老年人骨质疏松
科室:骨科,
症状:背痛|垂体功能减退|发绀|骨皮质变薄|骨痛|骨质疏松|呼吸困难|甲状旁腺功能亢进|
原发性骨质疏松症是指骨单位体积量减少,骨组织微结构退变,骨的脆性增加,以致易于发生骨折的全身性骨骼疾病,新的定义强调了骨量、骨丢失和骨结构的重要性。不仅包括了已发生骨折者的骨质疏松症,同时也包括了具有潜在骨折危险的临床前期骨质疏松症。
(一)发病原因
影响峰骨量的因素有以下4个方面:
1.遗传
峰骨量的高低与遗传因素有关。
①种族:高加索人与亚洲人的峰骨量较低,因而患骨质疏松症的危险性更大。
②家族史:年轻女性的骨密度与其父母的骨密度具有显著相关性。
③同卵双胎的骨密度具有更大的相似性。
④维生素D先天性缺乏常伴随骨密度减低。
2.营养
适当摄入钙质,可以增加骨密度,减少骨质疏松症发生的危险性,摄入钙的吸收率在儿童期为75%,在成人为30%~50%,在成人早期补充钙质可以增加骨矿物质量,摄入障碍多伴有骨密度减低,联合国粮农组织和世界卫生组织推荐的每日摄入钙量为500mg,美国营养学家则推荐800mg,我国营养学家建议采用美国钙摄入标准,儿童期,妊娠期和哺乳期钙摄入量要增加至每日1000~1500mg。
3.运动
运动能够刺激骨改进循环,骨量的维持或骨肥大依赖于运动的类型,频度与抗重力效果,青春期的运动能够增加骨矿物质量,但过度的运动不仅不能增加骨矿物质量,反而降低骨矿物质量,这是必须避免的,同时,运动必须规律,持之以恒,如果运动的强度或频率降低,运动对骨的效应也将降低。
4.内分泌状态
(1)月经周期与雌激素及孕激素可导致骨矿物质量变化:月经初潮越早,其后的骨矿物质量越大,初潮越迟,骨密度越小,停止排卵的妇女比继续排卵的妇女骨密度要低,妇女在绝经前主要为雌二醇,在绝经后主要为雌酮,雌激素的转化过程主要在脂肪中完成,因此,肥胖妇女患骨质疏松症的危险性低于消瘦妇女,雌激素对骨的影响,一是影响成骨细胞,提高成骨细胞的数量,增加成骨细胞合成胶原,增加成骨细胞上的前列腺素受体数量,二是抑制破骨细胞对骨的吸收,此外,雌激素还能抑制甲状旁腺素活性,刺激降钙素分泌,促进胃肠道吸收钙及促进维生素D向活性方式转化等作用。
(2)甲状旁腺:由甲状旁腺素分泌,该激素能够提高破骨细胞与成骨细胞的数量和活性,当甲状旁腺素分泌过剩时,骨更新加速,但只要破骨/成骨细胞维持活性平衡,骨量不会减少。
(3)维生素D:维生素D的活性形式为1,25-二羟维生素D3,具有两方面功能,一是促进肠道吸收钙磷,二是在骨中增加骨骼更新部位破骨细胞的活性,并能刺激成骨细胞合成蛋白质,同时参与骨基质的矿化,缺乏维生素D将导致类骨质矿化障碍,发生骨软化症,但维生素D过量反而发生骨丢失。
(4)降钙素:由甲状旁腺C细胞分泌降钙素,其主要生理功能为抑制破骨细胞活性,药理性应用可减低骨更新速率。
(5)甲状腺素:T3,T4能够通过直接或间接途径影响骨细胞功能,甲亢可导致骨吸收部位增多与骨吸收增强,引起骨矿物质丢失,骨细胞对外源性甲状腺素极为敏感。
(6)糖皮质激素:骨细胞上有糖皮质激素受体,过剩的激素活性将导致成骨细胞功能受抑制。
(7)雄性激素:伴有性腺功能减退的男性患者常患骨质疏松症,通过补充雄激素可以预防发生骨质疏松症,雄激素在绝经后妇女中所起的生理作用更大,已有研究表明,用雌激素及激素联合治疗骨质疏松症,比单用雌激素效果更大。
(二)发病机制
骨是皮质骨(骨密度)和松质骨(骨松质)构成。
