【病因与发病机制】

　　骨质疏松症是一种全身性代谢性骨病，其病因学的研究经历了一个漫长的过程。近年来，人们运用多种方法来研究骨质疏松的病因学，并试图阐明其病理生理作用机制。然而，有关骨质疏松症的病因学说很多。

　　1、内分泌因素 性激素：性激素直接影响骨的代谢，雌激素、雄激素和孕激素抑制骨吸收、促进骨形成，对维持骨量起重要作用。

　　①雌激素：雌激素受体在人成骨细胞和破骨细胞的存在均已证实。在成骨细胞培养基中，由成骨细胞所产生的白介素-1(IL-1)和白介素-6(IL-6)等能诱导单核破骨细胞前体分化为具有强大骨吸收功能的多核破骨细胞。若在成骨细胞培养基中加入雌激素，则能抑制IL-1和IL-6的分泌，进而使成骨细胞因子所诱导的破骨细胞的分化成熟过程减慢，破骨细胞数量减少。

　　此外，雌激素作用于肠和肾小管，增加钙吸收;而作用于甲状旁腺可降低甲状旁腺激素的分泌。雌激素还可作用于成骨细胞和破骨细胞，能阻止骨的再吸收。因此，绝经期雌激素迅速下降可引起早期快速骨丢失。

　　②雄激素：成骨细胞上的雄激素受体密度甚低，须高浓度雄激素和受体结合，才能刺激成骨细胞功能。然而，至今尚未证明破骨细胞上有雄激素受体。雄激素可能是经芳香化酶作用转变为雌激素后再作用于雌激素受体。雄激素可阻止男性性功能低下者骨质进一步丢失，但不能充分恢复骨量，须有雌激素的协同作用。

　　③孕激素：有关孕激素对骨骼的作用研究很少。孕激素可减少皮质骨丢失，维持皮质骨骨量，但不能增加脊柱骨密度。孕、雌激素联合使用比单独使用似乎有增强骨合成代谢作用。

　　(2)降钙素：降钙素是一种由32个氨基酸残基组成的多肽，由甲状腺细胞产生。破骨细胞上有大量降钙素受体，这些受体亲和力高，与降钙素结合后，细胞内cAMP产生增多，激活蛋白激酶，从而抑制破骨细胞活性。降钙素缓解疼痛的机制是能抑制破骨细胞活性、减少骨吸收，同时通过神经中枢起镇痛作用，但其中枢镇痛作用与鸦片受体无关，确切机制有待进一步研究。

　　2、遗传因素　有证据表明，骨质疏松患者健康亲属的骨量均值比无骨质疏松家族史的人低。家系调查还发现大约46％~62％的骨密度是由遗传因素决定的。在单卵双生子间骨密度的相关系数为0.71~0.92，而双卵双生子间骨密度的相关系数为0.33~0.50。虽然不能完全排除环境因素对这些研究的影响，如双生子间，家庭成员间，常有相似的生活习惯，处于类似的环境中，可能过高估计了遗传因素的影响。但毫无疑问，骨密度受遗传因素的影响，且由多个基因所控制，包括：

　　(1)维生素D受体(vitamin D receptor，VDR)基因：维生素D是一种重要的骨代谢调节激素，通过与维生素D受体结合而发挥生物效应。Morrison等发现，VDR等位基因与骨密度相关，可占整个遗传影响的75％左右。VDR是一种核内受体，位于第12号染色体上，具有多态性。现已成为骨质疏松遗传学研究中的热点。

　　(2)雌激素受体(estrogen receptor，ER)基因：雌激素缺乏是绝经后骨质疏松的重要致病原因，ER基因也被认为是影响骨密度和骨质疏松发生的候选基因之一。对于ER基因多态性与骨密度的关系，有不少的研究报道，目前尚无定论。

