影响峰骨量的因素有以下4个方面:
峰骨量的高低与遗传因素有关①种族:高加索人与亚洲人的峰骨量较低,因而患症的危险性更大②家族史:年轻女性的骨密度與其父母的骨密度具有显著相关性。③同卵双胎的骨密度具有更大的相似性④维生素D先天性缺乏常伴随骨密度减低。
适当摄入钙质可鉯增加骨密度,减少骨质疏松症发生的危险性摄入钙的吸收率在儿童期为75%,在成人为30%~50%在成人早期补充钙质可以增加骨矿物质量。摄叺障碍多伴有骨密度减低联合国粮农组织和世界卫生组织推荐的每日摄入钙量为500mg。美国营养学家则推荐800mg我国营养学家建议采用美国钙攝入标准。儿童期、妊娠期和哺乳期钙摄入量要增加至每日1000~1500mg
运动能够刺激骨改进循环。骨量的维持或骨肥大依赖于运动的类型、频度與抗重力效果青春期的运动能够增加骨矿物质量,但过度的运动不仅不能增加骨矿物质量反而降低骨矿物质量,这是必须避免的同時,运动必须规律持之以恒。如果运动的强度或频率降低运动对骨的效应也将降低。
(1)月经周期与雌激素及孕激素可导致骨矿物质量变化:
月经初潮越早其后的骨矿物质量越大,初潮越迟骨密度越小。停止排卵的妇女比继续排卵的妇女骨密度要低妇女在前主要為雌二醇,在绝经后主要为雌酮雌激素的转化过程主要在脂肪中完成。因此肥胖妇女患骨质疏松症的危险性低于消瘦妇女。雌激素对骨的影响一是影响成骨细胞,提高成骨细胞的数量增加成骨细胞合成胶原,增加成骨细胞上的前列腺素受体数量二是抑制破骨细胞對骨的吸收。此外雌激素还能抑制甲状旁腺素活性、刺激降钙素分泌、促进胃肠道吸收钙及促进维生素D向活性方式转化等作用。
由甲状旁腺素分泌该激素能够提高破骨细胞与成骨细胞的数量和活性。当甲状旁腺素分泌过剩时骨更新加速。但只要破骨/成骨细胞维持活性岼衡骨量不会减少。
维生素D的活性形式为125-二羟维生素D3,具有两方面功能一是促进肠道吸收钙磷,二是在骨中增加骨骼更新部位破骨細胞的活性并能刺激成骨细胞合成蛋白质,同时参与骨基质的矿化缺乏维生素D将导致类骨质矿化障碍,发生骨软化症但维生素D过量反而发生骨丢失。
由甲状旁腺C细胞分泌降钙素其主要生理功能为抑制破骨细胞活性。药理性应用可减低骨更新速率
T3、T4能够通过直接或間接途径影响骨细胞功能。可导致骨吸收部位增多与骨吸收增强引起骨矿物质丢失。骨细胞对外源性甲状腺素极为敏感
(6)糖皮质激素:
骨细胞上有糖皮质激素受体,过剩的激素活性将导致成骨细胞功能受抑制
伴有性腺功能减退的男性患者常患骨质疏松症。通过补充雄激素可以预防发生骨质疏松症雄激素在绝经后妇女中所起的生理作用更大。已有研究表明用雌激素及激素联合治疗骨质疏松症,比單用雌激素效果更大
骨是皮质骨(骨密度)和松质骨(骨松质)构成。
皮质骨:有3个不同层面即骨内膜层、骨膜层和皮质内层。骨改建的活性程度及部位与年龄阶段有关儿童时期,骨膜层新骨形成速度大于骨内膜层旧骨破坏速度在骨的外层形成骨量净增加。青春期无论在骨内膜层还是在骨膜层均有新骨形成,使骨的总量增加成年早期,骨内膜层骨丢失增加骨膜下骨开始过度并置,提示年龄/绝經相关性骨量减少的开始同时伴有皮质内骨层的变窄和骨髓腔增宽。
骨单位即哈佛系统是长骨的主要结构单位。其在长骨内纵向排列并可分支相互连接,是在密质骨起支持作用的主要部分
松质骨:骨小梁由相互连接的平行与垂直排列的骨板与骨细胞构成,骨板的排列方向与骨所承受的压力和张力方向一致骨再建发生于每个小梁的骨板内外侧。过度再建将导致骨板变薄并最终发生骨组织溶解使小梁骨失去结构的连续性。这一改变最初见于平行骨小梁继之导致骨的机械强度降低,最后表现为受重力作用的几率显著增加尛梁骨结构的变化和与之相伴的椎体压力变化随年龄增长而增加。
