第3篇第4章 代谢性骨病-4节
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第四节绝经后骨质疏松症绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis, PMOP)是一种与雌激素缺乏直接相关,但亦与多种遗传因素和后天性因素关联,以骨量减少、骨组织微结构破坏为特征,导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。
PMOP是原发性OP中的最常见类型。
PMOP的病理和病理生理特点是:①骨矿含量和骨矿密度下降;②骨的微结构紊乱与破坏,骨量减少的特点是骨矿物质与骨基质呈等比例下降,但有些区域可出现矿化不良或矿化过度;③由于骨粘合线积聚,皮质骨多孔化(porosity)、骨小梁变细与断裂以及微损伤等原因,骨的生物质量(bone quality)下降、生物力学性能减退、脆性增加。
OP(OP)是一种组织病理学诊断,在临床上,主要根据骨矿含量(BMC)、骨矿密度(BMD)和放射学检查来判断。
【流行病学】一、PMOP的发病率和患病率OP广泛流行于世界各地,但各国、各地区的发病率和患病率相差悬殊在美国、英国和瑞士,OP的发病者占老年人口的60%;在马来西亚,每3名65岁以上的妇女即有1人患此疾病[1]。
另据推算,美国约有94万人(约30%)患有OP,其中48万妇女患有严重OP。
英国50岁以上的妇女约有23%患有PMOP。
Siris等对美国1997年9月~1999年3月间34个洲的50岁以上的200 160例绝经后妇女进行了追踪观察(12个月)。
结果表明,39.6%存在低骨量(T值为–1至–2.49),7.2%存在OP(T值<或=–2.5=。
PMOP者的骨折发生率约为正常BMD者的4倍,低骨量者约为正常BMD者为1.8倍。
据报道,美国、欧洲和日本现约有2500万人患病,其中1/3为绝经后妇女。
我国60岁以上老年女性的OP发生率为90.48%(老年男性为60.72%)。
据预测,到2000年,我国60岁以上的人口达1.3亿,占总人数的10%。
至21世纪中叶,老年人口总数将超过4亿,预期的OP患者将近2亿,这其中绝大部分是绝经后妇女。
新书推荐协和代谢性骨病学"+三五*点出版糊出版现越项目协和代谢性骨病学PUMCH METABOLIC BONE DISEASE 主编:孟迅吾周学瀛副主编:邢小平夏维波李方李梅余卫编委会学术秘书:X鸥姜艳编委会(按姓氏笔画排序)于冰青王鸥王文博王以朋孔晶牛娜左跃冯娟宁志伟邢小平吕仙辉朱惠娟伍学炭刘琦刘建民刘轶敏闫丽娜池明纪泉全婷婷苏楠杜娟李飞李方李梅李颖李悦直杨娜连小兰余卫汪纯沈杰宋利格张丛张垣张浩张化冰张凤丽张克勤张晓亚陈林陈棣陈黎波苗登顺金小岚周学瀛庞芮庞静庞倩倩郑黎薇单畅孟迅吾赵岩胡敏怡柯华珠钦逸仙侯艳芳施惠萍姜艳夏维波柴晓峰钱家鸣徐苓徐欣高金明唐玉彬黄公怡曹旭矫杰章振林蒋颖韩桂艳景红丽曾小峰谢杨丽詹志伟裴育廖立凡漆璇谭蒋潘青青薛莹薛瑜Andreas Grauer Michael S Ominskv Li Xiaoflonsr《协和代谢性骨病学》是由中国协和医科大学出版社出版的学术专著,旨在总结代谢性骨病领域的临床经验,展示近年来本领域的优秀研究成果。
本书由北京协和医院内分泌科孟迅吾教授和周学瀛教授牵头,组建临床和基础结合、海内外学者共融的编写团队,历时七载,高屋建瓴,精雕细琢,做到基本理论和前沿并重,诊疗规范和特色统一。
全书共9篇92章。
第一至第三篇是基础理论部分,从解剖、生理、生化角度全面系统介绍了骨的结构与生长发育、骨调控、矿物质与胶原代谢及其调控。
结构严谨,深入浅出。
第四篇是代谢性骨病的诊断方法与研究技术,从超声、影像、核医学、生化到分子水平检测,系统完整地阐述了代谢性骨病的诊断方法。
第五至第九篇是本书的核心部分,几乎囊括全部代谢性骨病,作者从流行病学、临床表现、诊断与鉴别诊断、治疗、防治等方面进行了全方位阐述。
本书有三大特点:(1)涵盖代谢性骨病的所有领域,反映最新进展。
本书除介绍代谢性骨病的基础理论知识,还包括代谢性骨病的临床诊疗规范。
(2)纳入最全面的临床诊疗方案。
作者查阅并引用大量高质量的医学文献,诊疗方案全部有严谨扎实的循证医学证据作为支撑。
第三节代谢性骨病的治疗原则根据病因和病理生理变化,各种代谢骨病的具体诊断方法和程序各异,但基本方法和原则程序是相同的。
本章主要介绍常见代谢性骨病诊断的方法、原则与程序,同时对各种检测技术的诊断价值和临床意义进行循证比较。
在诊断程序方面主要介绍骨密度异常、高钙血症和低钙血症的临床鉴别诊断步骤。
应注意,这些均不是固定不变的,遇到具体病人时,应根据需要和可能,在循证诊断(evidence-based diagnosis)原则指导下,因人因地制宜,灵活应用。
近年来在代谢性骨病的诊断方面有了很大进步。
新的实验技术和特殊检查为代谢性骨病的临床早期诊断和病因鉴别提供了较特异而敏感的依据。