　　(3)转移生长因子β(TGF-β)：TGF-β在骨骼中浓度很高，被认为是成骨细胞与破骨细胞之间相互偶联因子。有研究表明，TGF-β基因变异者，骨密度显著降低。在基因型为TT、TC和CC中，CC基因型椎体骨折发生率较TT、TC形低，CC基因型对应于较高的骨密度，而在骨质疏松病人中，T等位基因频率高。因此，有学者提出T等位基因是绝经后妇女骨质疏松症的独立危险因素之一。 骨质疏松症可能是一种多基因病，尽管相关报道不少，但它们与骨质疏松征的关系尚无定论。

　　3、营养因素　老年人由于牙齿脱落及消化功能降低，多有营养缺乏，致使蛋白质、钙、磷、维生素及微量元素摄入不足。蛋白质摄入不足或过量都对钙的平衡和骨钙含量起负性调节作用，我国老年人膳食结构蛋白质过量者少见。动物实验证实，单纯蛋白质摄入不足可导致骨量和骨强度减低。

　　低蛋白饮食会减少胰岛素样生长因子Ⅰ，该因子通过刺激肾脏无机磷运转和1，25(OH)2D3的合成而在钙磷代谢中起重要作用。我国膳食属低钙食谱，钙来源主要依靠谷类及蔬菜，老年人牙齿缺失较多，蔬菜、水果、瘦肉不易咀嚼，摄入量减少，呈现“负钙平衡”，反馈性甲状旁腺激素分泌上升，动员骨钙溶解，血钙上升。血磷含量与年龄呈明显负相关，老年人由于血磷降低，使钙/磷比值增大，导致成骨作用的降低。维生素K缺乏可影响骨钙素的羧化，未羧化的骨钙素的升高，可加速骨量丢失，易导致骨折。

　　4、废用因素　随着年龄的增长，户外运动减少也是老年人易患骨质疏松症的重要原因。机体负荷可以增加骨转换率，刺激成骨细胞生物活性，增加骨的重建和骨量的积累。长期坚持有规律的负重行走或跑步、爬楼梯，可以增加椎体的骨密度。因此，无论年龄老少，只要长期坚持体育锻炼及体力劳动，均可减少由于增龄而导致的骨量丢失。

　　若卧床1周腰椎骨矿信号降低0.9％，当骨矿含量减少30％时极易发生骨折。因此，老年人手术后或严重疾病如心肌梗死、脑卒中等，尤其要避免长期绝对卧床，提倡早日下床活动。老年人行动不便，户外运动及日照减少，使维生素D合成降低，60岁以上老年人血中1，25(OH)2D3的含量比20岁青年人下降30％，维生素D的合成降低可使肠道钙磷的吸收下降，使骨形成及骨矿化降低。

　　临床表现

　　1、症状

　　(1)疼痛：以腰背痛多见。疼痛的原因是由于骨吸收增加，在吸收过程中骨小梁破坏、消失和骨膜下皮质骨吸收均会引起疼痛。其特征是难以明确指出何处疼痛，疼痛的性质从酸痛至剧痛不等，后者常常出现在发生骨折时。疼痛多在清晨睡醒时加重，或者在久坐不动后稍一活动即出现疼痛，而在充分活动后，疼痛就可缓解。

　　如果负荷过重过久(即活动过多或者久坐、久站)，症状又复加重。另外，肌肉劳损也是引起疼痛的原因，由于骨质疏松后骨的负载能力减退，各种活动以及负荷常过多地依赖肌肉，在肌肉过度活动后即可出现痉挛和劳损，从而诱发或加重疼痛症状。当发生胸腰椎压缩性骨折，或有或无明显的外伤史，均可产生急性疼痛，相应部位的棘突可有强烈压痛及叩击痛，一般2~3周后可逐渐减轻，而后转为慢性腰痛。若压迫相应的脊神经则可产生放射痛以及双下肢感觉运动障碍，如脊髓、马尾受累还可使膀胱和直肠括约肌功能障碍，个别患者表现类似心绞痛的胸骨后疼痛，也可出现类似急腹症的上腹痛。

