代謝性骨病

　　代謝性骨病是一種伴有鈣磷、維生素D代謝和甲狀旁腺功能異常的全身骨骼病。

　　【骨結構和功能】

　　（一）結構 骨有皮質骨和海綿骨之别，皮質骨主要爲管狀骨的骨幹部，硬度較高，海綿骨則爲脊椎骨等短骨和扁平骨的中心部，長管骨的骨端和骨幹端，硬度較低，易受壓損。發育時，管狀骨的骨端和骨幹端之間存在生長軟骨帶，促進長徑方向的生長，骨幹端部的原發海綿骨梁，經骨質吸收和新骨沉着，成爲成熟的海綿骨梁。此種海綿骨由較多骨梁和骨髓組織構成，具有豐富的血管，并接觸體液，遠較皮質骨的代謝更爲旺盛和活躍。皮質骨的外面有骨膜，其内層有營養成骨作用，可促進骨的橫徑方向生長。皮質骨的内面有骨内膜，生長期間，由于在内面的骨質吸收作用而保持皮質骨的一定厚度。皮質骨有按長軸方向發展的Havers管，垂直方向則有與之相連的Volkmann管，其中有營養骨骼的血管和造血組織以Havers管爲中心有同心圓狀的骨小窩（lacunae），内有骨細胞。Havers管和骨小腔相連處爲進行營養的骨細管（canaliculi）。

　　（二）骨代謝

　　1．骨的無機鹽 約占骨幹重量的65％～70％，其餘爲基質部分。骨骼含有體内總鈣的99％，其次尚有碳酸、氟、氯等成分。骨鈣總重量約1kg、磷占50％。骨鹽中無機鈣、磷主要有羟磷灰石結晶（hydroxyapatote crystal）和無定形的磷酸氫鈣。

　　2．骨的有機基質 膠原組織占基質的絕大多數，90％～95％系I型膠原，其餘爲非膠原部分，系多糖，脂類和糖蛋白複合體如骨連接蛋白（osteonectin），骨鈣素（osteocalcin）和骨磷酸蛋白（osteolpontin）等。膠原纖維成熟後呈束狀，排列規則，骨鹽便沉積于其間隙之中。維生素C、生長素、甲狀旁腺素以及肝素均可影響膠原合成和代謝。

　　3．細胞成分 骨質生成和骨質吸收過程主要需依賴破骨細胞、成骨細胞和骨細胞的作用。未分化的間葉細胞受維生素D和甲狀旁腺激素刺激後可轉爲破骨細胞，也可直接轉爲成骨細胞，但降鈣素則抑制這種轉變。破骨細胞在降鈣素的作用下可轉變爲成骨細胞，但甲狀旁腺素則抑制這種轉變。成骨細胞含有特異的骨型堿性磷酸酶（AKP），具有甲狀旁腺素和1，25（OH）2D的受體，能合成特異的基質蛋白如I型膠原，骨鈣素和骨磷酸蛋白。成骨細胞在其周圍制造骨基質後，自身即被禁閉于基質中而轉變爲靜止的骨細胞。成骨細胞和骨細胞占骨骼中細胞的絕大部分。破骨細胞多見于骨吸收部位的邊緣，系異物型多核巨細胞。骨表面由一層成骨細胞組成的膜覆蓋，并和骨小窩中骨細胞相連，形成成骨細胞-骨細胞複合體，分隔骨液和細胞外液。這些細胞對激素和機械應力的刺激均有反應，在代謝上十分活躍。

　　成骨細胞的功能爲：合成膠原纖維、糖蛋白複合體和RNA，自細胞外液運送鈣離子經骨液至骨基質。雖在成骨細胞、骨細胞和破骨細胞中均有較高的脫氫酶及酸性磷酸酶等，而成骨細胞含有較高的AKP，但在成骨時其作用機理未明。在缺乏AKP的低磷酸酶血症中，鈣化作用即受影響。骨骼的機械應力，如負重的體力活動等，可以加強成骨細胞的活力，生長素和性激素對成骨細胞的活力也相當重要。

　　骨細胞的功能爲：溶骨作用和通過骨細管交換骨質和血液中的鈣離子。

　　破骨細胞功能爲：主要促進骨質吸收。破骨細胞含有許多酶系統，包括氧化酶和膠原酶等，與骨質溶解和吸收有關。

　　4．骨質形成 骨質形成與軟骨細胞和成骨細胞的作用有密切關系，血漿中鈣、磷乘積也起重要作用。成骨細胞能合成并分泌膠原和糖蛋白等基質成份，然後基質進行骨鹽沉着，形成骨質。現發現骨鹽沉着與基質小泡有關。軟骨細胞和骨細胞表面可突起成膜質結構包圍的基質小泡，能與鈣離子緊密結合。小泡又含有較多AKP，後者能分解多種磷酸脂和焦磷酸鹽，消除了抑制骨鹽形成的作用，促進骨鹽沉着，形成骨質。血漿中鈣、磷乘積對骨鈣的沉積也很重要。低于正常值35～40時，不利于骨鈣沉積或發生脫鈣，乘積過高易發生異位鈣化。基質小泡上蓄積了大量鈣和磷、逐漸形成羟磷灰石結晶，以後作爲晶核逐漸增大，使骨鹽沉積于膠原纖維上和間隙中，成爲完整的骨質。

　　已形成的骨質仍不斷被吸收溶解而進行代謝更新，此主要依靠破骨細胞的作用，自溶酶體中分泌出一些水解酶，使骨質中的膠原纖維分解，釋出膠原組織特有的羟脯氨酸，破骨細胞同時溶解骨質中的羟磷灰石結晶，使血鈣增高。

　　在生長發育期間，舊骨不斷吸收，新骨不斷形成，稱爲骨骼的重建，由于後者占優勢，骨骼變粗。骨骼雖無明顯增大或縮小，也有3％～5％骨質處于不斷重建中，放射性核素研究表明每年約有18％的總骨鈣參與骨骼的重建過程，故骨骼是一個代謝非常活躍的組織，需要完整的血液供應。在骨代謝中，如骨質吸收和骨質形成失卻動達平衡，便可出現各種代謝性骨病。

　　【分型說明】

　　1．骨質疏松

　　2．佝偻-軟骨病

　　3．原發性甲狀旁腺機能亢進症

　　4．原發性甲狀旁腺機能減退症

　　5．中毒性骨病（維生素D、氟、镉、鉛、磷等中毒）

　　6．其他如粘多糖代謝異常，Marfan症，Paget症。