健骨科普講堂：第三期：人體骨骼變化特點

           你知道嗎？人一生中骨骼生長變化是有規(guī)律可循的。

　　人的骨骼隨年齡的變化，經歷生長、發(fā)育直至衰老。人的骨骼變化按年齡階段，大致分為：

　　（1）嬰幼兒、兒童、青春期：此階段是骨骼的發(fā)育增長期，尤其是嬰兒期（出生28天到1周歲）和青春期（一般女孩從9～12歲到17～18歲，男孩從10～13歲到18～20歲）是生長高峰期。在骨骼迅速生長的這段時間，攝取含鈣與維生素D豐富的食物和適量的運動等都有利于骨骼的生長發(fā)育。

　　（2）青年期與中年期：從20～40歲，骨骼生長處于相對平衡，骨量也處于峰值。在30至35歲期間，骨骼的骨密度達到一生中最高點。在峰值前期，骨骼的長度雖然停止生長，但強度仍在加強，骨量緩慢生長。在這個階段，通過適量運動和攝取足量的鈣與維生素D，有助于達到較高的峰值骨量。35歲以后，骨量開始略微有緩慢的下降。

　?。?）中老年期：此階段為骨骼的衰老下降期。女性50歲以后，體內的雌激素水平下降，骨質開始大量流失，流失速度為每年1%～2.5%。男性60歲以后骨質開始快速流失。西方國家，大于50歲的人群中男性骨質疏松癥患病率超過20%，女性則超過40%。進入老年階段，骨質繼續(xù)流失。通常會因為骨量降低發(fā)生髖部、手腕與脊柱等部位骨折。50歲以上髖部骨折患者一年內約1/4會因并發(fā)癥死亡，約1/4需要終生臥床。此階段補充鈣與維生素D主要是防止體內鈣質的大量丟失。此外，視骨骼的具體情況，可應用專門的抗骨質疏松治療藥物，即促進成骨和抑制破骨的藥物。

　　  什么是骨量峰值？

　　骨骼發(fā)育與相應年齡身體的發(fā)育同步，骨量的累積是動態(tài)的持續(xù)過程。18歲時，骨骼生長已接近完成，骨量達到峰值的60%。20歲以后，骨量繼續(xù)緩慢增加，大多數(shù)人在32～34歲達到一生中最大骨量，即骨量峰值。

　　骨量峰值受到多種因素的影響，并具有明顯個體差異。

　　影響骨量峰值的因素包括：

　　（1）遺傳：骨量峰值的60%～75%由基因決定。遺傳因素主要通過影響身高等骨骼特征與骨骼對環(huán)境因素（包括飲食、機械應力等）的反應來影響峰值骨量。

　?。?）種族：白人和亞洲人的骨密度一般低于黑人、拉丁美洲和美洲的印第安人。

　?。?）性別：一般情況下，女性骨量達峰值時間早于男性，男性的骨量峰值通常高于女性。

　?。?）飲食：成熟期骨重量的60%是礦物質，主要由鈣鹽組成。攝入含適量鈣和維生素Ｄ飲食的人群較缺乏者具有更高的骨峰值。

　?。?）內分泌激素：性激素、生長激素、甲狀腺素等影響全身組織細胞的激素，及調節(jié)鈣磷代謝的激素如甲狀旁腺激素、降鈣素及維生素D衍生物等，均可參與峰值骨量的調節(jié)。

　　（6）體育活動：運動和鍛煉對骨骼有積極的影響。在保證適量鈣攝入的情況下，體育鍛煉對骨密度的作用甚至超過鈣的攝取。

　?。?）健康狀況與生活習慣：慢性代謝紊亂和嚴重的疾病、長期服用某些藥物如糖皮質激素等可降低骨量。吸煙和過度飲酒等不良生活方式也對骨密度有負面影響。

　　峰值骨量的高低與骨質疏松癥的發(fā)生有密切關系。研究表明，人的骨量由三方面因素決定：骨發(fā)育成熟期達到的骨量峰值、中年期骨量的維持及中老年的骨量丟失速度。骨峰值越高，在相同情況下發(fā)生骨質疏松及骨質疏松性骨折的可能性就越低。換句話說，骨量峰值體現(xiàn)我們人體一生鈣元素最大的儲備量。因此，提高骨量峰值可防治骨質疏松。

　   什么年齡會出現(xiàn)骨丟失？

　　骨丟失就是指骨量的流失，當骨組織中骨吸收大于骨形成，有機質和鈣磷的流失，可引發(fā)骨量減少甚至骨質疏松。正常人在幼年期、青春期和成年期骨量都是持續(xù)增加的，在30～35歲左右達峰值，并且男性的峰值骨量高于女性。一般認為在40歲以后骨量開始丟失，至70～80歲女性骨量丟失30%～50%，而男性為20%～30%。

　　骨丟失可分為3種類型：1)與年齡有關的骨丟失，每年丟失0.3%～0.5%，男女均會發(fā)生；2)與絕經相關的骨質疏松，每年丟失2%～3%，這種快速骨丟失見于絕經后5～15年內的婦女；3)失重/廢用性骨丟失，是指在失重或制動情況下,骨骼失去重力牽引，或/和肌肉收縮運動減少對骨骼刺激相應減弱，骨骼血液供應隨之減少，導致骨質脫鈣、骨量流失，這種類型主要見于宇航員及骨折制動或癱瘓臥床的患者。女性皮質骨丟失多見于絕經前后，絕經后會有一個加速骨丟失階段，平均每10年丟失骨量10%左右，75歲后降至0.4%～0.5%/年。男性皮質骨丟失從40～45歲開始，50～60歲后較為明顯，男性不存在快速骨丟失階段，平均每10年的骨丟失率為3%～5%。此外哺乳期女性由于體內鈣消耗增多，若得不到及時補充就會出現(xiàn)負鈣平衡，容易出現(xiàn)骨量的丟失和骨密度下降。即使是青年人，由于不良生活習慣如吸煙、喝咖啡、缺乏運動和日照也會出現(xiàn)骨量的丟失。