　　脊椎压缩性骨折的疼痛常不典型，在出现下述两种情况时要特别警惕是否发生了脊椎的压缩性骨折：

　　①疼痛在数天内逐渐发生并加重，尽管无明确外伤史，此时不应忘记摄脊椎的正、侧位X线片，常可发现一个或多个椎体的压缩性骨折。

　　②疼痛由坐位轻轻跌倒后突然出现，但当时摄片未能发现骨折的征象，疼痛持续数周或数月后，再次摄片可发现一个或多个椎体的楔形变，这种所谓的迟发性骨折可在相当一部分人群中出现。

　　(2)身长缩短、驼背：脊椎椎体为松质骨组成，且负重量大，尤其在胸腰段易受压变形，使脊椎前倾，形成驼背。随着年龄增长，骨质疏松加重，驼背曲度加大。老年人骨质疏松时椎体压缩，每节椎体可缩短2mm左右，身长平均可缩短3~6cm。

　　(3)骨折：这是最常见和最严重的并发症，它不仅增加病人的痛苦，而且严重限制患者活动，甚至缩短寿命。由于骨质疏松者骨质丢失量的30％来自脊柱，因此病人常因发生脊柱骨折而来就医，但有20％~50％的脊柱压缩性骨折病人并无明显症状。脊柱骨折好发于65~75岁，一般骨量丢失20％以上时即可发生骨折，骨密度每减少1.0　　DS，脊椎骨折发生率增加1.5~2倍。其表现可为：

　　①轻微的外伤便可出现急性胸腰段脊椎体压缩，甚至无明显的外伤而出现自发性椎体压缩。

　　②微骨折，表现为弥漫性脊柱疼痛。

　　在我国，老年人因骨质疏松导致骨折的发生率为6.3％~24.4％，尤以高龄女性老人为多。骨质疏松症所致骨折在老年前期以桡骨远端骨折多见，老年期以后腰椎和股骨上端骨折多见。

　　(4)吸收功能下降：胸腰椎压缩性骨折、脊椎后凸、胸廓畸形均可使肺活量和最大换气量显著减少。不少老年人有肺气肿，肺功能随着增龄而下降，若再加骨质疏松症所致胸廓畸形，患者往往可出现胸闷、气短、呼吸困难等症状。

　　2、临床特征

　　(1)性别：基于骨量丢失的方式不同，原发性骨质疏松症分为绝经后型(Ⅰ型)和老年型(Ⅱ型)。绝经后型骨质疏松为高转换性骨质疏松，新近绝经后妇女最常受累，对女性的影响大于男性6倍，主要涉及松质骨的骨量丢失，它所引起的骨折是椎体骨折和桡骨远端骨折。60岁以下病例中男女构成差异尤为显著，其中女性为89.2％，男性为10.8％。桡骨远端骨折在60岁前男女构成比分别是3.2％和96.8％，显示出绝经对骨量的主要影响。

　　成人在达到骨峰值后，正常情况下男性以每年0.3％的速率和女性0.5％的速率骨量逐渐减少。在绝经期开始，骨量丢失速率为每年2％至3％，这种丢失率维持5到10年，之后下降到每年0.5％的丢失率。在骨峰值后，女性骨量明显减少的年龄是49岁，而男性是69岁。这一差别的主要影响因素是绝经。绝经后雌激素水平明显下降，而雌、孕激素的正常平衡是维持骨量的关键。在类成骨细胞中有雌激素受体，雌激素有降低骨转换和抑制骨吸收作用。正是由于男女性激素的不同改变导致了骨代谢的不同变化，继而引起骨量丢失速率的差异，构成了骨质疏松骨折的性别特征。

　　(2)年龄：随着年龄的老化，骨形成和骨吸收呈负平衡，骨量逐渐减少，导致所谓老年性骨质疏松症，骨质疏松症往往与年龄呈正相关。有资料表明，髋部骨折的发病率在50岁以后随年龄的增高而按指数比例上升。在美国大约55％的髋部骨折发生在80岁以上的人群，33％发生在85岁以上。 骨质疏松骨折的年龄特征在男女两性不同。骨量达峰值后，随年龄增大而逐渐下降，男女性其下降速度不同，女性较快，且妇女在绝经后有一骨量快速丢失期，因此，在绝经后的近几年内骨质疏松骨折病人明显增多，这一现象在前臂远端骨折尤为突出。

