骨质疏松症

一、概述

目前国际上普遍接受的骨质疏松症的定义是在1990年和1993年国际骨质疏松大会上提出的，其定义为：骨质疏松症是以低骨量及骨组织微细结构退变为特征的一种全身性骨骼疾病，伴有骨脆性增加、易于发生骨折。此定义强调了骨量、骨丢失和骨结构的重要性，不仅包括了已经发生骨折者，同时也包括了具有潜在骨折危险的临床前期骨质疏松症。

骨质疏松可以分为三大类，一类为原发性骨质疏松症，主要由于增龄所致的体内性激素突然减少及生理性退变所致；第二类为继发性骨质疏松症，是由于疾病或药物所诱发的；第三类为特发性骨质疏松症，多见于青少年，一般伴有遗传病史，女性多见。妇女哺乳和妊娠期所致的骨质疏松症往往也列入此类。

二、流行病学

骨质疏松症是一种进行性、全身性的代谢性骨骼疾病，以骨量减少、骨组织显微结构退化、骨脆性增加和骨强度降低为特征。随着人口的老龄化，骨质疏松的发病率明显增加，目前全世界约有2亿骨质疏松患者，我国估计有5000万左右，50岁以上的女性发病率达到50%～70%，老年男性发病率达到30%。骨质疏松的严重并发症是骨折，常见于松质骨丰富的区域，如椎体压缩性骨折、髋部和桡骨远端骨折等，其中以脊柱骨折最常见，据统计，70岁以上患骨质疏松的老人，20%有不同程度的椎体压缩骨折，绝经后妇女椎体骨质疏松骨折的发病率为16%。但髋部骨折更具有破坏性，在骨折后的4～6个月中死亡率达12%～20%。

三、病因

人的骨量从峰值走向丢失，其原因多种多样。很难精确计算何种原因导致骨量丢失多少，但是我们可以认为有多种原因起重要作用。

1.激素水平

(1)性激素水平低下：到目前为止，绝经是导致骨质疏松症的最普遍的因素。大量的研究证明：卵巢功能低下，合成和分泌雌激素的能力明显下降，导致雌激素不足，从而使对破骨细胞的抑制作用减弱，骨吸收作用增强，骨量丢失，导致骨质疏松。大量研究发现在骨细胞中存在此激素受体。男性尽管也存在性激素随年龄增加而下降的过程，但不像女性那样有一个明显的终断现象。其雄性激素在骨量丢失时所起的作用尚未完全明确。但有一点可以肯定，雄性激素水平低下可以引起骨质疏松症，并导致骨折发生率增加。

(2)甲状旁腺激素：甲状旁腺激素可以是血钙升高的机理：①甲状旁腺激素可使骨中钙释放；②甲状旁腺激素可尽量使尿钙不排出或少排出；③甲状旁腺激素在肾内使活性维生素D尽快合成，从而加快肠钙吸收。因此，患原发甲状旁腺功能亢进者其病情愈重，血钙浓度愈高。而甲状旁腺功能低下者，则相反，病情愈重，血钙浓度愈低。

(3)降钙素：降钙素与甲状旁腺激素作用相反，使血钙向骨中移动和沉淀而降低血钙。在体内和体外，降钙素均可抑制骨中矿物质进入血液。

活性维生素D，25-(OH)D对骨代谢的影响是多方面的，它既可以促进骨吸收，又能促进骨形成。1，25-(OH)D促进骨形成的作用：①增加肠钙吸收，维持钙的平衡；②激活骨代谢，有利于骨转换；③促进肾小管的钙磷重吸收，有利于骨的形成；④抑制甲状旁腺激素的分泌，防止骨钙融出；⑤刺激骨细胞分化、增殖，有利于骨的形成；⑥调节免疫应答反应。

(4)甲状腺素：骨吸收及骨形成均需要甲状腺素参与。甲状腺素可以促进骨转化，并直接刺激骨吸收，甲状腺素缺少时，骨吸收减少；甲状腺素过多时，骨吸收和骨形成均增加，而对骨吸收作用更大。