皮质骨:有3个不同层面,即骨内膜层,骨膜层和皮质内层,骨改建的活性程度及部位与年龄阶段有关,儿童时期,骨膜层新骨形成速度大于骨内膜层旧骨破坏速度,在骨的外层形成骨量净增加,青春期,无论在骨内膜层还是在骨膜层均有新骨形成,使骨的总量增加,成年早期,骨内膜层骨丢失增加,骨膜下骨开始过度并置,提示年龄/绝经相关性骨量减少的开始,同时伴有皮质内骨层的变窄和骨髓腔增宽。
骨单位即哈佛系统,是长骨的主要结构单位,其在长骨内纵向排列,并可分支相互连接,是在密质骨起支持作用的主要部分。
松质骨:骨小梁由相互连接的平行与垂直排列的骨板与骨细胞构成,骨板的排列方向与骨所承受的压力和张力方向一致,骨再建发生于每个小梁的骨板内外侧,过度再建将导致骨板变薄并最终发生骨组织溶解,使小梁骨失去结构的连续性,这一改变最初见于平行骨小梁,继之导致骨的机械强度降低,最后表现为受重力作用的骨折几率显著增加,小梁骨结构的变化和与之相伴的椎体压力变化随年龄增长而增加。
骨再建:骨的更新决定骨的强度,旧骨“脆弱”,新骨强壮,因此,骨的再建过程就是除去旧骨,形成新骨,新陈代谢,维持骨的强壮,参与更新骨骼的细胞主要是破骨细胞和成骨细胞。
1.破骨细胞
破骨细胞由多个单核细胞融合而成,在功能活跃时,能够释放多种蛋白酶,碳酸酐酶,乳酸及柠檬酸等,在酶及酸的作用下使骨的矿物质和骨基质溶解,因此,破骨细胞有溶解和吸收骨矿物质和骨基质的作用,破骨细胞的分化,补充与抑制受多种激素影响,其中,促进破骨细胞活性的激素有甲状旁腺素,白三烯,转化生长因子-α(TGF-α),肿瘤坏死因子(TNF)及白细胞介素-1(IL-1)等,抑制破骨细胞活性的激素有雌二醇,降钙素,Y-干扰素(Y-IFN)和TGF-β,破骨细胞具有雌激素受体雌激素,与其他抑制吸收因素的最主要作用是抑制破骨细胞的分化与补充,其次是抑制其活性。
2.成骨细胞
成骨细胞分布于骨组织表面,成年前较多,成年后较少,成骨细胞分泌骨基质的有机成分类骨质,其中富含Ⅰ型胶原,为随后发生的骨化作准备,同时,成骨细胞还释放基质小泡使类骨质钙化,成骨细胞同样受多种激素控制,其中,如促进成骨细胞活性的因素有1,25-羟维生素D3,TGF-β,甲状腺激素,雌二醇,人类生长因子,前列腺素E2和甲状旁腺激素;抑制成骨细胞活性的仅有肾上腺皮质激素,成骨细胞上也有雌激素受体,在试管内发现,雌激素能够对成骨细胞产生以下影响:
①增加成骨细胞数量。
②增加成骨细胞的胶原合成量。
③提高核上的类固醇激素的受体密度。
④提高成骨细胞指导合成TGF-β的信使RNA量。
⑤抑制甲状旁腺激素相关性CAMP生成。
骨的再建周期是一个通过除去旧骨和形成新骨,借以维持骨的健康和强壮的连续性过程,这个循环主要有以下4个阶段:
①激活阶段:前破骨细胞受粒巨细胞集落刺激因子激活,并在其他细胞因子和生长因子的影响下,分化成熟为活性破骨细胞;
②吸收阶段:新形成的破骨细胞分泌酸性物质,溶解和消化旧骨的基质与矿物质;
③逆转阶段:当吸收形成的腔隙达到了预计的深度时,吸收即告结束;
④成骨阶段:成骨细胞被吸引进入吸收形成的腔隙,在生长因子和多种激素的影响下成熟,并形成新骨充填于吸收腔中。