　　(3)部位：在骨质疏松骨折中，以脊椎压缩性骨折发生率最高。脊椎是公认的骨质疏松骨折的最常见部位，但是大约半数有影像学椎体骨折表现的人并没有腰背痛等临床症状。由于没有症状或症状极其轻微，大约只有三分之一的椎体骨折得到临床诊断。也就是说，实际患有骨质疏松脊椎骨折的人数远远多于已确诊的人数。流行病学研究发现，北京50岁以上妇女脊椎骨折的患病率是15％，骨折率随年龄增加而增加，到80岁以后增加至37％。在椎体骨折的病例中，腰1最多，其次是胸12，再依次是腰2，胸11和腰3。此外，骨折常见部位还有近端股骨(髋部)、桡骨远端、肱骨近端和踝部。

　　其他检查

　　1、骨量评估　目前，无创性的评价骨量或(BMD)的方法较多。一般通过对脊柱与外周骨不同部位的皮质骨与小梁骨的骨量进行测量，判断有无骨质疏松及其程度。现可用来评估骨量的主要技术方法如下：

　　(1)单能量光子吸收法(single photo absorptiometry,SPA)：测量体内骨矿物质对单谱光线束吸收的方法。通常用于桡骨、跟骨、掌骨或指骨测定。被记录的光束衰减变化即反映骨矿含量(BMC)，称为线密度，以g/cm表示;BMC与骨宽度(BW)之比(BMC/BW)，称为面密度，以g/cm2。这种方法可估计皮质骨和松质骨的骨质总量，误差为4％～5％。

　　(2)双能量光子吸收测量法(Dual photon absorptiometry,DPA)：该方法是应用不同能量的放射性核素，通过检测不同部位的高能和低能射线的不同衰减分布以计算骨密度。脊椎、股骨近端的长骨及其他整个身体的骨密度，都能用这种方法测定。结果通常表示为“被选部位的骨量与被选面积的比值(g/cm2)”。DPA的精确性在2％～4％。

　　(3)双能量X线吸收测量法(dual energy X-ray absorptiometry,DEXA)：使用X线代替双能量光子吸收测量法的核素源，它具有DPA的所有优点。X线光源输出稳定，分辨好，扫描速度快及辐射少。

　　(4)定量计算机断层扫描(quantitative computed tomography,QCT)：其原理是用水、乙醇、磷酸二氢钾溶液分别模仿人体的软组织及骨组织，与被测试者同步扫描，利用二者CT值之间的对应关系，算出其骨密度值。QCT扫描结果表示为矿盐的毫克数/骨小梁体积(毫升)。该技术精确性为5％～8％。

　　(5)超声波：可测定骨密度和骨强度。由于该方法操作简便、安全无害而引起人们的广泛关注，通过测试指标声波传导速度和振幅衰减能反映骨量、骨结构以及骨强度的情况，由于这些指标与骨量和骨结构之间的相关性尚未明确，故目前超声波尚不能替代其他骨密度测量方法。

　　2、生化检查　测定血、尿的矿物质及某些生化指标有助于判断骨代谢状态及骨更新率的快慢，对骨质疏松症的鉴别诊断有重要意义。骨代谢的生化指标检查具有快速、灵敏及在短期内观察骨代谢动态变化的特点，而骨密度检查一般需半年以上才能反映出动态变化，因此，生化检查对观察药物治疗在短期内对骨代谢的影响是必不可少的指标，并可指导及修正治疗方案。

　　(1)骨形成指标：原发性Ⅰ型绝经后骨质疏松症多数表现为骨形成和骨吸收过程增高，称高转换型。而老年性骨质疏松症(Ⅱ型)多数表现为骨形成和骨吸收的生化指标正常或降低，称低转换型。