2.营养状态 营养状态包括人体每日摄入的钙磷、蛋白质及微量元素，如果不足则会成为骨质疏松症的重要诱因。

(1)钙：钙是人体中最重要的元素，细胞的分裂、增殖，小儿的生长，脑的发育，神经细胞信息传递等都离不开钙，而钙的代谢又与许多疾病相关。骨钙约占人体总钙量的99%，钙不仅是骨矿物质的重要组成成分，而且对机体的细胞有重大作用和影响。

(2)磷：磷是人体主要元素的一种，总量占体重的1%。其中80%以羟基磷灰石的形式存在于牙齿和骨骼中，20%以有机磷的形式存在于软组织和体液之中。血磷稳定是骨生长和骨矿化的必要条件之一。低磷可刺激破骨细胞，促进骨吸收，使成骨细胞合成胶原速度下降，限制骨矿化的速度，易引起维生素D缺乏病、软骨症等；高磷可以使细胞外液浓度升高，使细胞内钙浓度降低；Ca/P比率下降，导致甲状旁腺激素分泌亢进，骨吸收增加。因此，高磷和低磷均不利于骨基质合成和矿化。

(3)蛋白质与氨基酸：蛋白质与氨基酸是骨有机质合成的重要原料，蛋白质与氨基酸的过量摄取，将影响钙的代谢。造成负钙平衡。研究发现，该摄取量与蛋白质摄取量成反比，即高蛋白饮食可减少钙的摄入。碱性氨基酸促进钙的吸收，酸性氨基酸抑制钙的吸收。

(4)镁：人体镁含量约60%在骨中，约35%在骨骼肌中，细胞外液中的镁不足1%。钙离子与镁离子互相竞争，镁离子浓度升高，可以减弱钙的主动转运，而钙离子浓度升高，镁的吸收下降。镁的吸收在小肠，肾小管中90%的镁被重新吸收。

(5)氟：成人体中氟含量约2.6g，主要分布在骨、牙齿、指甲、毛发之中。骨骼中氟含量占氟总量的96%。氟能将羟基磷灰石中的羟基置换出来，形成氟磷灰石，而不被破骨细胞所溶解、吸收；氟离子比羟基离子重，故在氟磷灰石与羟磷灰石之间有压电现象产生，从而产生电流，促进了骨形成。另外更为重要的是氟可以增加特异性的酪氨酸激酶的活性，从而刺激成骨细胞分泌类骨质。适量的氟可以促进钙磷在骨基质上沉积，有利于骨钙化，增加骨强度。过量的氟则使大量的钙沉积于骨骼中，造成血钙下降，甲状旁腺激素升高，导致骨吸收，骨脱钙，骨质变得松脆。

在牙齿上的氟磷灰石具有抗酸、耐腐蚀的作用，故缺氟可使龋齿发病率增高。此外，锌、铜、锰、硅、铝等微量元素也与骨代谢有关。

(6)不良嗜好：①咖啡与茶：一些研究发现过量摄取咖啡可导致骨质疏松，过量饮用咖啡可促进钙的排泄。茶同样含有咖啡因，因此其作用与咖啡一样。有些研究发现过量摄入咖啡其髋部骨折的发病率增加；②饮酒：研究发现过量饮酒在男性可明显引起骨质疏松症，可能是乙醇抑制了骨形成，同时过量乙醇抑制了肠道对蛋白的摄入，使雄性激素的分泌减少；③吸烟：吸烟除可以引起肺癌及慢性气管、支气管病外，也可引起骨质疏松症。吸烟者相对比非吸烟者要瘦，尤其在绝经后妇女，因为其雌激素主要在脂肪中转化，脂肪减少将进一步减少雌激素的水平。