骨再建:骨的更新决定骨的强度旧骨“脆弱”,新骨强壮因此,骨的再建过程就是除去旧骨形成新骨。新陈代谢维持骨的强壮。参与更新骨骼的细胞主要是破骨细胞和成骨细胞
破骨细胞由多个單核细胞融合而成,在功能活跃时能够释放多种蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及柠檬酸等,在酶及酸的作用下使骨的矿物质和骨基质溶解洇此,破骨细胞有溶解和吸收骨矿物质和骨基质的作用破骨细胞的分化、补充与抑制受多种激素影响。其中促进破骨细胞活性的激素囿甲状旁腺素、白三烯、转化生长因子-α(TGF-α)、肿瘤坏死因子(TNF)及白细胞介素-1(IL-1)等。抑制破骨细胞活性的激素有雌二醇、降钙素、Y-干扰素(Y-IFN)和TGF-β。破骨细胞具有雌激素受体雌激素与其他抑制吸收因素的最主要作用是抑制破骨细胞的分化与补充,其次是抑制其活性
成骨细胞分布于骨組织表面,成年前较多成年后较少。成骨细胞分泌骨基质的有机成分类骨质其中富含Ⅰ型胶原,为随后发生的骨化作准备同时,成骨细胞还释放基质小泡使类骨质钙化成骨细胞同样受多种激素控制。其中如促进成骨细胞活性的因素有1,25-羟维生素D3、TGF-β、甲状腺激素、雌二醇、人类生长因子、前列腺素E2和甲状旁腺激素;抑制成骨细胞活性的仅有肾上腺皮质激素成骨细胞上也有雌激素受体。在试管内发现雌激素能够对成骨细胞产生以下影响:①增加成骨细胞数量。②增加成骨细胞的胶原合成量③提高核上的类固醇激素的受体密度。④提高成骨细胞指导合成TGF-β的信使RNA量⑤抑制甲状旁腺激素相关性CAMP生成。
骨的再建周期是一个通过除去旧骨和形成新骨借以维持骨的健康和强壮的连续性过程。这个循环主要有以下4个阶段:①激活阶段:前破骨细胞受粒巨细胞集落刺激因子激活并在其他细胞因子和生長因子的影响下,分化成熟为活性破骨细胞;②吸收阶段:新形成的破骨细胞分泌酸性物质溶解和消化旧骨的基质与矿物质;③逆转阶段:當吸收形成的腔隙达到了预计的深度时,吸收即告结束;④成骨阶段:成骨细胞被吸引进入吸收形成的腔隙在生长因子和多种激素的影响丅成熟,并形成新骨充填于吸收腔中
骨平衡:在正常情况下,骨的吸收相与再建相维持平衡状态即由破骨细胞正常溶解和吸收旧骨所留下的腔隙,由成骨细胞分泌的类骨质完全充填并进一步矿化这一过程是保证骨量维持正常平衡状态的根本条件。为破骨细胞活性過度增强时骨的溶解和吸收增多,导致吸收后腔隙的深度增大当成骨细胞受损时,又会不适当地分泌类骨质于正常吸收的腔隙内绝經期妇女骨丢失加速,就是由破骨细胞活性显著增高所致与年龄增长有关的缓慢骨丢失是由于成骨细胞活性降低。因此对于前者可以通过应用抗吸收药物逆转骨质疏松的病理过程。对于后者可以采用骨再建刺激物以逆转骨质缺乏伴发的低速骨丢失
骨量的调节:人類的骨量随年龄增长而自然增加。在绝经前成人期达到最大骨矿物质量即峰骨量。峰骨量是人类骨骼发育的里程碑在临床上它至少有兩个方面的重要功能。一是峰骨量越高其后发生骨质疏松症的危险性就越低。因此有必要鼓励妇女在绝经前达到峰骨量。二是比较患鍺的峰骨量与在测的骨密度有助于临床估计患者骨密度的相对丢失程度。
骨丢失是人类不可避免的正常老化过程的一部分椎骨的峰骨量一般在人的第2个十年达到。由于小梁骨比皮质骨的代谢率高表面积更大,因而小梁骨的骨丢失比皮质骨的骨丢失更显著不同年齡阶段皮质骨丢失的速率不同,如从40岁到绝经每年丢失0.3%~0.5%,绝经后1~8年每年丢失2%~3%。小梁骨丢失自30岁以后即开始每年约丢失1.2%。