　　①碱性碱酸酶(AKP)：单纯测AKP敏感性差，而测骨AKP同功酶较敏感，可作为骨代谢指标之一，破骨或成骨占优势时均升高。骨更新率增加的代谢性骨病如畸形性骨炎、先天性佝偻病、甲状旁腺功能亢进、骨转移癌及氟骨症等显著升高。绝经后妇女骨质疏松症约60％骨AKP升高，血清AKP升高者仅占22％，老年骨质疏松症进展缓慢，AKP变化不显著。

　　②骨钙素(BGP)：是骨骼中含量最高的非胶原蛋白，由成骨细胞分泌。通过BGP的测定可以了解成骨细胞的动态，是骨更新的敏感指标。骨更新率上升的疾病如甲状旁腺机能亢进、畸形性骨炎等，血清BGP上升。老年性骨质疏松症可有轻度升高。BGP水平与绝经后骨质疏松的骨丢失率明显相关，其BGP升高明显，雌激素治疗2～8周后BGP可下降50％以上。

　　③血清Ⅰ型前胶原羧基端前肽(PICP)：是成骨细胞合成胶原时的中间产物，为反映成骨细胞活动状态的敏感指标。PICP与骨形成呈正相关。畸形性骨炎、骨肿瘤、儿童发育期、妊娠后期PICP升高，老年性骨质疏松症PICP变化不显著。

　　(2)骨吸收指标

　　①尿羟脯氨酸(HOP)：受饮食影响较大，收集24h尿之前，应进素食2～3d。患有甲亢、甲旁亢、畸形性骨炎、骨转移癌时，HOP显著升高。而在甲状腺功能低下、侏儒症患者中，HOP显著降低。绝经后骨质疏松症HOP升高，而老年性骨质疏松症HOP变化不显著。

　　②尿羟赖氨酸糖苷(HOLG)：较HOP更灵敏，老年性骨质疏松症可能升高。

　　③血浆抗酒石酸盐酸性磷酸酶(TRAP)：主要由破骨细胞释放，是反映破骨细胞活性和骨吸收状态的敏感指标，TRAP增高见于甲状旁腺功能亢进、畸形性骨炎、骨转移癌、慢性肾功能不全及绝经后骨质疏松症。老年性骨质疏松症TRAP增高不显著。

　　④尿中胶原吡啶交联(PYr)或Ⅰ型胶原交联N末端肽(NTX)：是反映骨吸收的指标，较HOP更为特异和灵敏，方法简便、快速。甲状旁腺功能亢进、畸形性骨炎、骨转移癌及绝经后骨质疏松症显著升高。老年性骨质疏松症增高不显著。

　　(3)血、尿骨矿物质成分的检测

　　①血清总钙：正常值2.1～2.75mmol/L(8.5～11mg/dl)。甲状旁腺功能亢进、维生素D过量，血钙增高;佝偻病、软骨病及甲状旁腺功能低下者，血钙下降。老年性骨质疏松症血钙一般在正常范围。

　　②血清无机磷：钙、磷在骨矿代谢中占重要位置，两者要保持适当比例，磷/钙=0.66较为适宜。只投钙，不投磷，钙吸收不良;投磷过多亦影响钙的吸收。生长激素分泌增加的疾病如巨人症、肢端肥大症血磷上升，甲状旁腺功能低下，维生素D中毒、肾功能不全、多发性骨髓瘤及骨折愈合期血磷增高。甲状旁腺功能亢进、佝偻病及软骨病血磷降低。绝经后妇女骨质疏松症血磷上升，可能与雌激素下降有关。老年性骨质疏松症血磷一般正常。

　　③血清镁：镁是体内重要矿物质，人体50％的镁存在于骨组织，低镁可影响维生素D活性。肠道对镁的吸收随着年龄增长而减少。甲状旁腺机能亢进、慢性肾脏疾病、原发性醛固酮增多症、绝经后及老年性骨质疏松症血清镁均下降。

　　④尿钙、磷、镁：是研究骨代谢的重要参数，通常测定24h尿钙、磷、镁。该项检查受饮食、季节、日照、药物、疾病等影响因素较多，需严格限定条件再进行测定。老年性骨质疏松症尿钙、磷在正常范围，尿镁略低于正常范围。