3.物理因素 物理因素包括运动、日光照射。重力负荷等因素与骨质疏松的发病有关，经常运动者肌肉强壮，对骨的应力增加，骨皮质增厚，骨骼坚硬。经常户外活动，接受日光照射较多，日光中的紫外线照射皮肤后，使维生素D增加，促进钙吸收。

4.遗传因素 白种人和黄种人比黑种人易患骨质疏松症；身材矮小的人比身材高大的人易发生骨质疏松症。即使生活条件，身体状况，环境因素相近，性别相同，年龄相近的人，其骨质疏松发生的程度也有所不同，这些都说明遗传因素起一定的作用。

四、生理病理

在骨骼发育生长过程中骨量亦随之增加，而当骨骺闭合后骨量仍将继续增加至30岁左右，此后在经历一段骨量相对恒定的时期后骨量开始缓慢减少。就骨皮质而言，大约在40岁前后骨量开始丢失，速度为每年0.3%～0.5%，随增龄其速度可相应增快，至晚年则有所减慢或停止。而妇女在绝经后骨皮质骨量丢失速度将每年增长2%～3%，并将持续8～10年。骨松质的丢失则相对要早，其速度大约为每年0.6%。从总体上讲，骨松质的骨量丢失要早于骨皮质10年左右，而就女性而言其不仅绝经前骨松质的丢失速度要高于骨皮质，而且在绝经后的一段时间内其丢失的速度仍将超过骨皮质。

骨的重建存在与人生的全过程，主要包括骨的吸收和骨的形成，其中起主要作用的是破骨细胞和成骨细胞。但骨的重建并非是单纯的破骨与成骨活动的简单叠加。按照Frost的理论，骨的重建由骨表面处于不同阶段的破骨细胞和成骨细胞等组成的基本多细胞单位(basic multicellular unit，BMU)来完成，这一过程包括活化、吸收和形成等阶段。首先，骨髓中的前破骨细胞出现在骨的表面，受到刺激被活化后形成破骨细胞。然后破骨细胞开始吸收骨质，将骨基质与矿物质移除。当这一吸收过程持续2～3日后，破骨细胞活性受到抑制，骨表面吸收陷窝中出现成骨细胞聚集。成骨细胞分泌骨基质并为其钙化提供矿质，最后被背包埋于骨基质中转化为骨细胞，随即进入静止期。如在一个BMU中骨吸收多于骨形成则骨重建呈现负平衡状态。骨骼发育成熟之后骨吸收与骨重建在一段时间内大致相等，骨量亦被有效维持；而当骨吸收与骨形成之间的动态平衡受到破坏，骨吸收超出骨形成时，骨量即开始丢失。

青年时期椎体骨松质小梁成纵横两种分布，这一结构能够十分有效的承受载荷。进入老年后期形态学方面的改变首先表现为横向骨小梁的减少而纵向骨小梁大多保留。这样骨小梁结构就很容易发生微小损伤，此时的骨重建过程亦多处于负平衡状态，即骨吸收多与骨形成，往往难以修复损伤。随着这一病理过程的进展，骨松质横向骨小梁呈进行性减少，纵向骨小梁也由宽变窄。与此同时，椎体上下方终板及构成骨外壁的骨皮质也相应变薄，一旦受到外力就非常容易发生骨折。

五、检查

1.影像学检查

(1)X线片：主要表现为骨的密度减低，骨小梁减少、变细、分支消失，甚至完全消失，尤以水平方向之脊柱骨小梁的吸收更快，残留的骨小梁稀疏排列成栅状，进而纵行骨小梁也被吸收。骨皮质则可明显变薄。但X线片检查敏感性较差，轻度骨质疏松常难以发现，一般认为骨量减少达30%时X线片方可显示。

对于骨质疏松症的检查，日本慈惠医大以第8胸椎和第3腰椎为中心分别摄胸椎及腰椎X线片，根据骨小梁的变化将骨密度分成3级。Ⅰ度，纵向骨小梁清晰；Ⅱ度，纵向骨小梁稀疏；Ⅲ度，纵向骨小梁影像模糊。

