、発酵食品や植物、動物の小腸、海洋など、あらゆる場所に生育しています。ビフィズス菌は、酸素があるとダメなので、主に大腸に存在しています。腸内フローラ（細菌叢）を構成する偏性嫌気性菌にはバクテロイデス、ユーバクテリウム、クロストリジウムなどがあります。腸内の通性嫌気性菌には大腸菌、腸球菌などがあります。グラム陽性菌はペプチドグリカンからなる細胞壁が厚い細菌で、病原菌の多くは細胞壁が薄いクラム陰性細菌です。確かクラム陰性細菌の細胞壁の脂質膜が人体に有害だからです。

ビフィズス菌入りヨ－グルト
父親が発酵学を専攻していたので、子どものころはよく家でヨ－グルトを作っていました。脱脂粉乳水を加熱殺菌して、酸素が少ない状態にして、種の乳酸菌を入れて温度を保って作ります。市販のヨ－グルトにはビフィズス菌入りのものをよく見かけます。乳酸菌が発酵することにより、より嫌気状態に近づき、ビフィズス菌の発酵に適した状態になります。容器は酸素の透過性が少ないものが使用されているのでしょう。よくかき混ぜるとビフィズス菌が酸素に触れて死ぬので、静かに食べた方がいいかもしれません。

ヨーグルトは食後がいい
消化液が多い胃や十二指腸では菌数は1万個/ｇ以下ですが、それより下の小腸になると、1000万個/ｇ以上の菌が見つかります。細菌がPHの低い胃を通過して腸に達するのは不思議ですが、恐らく食事をとると酸性度がpH1からPH5に増加するためだと思います。胃を出るとすぐに粘液で中和されるので、細菌は生き残ります。だからヨーグルトは食後すぐに食べた方がいいのかもしれません。

小腸には空気が存在するので、乳酸菌が多く住み着いていますが、大腸になると殆ど無酸素状態になり、酸素の嫌いな偏性嫌気性菌が1000億個/ｇもいます。大腸には通性嫌気性菌である乳酸捍菌や大腸菌も1000万個/ｇ程度住んでいるようです。有用菌と有害菌、さらに中間的な菌が微妙な関係を持ちながら、個人に特有の腸内フローラを形成しています。

BBC放送（2017年）の「人体：成長の秘密」の日本語版が再放送されました。人間は、他のどの生物より長い幼児期を経て大人へ成長します。そのメカニズムを最新科学と鮮烈な映像で伝えていました。

赤ちゃんは、母親の胎内で78種の臓器を形成します。誕生後の身長は約45cmで、1週間に1cm成長します。成長の源は母乳です。母乳はすべての栄養を含みます。これは母親にとっても大きな負担です。にもかかわらず、母乳には赤ちゃんが消化できない大量のオリゴ糖が含まれていることが古くから知られていました。オリゴ糖とは数個のブドウ糖が結合した多糖です。これは果物や野菜に含まれています。

オリゴ糖の謎を解明
カルフォルニア大学デ－ビス校食品化学研究所のブル－ス・ジャ－マン教授は、オリゴ糖の謎を解明しました。彼はデビット・シルズ博士に、オリゴ糖を食べて増殖する唯一の細菌を突き止めさせたのです。それは、ビフィド・バクテリウム・インファンテスという名前のビフィズス菌の一種でした。赤ちゃんは、母乳に含まれるオリゴ糖により善玉菌であるバクテリウム・インファンテスを腸内で増殖させて、他の病原菌から腸を守っていたのです。赤ちゃんが生み出される環境は、病原菌でいっぱいであることが分かっているのですね。