　　3、X线检查　X线平片观察骨皮质厚薄及骨小梁形态判断骨质疏松的最常用方法。缺点是该方法只是一个粗略的判断，仅能定性，不能做定量分析，灵敏度差，一般在骨量丢失30％以上时，X线才能有阳性所见。X线检查部位包括脊柱、骨盆、股骨颈及掌骨等。骨质疏松的X线表现为骨密度减低。在长骨X线片应注意骨松质中有无骨小梁变细、减少、间隙增宽，骨皮质是否出现分层和变薄现象。脊柱X线片可反映出骨小梁厚度、排列方向和稀疏程度，注意椎体与椎间隙的对比度，注意椎体有无压缩、楔形及双凹形畸形。

　　【预后】

　　对骨质疏松症的康复治疗作用在于发挥肌肉力量对骨质代谢所起的调节促进作用，纠正这类患者常见的驼背畸形。通过康复治疗，防止或减少由于肌力不足而导致的容易跌倒。对已经发生的骨折进行及时的康复治疗，促进恢复。康复练习应根据病人的全身情况特别是心脏功能作出适当的建议，因人而异，切忌千篇一律。

　　1、增强肌力练习　提高肌肉质量的最佳康复治疗方法为增强肌力练习。肌力增强后，不仅骨的强度提高，而且同时坚强的肌力可以保护关节免受损伤，而过分的负荷又可通过骨周围肌群的收缩得以缓解，从而避免骨折的发生。

　　2、纠正畸形的练习　骨质疏松症患者常出现驼背畸形，在无脊椎骨折时，主要由于疼痛而出现的保护性体位所致。作背伸肌肌力练习，增强背伸肌对脊椎的保护并分散脊椎所承受过多的应力，可以牵伸挛缩，缓解部分症状。

　　3、针对某些骨折的康复治疗　对于脊椎骨折的患者首先应卧床休息并给予必要的止痛药物，卧床休息两周后做翻身和背肌增强练习。对于股骨颈骨折的患者常需立即进行骨科急诊治疗，因为其发生股骨头无菌性坏死的机会极高。因此，在有条件时，宜选择适当之手术，争取早日下床。

　　【预防】

　　骨质疏松的防治措施可以概括为：适当补钙、经常运动和均衡饮食。具体措施包括：

　　1、均衡营养，适当补钙　注意从饮食中补充钙，每日钙摄入量不少于1.2g，并给予生理需要量的维生素D。国外资料提示，每千克体重每天需要补充钙10mg。食品里含钙最多的是牛奶、小鱼和海带，500ml奶里就含有500毫克钙。牛奶不仅含有丰富的钙，也含有相应比例的磷，对骨骼生长十分有益。

　　2、提倡体育锻炼，增加成年骨的储备　年轻人的骨骼对运动的敏感性比老年人强，所以35岁时就应开始进行有规律的锻炼，最好是负重活动，增加骨量储备。根据自身情况选择运动方式，进行适量的室外运动，既可负重锻炼，增加肌群的力度和协调性，又可吸收光照促进维生素D的合成转化，利于钙的吸收。

　　3、积极治疗与骨质疏松症有关的疾病　如糖尿病、类风湿性关节炎、脂肪泻、慢性肾炎、甲旁亢、甲亢、骨转移癌、慢性肝炎、肝硬化等。

　　4、保护肝肾功能　有利于活性维生素D3的形成，有利于骨骼的矿化。

　　5、预防骨折　对老年患者的活动场所要做到有较好的照明，地面要干燥，以防跌伤。如已发生骨折，应积极手术，并推荐合理使用内固定，因为保守治疗病程长，可增加褥疮、肺部感染、血栓栓塞、肌肉萎缩等危险，同时加重废用性骨质疏松，形成恶性循环。手术方法的选择应考虑到方便术后早期活动，通过体疗、理疗心理、营养、补钙、止痛、促进骨生长、遏制骨丢失，提高免疫功能及整体素质等综合治疗。