(2)骨密度检查：是临床评估骨质疏松代谢性骨病的常用方法，包括骨密度(bone mineral density，BMD)测定及骨吸收和重建生化指标的测定。双能X线测定法(dual-energy X-ray absorption，DEXA)多用来测量骨密度。其他方法包括定量CT(quantitative computerized tomography，QCT)，单/双光子吸收法(single-anddual-photon absorption，SPA/DPA)和超声波检查法。

双能X线测定法(dual-energy X-ray absorption，DEXA)比单/双光子吸收法(single-anddual-photon absorption，SPA/DPA)更加精确，能精确测定骨矿物质含量和腰椎、股骨近端、桡骨远断及其他骨骼的骨矿物质密度，它已基本替代了既往的SPA/DPA技术。骨密度测定是通过骨矿物质含量与骨扫描面积的比值计算出来的(g/cm)。

DEXA有以下优点：①安全性，很小剂量的放射线暴露；②扫描时间短；③重建误差低，重复读数造成的偏差仅为0.5%～1.5%，易于发现延时的微小改变；④允许患者侧卧，这样可以测定椎体中心的骨小梁部分，也能避免在标准正位片中由于骨赘和主动脉钙化造成的假象。

(3)磁共振(MRI)：MRI能够显示骨髓信号的特征性改变，这取决于发生骨折时间的长短。急性或亚急性骨折即2～30日的骨折，在T加权像上呈低信号，在T加权像和STIR序列上呈高信号。亚急性期在受累椎体的终板上，通常可以发现出血现象。30日之后，大多数骨质疏松引起的椎体压缩骨折再三系列成像中显示为等信号。Cuenod等描述了在48%的轻微锥体压缩性骨折患者，其邻近椎体终板T加权像上出现的高信号带。

2.骨组织计量学检查 骨组织计量学检查对于骨组织学的研究具有特殊意义，因为这种方法可直接对骨组织本身进行组织定量分析，并可提取有关骨组织动力学变化的信息。其取材部位通常为髂骨，主要测量参数可分为以下几部分：①结构测量参数：包括全部骨体积、类骨质体积和矿化骨体积；②表面测量参数：包括类骨质表面、活动形成骨细胞表、骨小梁成骨细胞表面、骨小梁吸收表面、破骨细胞吸收表面和不活动表面等；③骨动力学测量参数：包括矿化沉积速率，平均骨样组织宽度、矿化延迟时间等。

3.实验室检查 实验室检查尤其是生化检查对于骨质疏松的诊断具有重要意义，不仅有助于区分不同原因的原发性与继发性骨质疏松，而且还可用于预测发生骨折的危险性、监测骨量丢失过程以及选择治疗方案。检查项目主要包括：①性激素；②钙调节激素：甲状旁腺激素、降钙素、1，25-(OH)D等；③血钙、血磷、尿钙以及24小时尿钙/肌酐比值；④骨钙素；⑤碱性磷酸酶；⑥尿羟脯氨酸。但上述指标对于诊断均存在相应的局限性。

六、临床表现

在早期，骨质疏松症并无临床症状和体征，患者也无任何不适感。然而到了中晚期，则表现为疼痛、身高变矮、驼背、骨折，甚至呼吸障碍等。所以能够在早期发现此病，并加以预防，则可以避免此病的症状出现。

1.疼痛 腰背疼痛是骨质疏松患者最为常见的临床症状，当脊柱发生椎体压缩性骨折时表现得尤为明显，但在一部分已发生骨折的患者中也可不出现明显症状。即使是很轻微的动作往往也可导致骨折并引起疼痛，故患者就诊时常无明确的创伤史。疼痛多较轻但持续，有时程度剧烈并可持续数周。而急性腰背痛缓解之后，往往可残留不同程度的慢性疼痛。