骨平衡:在正常情况下,骨的吸收相与再建相维持平衡状态,即由破骨细胞正常溶解和吸收旧骨所留下的腔隙,由成骨细胞分泌的类骨质完全充填并进一步矿化,这一过程是保证骨量维持正常平衡状态的根本条件,为破骨细胞活性过度增强时,骨的溶解和吸收增多,导致吸收后腔隙的深度增大,当成骨细胞受损时,又会不适当地分泌类骨质于正常吸收的腔隙内,绝经期妇女骨丢失加速,就是由破骨细胞活性显著增高所致,与年龄增长有关的缓慢骨丢失是由于成骨细胞活性降低,因此,对于前者可以通过应用抗吸收药物逆转骨质疏松的病理过程,对于后者可以采用骨再建刺激物以逆转骨质缺乏伴发的低速骨丢失。
骨量的调节:人类的骨量随年龄增长而自然增加,在绝经前成人期达到最大骨矿物质量,即峰骨量,峰骨量是人类骨骼发育的里程碑,在临床上它至少有两个方面的重要功能,一是峰骨量越高,其后发生骨质疏松症的危险性就越低,因此,有必要鼓励妇女在绝经前达到峰骨量,二是比较患者的峰骨量与在测的骨密度,有助于临床估计患者骨密度的相对丢失程度。
骨丢失是人类不可避免的正常老化过程的一部分,椎骨的峰骨量一般在人的第2个十年达到,由于小梁骨比皮质骨的代谢率高,表面积更大,因而小梁骨的骨丢失比皮质骨的骨丢失更显著,不同年龄阶段皮质骨丢失的速率不同,如从40岁到绝经,每年丢失0.3%~0.5%,绝经后1~8年,每年丢失2%~3%,小梁骨丢失自30岁以后即开始,每年约丢失1.2%。
临床类型按病因可分为原发性和继发性2大类:
1.原发性骨质疏松症
原发性骨质疏松症是指单位体积骨量减少,骨组织细微结构退变为特征的全身性骨骼改变,包括绝经后骨质疏松症和老年性骨质疏松症,以前者为多见,原发性骨质疏松症又可分为2个亚型。
Ⅰ型骨质疏松症:又称为绝经后骨质疏松症,发病年龄多在绝经后至70岁,主要见于女性,女∶男为6∶1,骨质疏松以骨松质为主,最常见的骨折部位以椎体和远端桡骨多见,主要发病因素为雌激素缺乏。
Ⅱ型骨质疏松症:又称为老年性骨质疏松症,发病年龄多在70岁以上,女性略多于男性,女∶男为2∶1,松质骨与皮质骨同样疏松,骨折部位多见于股骨,椎骨及尺桡骨,主要发病因素为年龄老化。
2.继发性骨质疏松症
是指伴有明确的原发病或导致骨质疏松症的继发性病因者,主要病因有以下几类:
(1)内分泌疾病:
①肾上腺皮质疾病:库欣病,阿狄森病。
②性腺疾病:促性腺激素增高症,非正常绝经性骨质疏松症,性腺功能减退。
③垂体疾病:肢端肥大症,垂体功能减退。
④甲状腺疾病:甲状腺功能减退,甲状腺功能亢进。
⑤甲状旁腺疾病:甲状旁腺功能亢进。
⑥胰腺疾病:糖尿病。
(2)骨髓疾病:骨髓病,白血病,淋巴病,转移瘤,高歇病,贫血(镰状细胞,地中海贫血,血友病),肥大细胞病。
(3)肾脏疾病:肾衰竭,肾功能不全,肾小管酸中毒,肾性骨病。
(4)风湿性疾病:类风湿性关节炎,强直性脊柱炎,慢性炎性多关节病。
(5)胃肠道疾病:胃肠吸收障碍综合征,胃切除术,肠道旁路等。
(6)肝脏疾病:肝硬化(原发性胆汁性或特发性)。
(7)先天性结缔性组织病:成骨细胞缺陷症,高胱氨酸尿症,Ehlers-Danos综合征及Marfan综合征。
(8)药物因素:类固醇类药物,肝素,抗惊厥药,免疫抑制剂,甲状腺制剂,抗酸剂(铝制剂)。
(9)营养因素:维生素C缺乏,维生素D缺乏,维生素AD过多,钙缺乏,蛋白质缺乏。
(10)废用因素:长期卧床引起的肢体瘫痪,宇宙飞行引起的失重,骨折后。
3.特发性骨质疏松症
(1)青少年骨质疏松症。
(2)青壮年,成年人骨质疏松症。
(3)妇女妊娠,哺乳期骨质疏松症。
原发性骨质疏松症可分为2型,Ⅰ型为高转换型骨质疏松,即骨吸收与骨形成均活跃,但以骨吸收为主,常见于绝经后骨质疏松症,Ⅱ型为低转换型骨质疏松,即骨吸收与骨形成均不活跃,但仍以骨吸收为主,常见于老年性骨质疏松症。
