脊柱的生理代谢

第一节 脊柱的生理代谢

脊柱骨与其他部位骨一样,其参加骨的生理代谢活动需要3种主要细胞:破骨细胞、成骨细胞和骨细胞。破骨细胞来自单核巨噬细胞的前体,具有溶解骨,释放矿物质,排除和降解有机物质的作用;成骨细胞来自成纤维细胞的前体,合成骨基质或骨样物质,碱性磷酸酶和焦磷酸酶可促进骨样结晶形成;骨细胞是成熟的成骨细胞,它包含在含钙的骨内。3种细胞通过神经长的树突相连,提供交通网,传递力学信息,协调骨吸收和骨形成。

骨重塑过程中,破骨需2周时间,然后成骨细胞到骨吸收腔。新的骨基质沉积和钙盐沉积需3个月时间。骨吸收和骨形成通常相伴随。骨的生长期,骨形成大于骨吸收,达到峰值后,骨开始丢失,此时,骨吸收超过骨形成。骨的重塑受多种因素影响:骨受到的应力,局部的体液成分,血液内的激素水平,如:雌激素、睾酮、降钙素、甲状旁腺素和1,25二羟基胆骨化醇[1,25(OH)2D]。

在人的一生中,骨量的变化分3个主要时期:生长期、静止期和退化期。生长期骨量最大可达到90%。骨的静止期可长达15年,35岁达到峰值。35~40岁开始出现骨的丢失,虽然骨丢失的类型和解剖部位不同,但两性均随着年龄增加,皮质骨和松质骨均有丢失。开始皮质骨以每年0.3%~0.5%的速度丢失,但绝经期妇女的丢失是每年0.6%~2.4%,而男性是0.2%~1.2%的速度丢失。因此,当女性松质骨丢失35%~50%,皮质骨丢失25%~30%时,男性丢失松质骨是15%~45%,皮质骨是5%~15%。

决定骨峰值的因素包括:种族、性别、遗传、活动、饮食、吸烟、饮酒和内分泌等因素。一般认为骨丢失女性从绝经期开始,大量研究说明男、女骨丢失开始年龄均在35~40岁间,骨丢失开始可从遗传学角度预知,与成骨能力下降有关,导致新骨形成受损,骨丢失的其他原因包括绝经、体重轻、吸烟、饮酒过多、活动少、营养不良及钙吸收降低。(https://www.daowen.com)

绝经时雌激素和孕激素明显减少,增加骨的吸收,骨丢失增加,可通过雌激素治疗,雌激素不可能直接作用于破骨细胞抑制骨吸收,雌激素对骨吸收的作用是通过改变钙吸收或1,25(OH)2D循环和维持降钙素水平来发挥作用。雌激素感受器作用于成骨样细胞,通过雌激素间接监测骨吸收,作用的其他机制是作用破骨细胞前体和破骨细胞及淋巴细胞。绝经后,血中雌激素是来自肥胖病人肾上腺的雄激素的雄烷二酮转化来的,60岁时,血液中雄烷二酮水平下降,称为肾上腺功能停滞,继发导致血液中雌激素减少,骨进一步丢失。

体重是另一个决定骨量的重要因素,绝经后若体重轻者其骨丢失快,由于骨量丢失多,骨质疏松,致使股骨和椎骨骨折发生率较高,肥胖者由于体重对骨形成的力学作用,加之肾上腺雄激素转化成雌激素的增加,使其骨丢失慢。吸烟和饮酒可增加骨丢失,增加代谢而使雌激素减少。活动减少也可引起骨进一步丢失。因为活动可刺激骨形成,增加骨质,所以活动量少者,易发生骨质疏松,骨折发生率也相应增高。

钙的平均日摄入量是500mg,而每日800~1 000mg的钙摄入对95%的人是正平衡。近来研究显示:对绝经期前的妇女,每日摄入1 000mg钙可防止负钙平衡,而对绝经期后的妇女,日摄入钙量1 500mg是必要的,低摄入可导致负钙平衡和骨钙丢失,钙的摄入是否与骨丢失有关尚有争议。而高钙摄入减少股骨骨折的发生,虽未被普遍认同,但对骨峰值是有影响的。

随着年龄增长,肠道吸收钙减少,不加补充会导致骨丢失,当年龄增加,户外活动不多,由于光照减少,使25(OH)D水平下降,肾脏功能降低,也会影响25(OH)D转化成1,25(OH)2D。