引起疼痛的主要原因：①骨转换过快，骨吸收增加导致骨小梁的吸收、断裂，骨皮质变薄、穿孔，从而引起全身疼痛；②在引力作用下，由于骨强度明显下降导致椎体楔形变、鱼尾样变形而引起疼痛；③由于骨骼变形，导致附着于骨骼上的肌肉张力出现变化，肌肉易于疲劳，易于出现痉挛，从而产生肌膜性疼痛。

从疼痛部位看，最常见的部位是腰背部、双肋部、髂骨区域、胸背部，严重时，全身各处均有疼痛。

2.身高缩短、驼背 由于骨松质和皮质组成的骨骼中，骨松质更易发生骨质疏松性改变。由于椎体主要由骨松质组成，而且支持整个身体，因此容易产生身高变短等症状。

骨质疏松时锥体骨小梁破坏，数量减少，强度变弱，易于导致椎体变形，在严重骨质疏松时，整个脊柱可缩短10～15cm。研究发现，妇女在60岁以后，男性在65岁以后之间出现身高缩短。由于脊柱解剖上的缘故，椎体压缩，而椎体后结构如棘突、椎板、椎弓根并未压缩，从而造成脊柱前屈和后突畸形，即驼背出现。驼背越重，腰背疼痛的症状越重。由于受力的原因，有些患者有侧凸畸形。

3.骨折 由于原发性骨质疏松症首先发生在骨松质区域，导致骨小梁吸收、断裂、数量下降，同时在皮质骨区域出现穿孔、皮质变薄，从而造成骨强度下降，在轻微外力下就容易出现骨折。因此骨质疏松性骨折首先出现在富含骨松质区域。脊柱椎体压缩性骨折、髋部骨折和桡骨远端骨折是骨质疏松患者中最常发生的三种骨折。根据美国1984年的统计资料，每年美国全国骨质疏松患者发生人数120万，其中脊柱压缩骨折53.8万，髋部骨折22.7万，桡骨远端骨折28.3万。骨折的类型主要由骨皮质和骨松质丢失的速率和时间决定。女性绝经后椎体骨折与桡骨远端骨折的发生率迅速上升，至65岁后桡骨远端骨折的发生率相对变化较小，而椎体骨折的发生率持续上升。髋部骨折的发生率上升相对缓慢，直至老年才明显增加。年龄在65岁以上的妇女大约有1/3将发生椎体压缩性骨折，发生骨折的老年人将有12%～20%因此而死亡。

骨质疏松性骨折发生的特点：在扭转身体、持物、开窗、室内日常活动、跌倒等轻微外力作用下，即可发生骨折。

4.呼吸系统障碍 骨质疏松所造成的呼吸系统障碍，主要是由于脊柱畸形和胸廓畸形所造成的。虽然患者出现胸闷、气短、呼吸困难及发绀等症状较少见，但肺功能测定发现肺活量和最大换气量减少。

七、诊断与鉴别诊断

但骨质疏松的诊断目前尚无统一的标准。诊断在排除原发与继发甲状旁腺功能亢进、骨软化症、类风湿性关节炎、恶性骨肿瘤转移、多发骨髓瘤、创伤以及继发性骨质疏松等一系列疾患基础上方能成立。

对于骨质疏松的诊断主要应结合临床表现和骨量减少两个方面。但在早期多缺乏明显的临床症状，一旦发生骨折及脊柱外形改变时病情已很难逆转，故临床危险因素的判断就显得十分重要。绝经后的白种人和亚洲妇女、身材瘦小、有本病阳性家族史者其发生危险性增大。某种生活方式如吸烟、酗酒、低钙摄入以及服用特殊药物等易使发病可能性增大。然而，骨量减少程度的判定仍然是诊断骨质疏松的主要手段。

世界卫生组织(WHO)对骨质减少的定义是：BMD低于年轻成人平均骨密度的1～2.5个标准差；对骨质疏松的定义是：BMD低于年轻成人平均骨密度的2.5个标准差或更多。