通过病史,临床表现,骨密度测定,骨吸收骨形成的指标测定,骨质疏松不难诊断。
在绝经后妇女或老年人,有易患骨质疏松的危险性,如老衰,种族遗传,生活习惯,运动减少,吸烟,饮酒,长期摄入咖啡等,骨质疏松的临床表现与骨质疏松的程度及骨折有关,在早期,骨质疏松较轻者,常无明显不适感,称为“静悄悄的疾病”,然而到了中晚期,则出现局部或全身骨痛,身高变矮,驼背,有外力或轻微外力即骨折,甚至呼吸障碍。
诊断标准
1.骨痛
骨痛是骨质疏松症的最常见,最主要的症状,其主要原因有3点:
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在应力作用下,由于骨强度明显下降导致椎体楔形变或鱼尾样变形而引起疼痛;
③由于骨骼变形,导致附着在骨骼上的肌肉张力出现变化,肌肉易于疲劳,出现痉挛,从而产生肌膜性疼痛,疼痛最常见的部位是腰背部,肋部及髂部,胸背部严重畸形时,全身各处均有疼痛。
2.身长缩短,驼背
由松质骨和皮质骨组成的骨骼中,松质骨更易发生骨质疏松性改变,椎体主要由松质骨组成,而且支持整个身体,容易产生身高变矮等症状。
椎体平均高度约2cm,骨质疏松时骨小梁破坏,数量减少,强度变弱,易于导致椎体变形,在严重骨质疏松时,整个脊柱可缩短约10~15cm,研究发现,妇女在60岁以后,男性在65岁以后逐渐出现身高缩短,女性在65岁时约缩短4cm,75岁时缩短约9cm,椎体压缩,但后结构如棘突,椎板,椎弓根并未压缩,从而造成整个脊椎前屈和后突驼背畸形,驼背越重,腰背痛的症状也明显,由于受力的原因,有些患者还伴有侧凸畸形。
3.骨折
有研究证实,骨密度每减低0.1g/cm2(或低于峰骨量2SD)骨折危险性就增大1.5~2.5倍,发生时间多在绝经后5~8年,骨折的主要症状为疼痛,轻者常无明显感觉,重者压缩性骨折立即疼痛,约持续3~4周后逐渐缓解,以后遗留驼背,身高下降等。
原发性骨质疏松症首先发生在松质骨区域,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,从而造成骨质疏松性骨折易于出现在富含松质骨的胸腰椎,髋部,桡骨远端以及长管状骨的干骺端,常见胸腰椎压缩性骨折,股骨颈及转子间骨折,Colles骨折,肱骨颈,肱骨髁上骨折,踝部骨折,胫骨平台骨折,股骨髁上骨折等,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。
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,肺功能测定可发现肺活量和最大换气量减少。
鉴别诊断
1.骨软化症
血钙水平降低或正常偏低,血清磷不同程度降低,肾性骨病,血尿素氮及肌酐可反映病情,血磷可升高,而血钙很低,血磷酸酶低,ALD升高,及其他血尿生化检查,
2.甲状旁腺功能亢进
血钙升高,血磷降低,ALP升高,骨扫描,手,头颅X线可显示特殊类型,磁共振成像显示增大的甲状旁腺,及其他生化检查,
3.骨髓瘤
血象检查有细胞性贫血,血沉可升高至100mm/h以上,血清免疫电泳90%有异常IGG及IGA,血清钙升高,骨髓穿刺可能浆细胞超过20%,骨质疏松患者一般血尿检查多正常,其他继发性骨质疏松有其他疾病相应的生化异常变化,如糖尿病骨质疏松可血糖升高,甲状腺功能亢进可T3,T4增高。