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1、概 念
骨質疏鬆( OP) 是隨年齡增長而出現的一種病理生理現象, 也是引起骨折危險性增高的重要因素之一。"骨質疏鬆"的概念最早由歐洲病理學家Pommer 於1885 年提出, 1941 年, Albright 明確提出骨質疏鬆症的概念; 1999 年, 我國第一屆骨質疏鬆診斷標準研討會對骨質疏鬆症定義如下: 原發性骨質疏鬆症是以骨量減少, 骨小梁變細、斷裂、數量減少, 骨皮質多孔、變薄為特徵, 並由此導致骨的脆性增高及骨折危險性增加的一種全身性骨病。其特點是骨礦物質和骨基質呈等比例減少。骨強度主要取決於骨礦密度和骨質量兩個因素, 骨強度的降低使骨在遭受外力時容易發生骨折。
2、流行病學
20 世紀90 年代, 全世界約有2 億人受到骨質疏鬆的威脅, 7500 萬人患骨質疏鬆症。美國50 歲以上的男性和女性骨質疏鬆症患病率為3% ~ 6% 和13% ~18%; 低骨量的男性和女性患病率為28% ~ 47% 和37%~ 50%。加拿大一項關於骨質疏鬆症的研究結果顯示, 女性腰椎骨質疏鬆症和股骨頸骨質疏鬆症的患病率分別12.1%和7.9%, 總患病率為15.8%; 男性腰椎骨質疏鬆症和股骨頸骨質疏鬆症的患病率分別2.9%和4.8%, 總患病率為6.6%。骨質疏鬆症造成的嚴重後果是骨折, 以腰椎、髖骨和腕骨骨折多見。我國60 歲以上骨質疏鬆症患者約為2900 萬人, 低骨量患者為1700 萬人。50 歲以上人群骨折總患病率為26.6%,髖骨骨折患病率為1.9%, 前臂骨折為4%, 脊椎骨折為13.1%。
3、病 因
3.1、內分泌因素 與骨質疏鬆症發生相關的激素有性激素( 雌激素、雄激素和孕激素) 、甲狀旁腺激素、降鈣素、活性維生素D、甲狀腺素、皮質類固醇激素和生長激素等, 前4 種激素, 特別是性激素在骨質疏鬆症的發生中起決定性作用, 尤其對女性的影響更為顯著。雌激素具有抑制骨吸收、增強成骨細胞活性、抑制骨鈣溶出及促進骨重建等作用, 可直接作用於腎臟, 提高1A-羥化酶活性, 促進1, 25-二羥維生素D3 產生及鈣吸收; 可促進降鈣素分泌, 增加其血清基礎值; 作用於甲狀旁腺, 降低甲狀旁腺素分泌, 抑制骨吸收; 作用於成骨細胞和破骨細胞, 阻止骨吸收。雄激素具有促進蛋白合成、促進骨基質合成的作用。老年人由於性腺功能減退, 雌激素及雄激素生成減少, 因而更易發生骨質疏鬆。
3.2、營養因素 在骨吸收和骨形成的動態平衡過程中, 鈣、磷兩種元素對骨骼的影響較大, 鈣、磷代謝異常為骨質疏鬆症形成的主要原因。另外, 蛋白質、微量元素( 氟、鎂、鋅)、維生素C、維生素D 等的異常也與骨質疏鬆密切相關。( 1)鈣: 成年人體內鈣含量約為體重的1.5%, 其中95% 以上存儲在骨骼內構成"鈣磷庫”, 成為骨量的主要原料。鈣缺乏是引發骨質疏鬆的主要原因之一, 正常成年人每天骨鈣丟失約10 mg, 每天鈣的最少需求量為600~ 1000 mg。多項研究結果顯示, 鈣攝取在最大需要量以上時, 骨質疏鬆症及其導致的骨折發生率顯著下降。( 2)磷: 磷是骨質無機成分中僅次於鈣的第二大元素, 80% 的磷以羥基磷灰石的形式存在於骨骼和牙齒中, 其他20%以有機磷形式存在於軟組織和體液中。磷與鈣共同參與骨代謝, 低磷可促進骨吸收, 降低骨礦化速度; 高磷使細胞內鈣濃度降低,促進甲狀旁腺激素分泌, 骨吸收增加, 引發骨質疏鬆。( 3) 鎂: 鎂不但是促進鈣吸收的關鍵物質, 而且可以促進維生素D 的羥化過程, 調節甲狀旁腺素和降鈣素的平衡。當鎂缺乏時, 甲狀旁腺素釋放、降鈣素受抑制而影響骨對鈣的吸收。( 4)蛋白質: 蛋白質是骨骼有機質合成的重要原料, 攝入不足或過量都會對鈣平衡和骨量起負性調節作用。目前已明確, 腸鈣吸收與蛋白質攝入量成反比, 特別是酸性氨基酸可抑制腸鈣吸收, 含硫氨基酸過多可酸化尿液、減少腎小管對鈣的重吸收、促進尿鈣排出。蛋白質過度攝取可影響人體內環境,干擾鈣磷代謝平衡, 引起鈣過多流失; 而攝入不足引發的負氮平衡, 則可引起胰島素生長因子( IGF-I)缺乏, 阻礙成骨細胞建造必需有機基質、骨礦沉積受阻、骨形成降低而影響骨質量。正常成年人每天蛋白質需要量為70 g 左右, 蛋白質攝入增加1 倍時, 尿鈣排出增加50%。(5) 其他: 維生素攝入不足、過量飲酒、吸菸、高鹽、高咖啡因飲食等, 均容易導致骨形成減少、骨吸收增加, 從而引發骨質疏鬆。