　　 骨骼是如何完成新舊更替的？

　　骨骼從出生、發(fā)育成熟到衰老的過程中，一直處于舊骨吸收和新骨形成的動態(tài)平衡中，保持著骨骼結構完整和功能正常。這種去除局部舊骨、形成新骨的動態(tài)過程稱為骨重建，它是成熟骨組織的一種重要替換機制。

　　骨重建由骨重建單位來完成是由成骨細胞和破骨細胞在骨組織表面形成相偶聯(lián)的細胞功能單位。骨重建過程包含起始、激活、骨吸收、逆轉和骨形成五個階段。

　　在正常骨組織中，80%處于靜止狀態(tài)，靜止狀態(tài)下的骨組織表面有一層膠原形成的類骨質層和成骨細胞轉化而來的骨襯細胞層，這兩層使得內部已礦化的骨組織與外部隔絕而不受各種因子的影響。

　　激活期是指骨表面從靜止狀態(tài)轉為骨吸收狀態(tài)的過程。在局部和全身因素的影響下，骨襯細胞由扁平變?yōu)榱⒎叫?，并分泌蛋白酶，導致內部礦化的骨組織完全暴露，破骨前體細胞向骨表面遷移，并在多種細胞分化因子作用下分化為成熟破骨細胞。成熟的破骨細胞附著在骨組織表面，并在骨組織表面形成深度40～60μm的骨吸收陷窩，同時釋放多種蛋白酶和酸性物質來降解骨膠原和骨礦物。陳舊骨組織被吸收后，破骨細胞隨之消失，成骨細胞向陷窩內遷移。

　　骨形成過程包含類骨質形成和礦化兩個階段，成骨細胞進入吸收陷窩后分泌膠原蛋白，形成類骨質。隨后成骨細胞使鈣磷等無機成分沉積于類骨質形成羥磷灰石，完成類骨質礦化。一個骨重建循環(huán)需要4～6個月，人體每年大約有10%的骨骼會重建。骨重建可使骨量保持相對恒定，舊骨組織得到更新，骨內微損傷及時修復，對于維持骨形態(tài)、結構和成分的相對穩(wěn)定發(fā)揮重要作用。骨重建過程中成骨和破骨細胞功能相偶聯(lián)，一旦其偶聯(lián)形式發(fā)生失衡就會導致骨質和骨量的變化。

　　  哪些內分泌激素會精密調控骨骼代謝？

　　骨骼不僅可以維持運動，支持和保護內臟器官，還是人體最大的內分泌器官，在維持鈣磷穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮重要作用。因此調控骨骼代謝的激素也有很多：

　?。?）維生素D：是一種類固醇激素，在鈣磷代謝中發(fā)揮重要作用。皮膚在紫外線照射下，7-脫氫膽固醇轉變?yōu)榫S生素D3，維生素D3通過肝臟轉化為25-羥維生素D3，隨后再通過腎臟中的1-α羥化酶轉化為1，25-雙羥維生素D3。維生素D可以促進小腸對鈣磷的吸收，維持血鈣濃度；促進鈣磷向骨組織沉積，利于新骨形成；促進腎臟對鈣磷的重吸收，減少鈣磷排泄。

　　（2）甲狀旁腺素：是由甲狀旁腺主細胞分泌合成的多肽類激素，具有升高血鈣和降低血磷的作用。當血鈣濃度下降可刺激甲狀旁腺激素分泌，促進腎臟保鈣和排磷，促進小腸對鈣的吸收。當血鈣進一步降低，大量甲狀旁腺激素可動員骨鈣入血，嚴重者會導致骨質疏松。

　?。?）降鈣素：是由甲狀腺C細胞分泌的由32個氨基酸組成的多肽類激素，具有降低血鈣和血磷的作用。其主要通過抑制骨吸收、抑制破骨細胞數(shù)量和活性、抑制遠端腎小管對鈣磷的重吸收來發(fā)揮作用。

　　（4）糖皮質激素：主要由腎上腺皮質束狀帶合成和分泌，長期應用糖皮質激素類藥物會導致骨量減少甚至骨質疏松。其主要機制為糖皮質激素能抑制成骨細胞和促進破骨細胞功能、促進甲狀旁腺激素產生、抑制腸道鈣的吸收和促進尿鈣排泄、抑制性激素生成。

　　（5）雌激素：能夠抑制骨吸收促進骨形成，雌激素缺乏是絕經后婦女骨質疏松的主要原因。大量研究表明雌激素能夠促進破骨細胞凋亡，調節(jié)成骨細胞增殖分化，抑制成骨細胞凋亡。

　?。?）體內的一些細胞因子在調節(jié)骨代謝的過程中也發(fā)揮重要作用，如：腫瘤壞死因子（TNF）具有促進破骨細胞形成，加速骨丟失的作用。白細胞介素（IL），尤其IL-1、IL-6與溶骨性疾病和高轉換型骨質疏松密切相關，研究發(fā)現(xiàn)IL-1可促進基質成骨樣細胞產生IL-6，促進破骨細胞分化，誘導骨溶解。