3.3、性別及年齡因素 年齡是影響人體骨礦含量的主要因素之一。30~ 40 歲時骨量達到一生中的峰值,並維持相對穩定5~ 10 年。女性40~ 49 歲、男性40~64 歲時骨量開始緩慢減少。女性50 歲以後的5~ 10年, 特別是絕經期後, 由於血中雌激素等水平下降, 骨量急劇流失, 80 歲以上達流失高峰, 女性骨質疏鬆患病率可達100%。60 歲婦女每增齡5 歲, 骨折發生率增加1 倍, 80 歲亞洲婦女每年發生髖部骨折的危險性為1%。而男性的骨量丟失始終是緩慢進行的, 骨質的總丟失量較女性少, 骨質疏鬆性骨折的發生率也較女性低。
3.4、疾病及藥物因素 部分全身性疾病, 如甲狀旁腺功能亢進症、甲狀腺功能亢進症、糖尿病、肝腎疾病、腸胃疾病、免疫性疾病等均可引發骨質疏鬆。長期使用某些藥物( 腎上腺糖皮質激素、抗癲藥、避孕藥、抗結核藥、含鋁抗酸藥和肝素等) , 亦可影響鈣的吸收, 使尿鈣排洩增加, 加速骨量丟失, 從而引發骨質疏鬆。
3.5、遺傳及免疫因素 相關家系調查發現, 46% ~62%的骨密度由遺傳因素決定。因此, 遺傳因素也是骨質疏鬆症發生的重要原因。免疫功能對骨重建有調節作用, 其功能改變與骨質疏鬆症有一定關係。
3.6、失用及環境因素 老年人因行動不便, 戶外運動及日照減少, 維生素D 合成減少, 從而使腸道鈣、磷吸收下降, 骨形成及骨礦化降低。因骨折或骨病而需長期外固定的患者或長期臥床癱瘓者, 極易引起骨質疏鬆症。氣候的變化可影響人體的骨代謝及其營養狀況; 環境汙染物中含有對骨骼有害的鉛、鋁、鎘等重金屬, 通過呼吸或飲食進入人體後, 可影響骨骼對鈣、磷的吸收, 成骨細胞少於破骨細胞, 導致或加重骨質疏鬆。
4、分 類
4.1、原發性骨質疏鬆症 原發性骨質疏鬆症主要由年齡增高、器官生理功能退化和性激素分泌減少引起,又分為I型和II型骨質疏鬆症。( 1) I型: 通常將絕經後骨質疏鬆症稱為Ia 型, 男性骨質疏鬆症稱為Ib 型。Ia 型骨質疏鬆症好發於絕經後5~ 15 年的婦女, 發病機制主要是以雌激素分泌明顯減少為誘因、破骨細胞為介導, 從而引起骨吸收大於骨形成的高轉換型骨質疏鬆症。實驗室檢查反映骨吸收和骨形成的生化標誌物大多高於正常值, 其特點是腸鈣吸收減少, 骨丟失加劇, 其中以骨小梁丟失最為顯著, 多先發生在中軸骨( 脊柱) , 逐漸波及周圍骨( 橈骨遠端、股骨上端、脛腓骨下端) , 骨折以胸椎、腰椎和橈骨遠端為主。Ib 型骨質疏鬆症是由於雄激素( 睪酮) 水平減少和活性降低所引發, 為男性骨質疏鬆症的常見原因。雄激素水平隨年齡增加而降低, 大於50 歲男性中, 有近半數血清睪酮水平低於正常, 甚至降低50%, 睪酮水平下降程度與骨丟失的增加顯著相關。當雄激素水平降低到一定程度時, 骨吸收和骨形成失去平衡, 表現為骨形成減少、骨吸收增加, 從而引發骨質疏鬆。其骨折多發生在髖部, 以股骨頸和粗隆間骨折為主。( 2) II型: 70 歲以上人群多發, 男女比例為1:2。該型骨質疏鬆症的發生是由於維生素D 受體儲備減少, 腸鈣吸收障礙, 引起血鈣水平下降, 骨丟失加快; 運動減少, 日照不足, 胃腸消化功能減退, 營養素及微量元素攝入不足, 也會影響成骨細胞活性, 使骨形成減少。其骨丟失主要發生在骨小梁, 也可發生在骨皮質。
4.2、繼發性骨質疏鬆症 由於某種疾病或藥物等誘因引發的骨質疏鬆症, 根據發病原因可歸納為下列幾種: (1) 內分泌性骨質疏鬆症。包括糖尿病性骨質疏鬆症、甲狀腺功能亢進性骨質疏鬆症、甲狀旁腺功能亢進性骨質疏鬆症等。( 2) 藥物性骨質疏鬆症。包括腎上腺皮質激素性骨質疏鬆症、影響肝酶藥物性骨質疏鬆症等。(3) 慢性阻塞性肺疾病( COPD) 致骨質疏鬆症。患有COPD 的中、老年人, 吸菸、治療慢阻肺時使用激素治療、維生素D 攝入不足、性功能減退、體重指數下降、室外和室內活動減少等均為引發或加重COPD 骨質疏鬆症的因素。( 4) 失用性骨質疏鬆症。以四肢骨和髖骨較為明顯, 對中軸骨影響較小。骨質疏鬆症易引起骨折, 骨折後又可以繼發骨質疏鬆症, 從而形成惡性循環。
4.3、 特發性骨質疏鬆症 是指兒童、青少年和成年人不明原因的骨質疏鬆症。包括青少年骨質疏鬆症、青壯年骨質疏鬆症, 以及妊娠、哺乳期骨質疏鬆症。此類骨質疏鬆症並不常見, 病因和發病機制目前尚不清楚。主要臨床表現是不明原因的背部、腰髖部、足部疼痛及骨折, X 線攝片多為相應部位骨吸收表現。