但是,和其他疾病一样,代谢性骨病诊断的基础和关键首先是要收集完整而有价值的病史资料,通过体格检查发现阳性体征并确定有意义的阴性体征。
如诊断仍有困难,应根据需要和可能,选择必要的实验室检查或特殊检查,以便早期明确诊断。
【病史和症状诊断】一、病史采集现病史时,一般资料要详细。
幼小儿童的年龄要注明出生月份(计算骨龄和评价发育)和出生时体重。
要特别了解有无骨痛、骨畸形和活动受限;有无手足搐搦、精神失常或失眠;有无多尿、口渴、夜尿增多、尿痛、血尿、腰痛等。
体重有无改变及变化的特点。
例如,在临床上,医师很难对主诉为下背痛的病人作出明确的病因诊断,文献中也提出过不少的鉴别诊断方法和鉴别指南,虽然都可应用,但实用价值如何,有待进一步验证。
Dudler等总结大量的经验和文献资料,指出避免漏诊、误诊和提高早期确诊率的关键仍在详尽的病史询问和细致的体格检查,这是最可靠、最基础和最经济的诊断方法。
不管科技如何发达,任何先进设备和计算机都无法代替它们[1]。
在老年人中,慢性“不明原因性疼痛”的主要病因为骨关节病、OP症、神经病变和肿瘤[2],老年人长期疼痛要特别警惕代谢性骨病、糖尿病和肿瘤的可能。
在既往史中,要注意了解有无长期消化道症状,如腹泻、便秘、食欲不振、偏食;有无神经精神失常、不能行走或负重,身材变短,自发性骨折或反复骨折史。
代谢性骨病诊疗规范2023版代谢性骨病(metabo1.icbonediseases)是指各种原因所致的以骨代谢紊乱为主要特征的骨疾病。
代谢性骨病属于代谢性疾病(metabo1.icdiseases)中的一类特殊疾病,临床上以骨重建(bonere-mode1.ing)紊乱所致的骨转换率异常、骨痛、骨畸形和骨折为特征。
自1961年发现PTH和1962年提出激素受体学说以来,代谢性骨病的研究与发展十分迅速,己阐明了一大批代谢性骨病的分子病因,如GSa亚基基因突变所致的MCC I me-A1.bright综合征和假性甲旁减、维生素D受体(VDR)基因突变所致的维生素D抵抗性佝偻病/骨软化症等;双能X线吸收检测法(dua1.energyX-rayabsorptiometry,DXA)的广泛应用,在代谢性骨病的诊断方面有了突破性进步;以二麟酸盐、降钙素、选择性雌激素受体调节剂和甲状旁腺激素相关肽1-34为标志的新的治疗药物已广泛应用于临床,地舒单抗(denosumab)(RANK1.抑制剂)、硬骨抑素抗体(SC1.-AbS)等新一批靶向抑制剂的出现也标志着代谢性骨病的治疗进入了精准医疗时代。
【骨的结构、代谢与功能】(一)骨结构骨有皮质骨和海绵骨之分,皮质骨主要为管状骨的骨干部,结构致密,硬度较高,又称密质骨;海绵骨为脊椎骨等短骨和扁平骨的中心部以及长管骨的骨端,结构疏松,硬度较低,易受压损,又称松质骨。
(一)骨代谢骨组织由细胞及细胞外基质构成,后者含有机质35%,无机质65%o骨细胞有成骨细胞(osteob1.ast)>破骨细胞(OSteoCIaS1.)和骨细胞(OSteoCyIe)O细胞只占很小体积,其作用一是调节无机质成分,协助维持血钙浓度在一个很窄小的范围;二是进行骨重建。
1.骨的无机盐骨的无机盐即骨盐,约占骨干重的65%~70%,其余为基质部分。
骨骼含有体内总钙的99%。
人体骨钙总重量约为1.2~1.5kg0骨盐中无机钙、磷主要以轻磷灰石和胶体磷酸钙形式分布在有机质中。
第四节绝经后骨质疏松症绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis, PMOP)是一种与雌激素缺乏直接相关,但亦与多种遗传因素和后天性因素关联,以骨量减少、骨组织微结构破坏为特征,导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。
PMOP是原发性OP中的最常见类型。
PMOP的病理和病理生理特点是:①骨矿含量和骨矿密度下降;②骨的微结构紊乱与破坏,骨量减少的特点是骨矿物质与骨基质呈等比例下降,但有些区域可出现矿化不良或矿化过度;③由于骨粘合线积聚,皮质骨多孔化(porosity)、骨小梁变细与断裂以及微损伤等原因,骨的生物质量(bone quality)下降、生物力学性能减退、脆性增加。
OP(OP)是一种组织病理学诊断,在临床上,主要根据骨矿含量(BMC)、骨矿密度(BMD)和放射学检查来判断。
【流行病学】一、PMOP的发病率和患病率OP广泛流行于世界各地,但各国、各地区的发病率和患病率相差悬殊在美国、英国和瑞士,OP的发病者占老年人口的60%;在马来西亚,每3名65岁以上的妇女即有1人患此疾病[1]。
另据推算,美国约有94万人(约30%)患有OP,其中48万妇女患有严重OP。
英国50岁以上的妇女约有23%患有PMOP。
Siris等对美国1997年9月~1999年3月间34个洲的50岁以上的200 160例绝经后妇女进行了追踪观察(12个月)。
结果表明,39.6%存在低骨量(T值为–1至–2.49),7.2%存在OP(T值<或=–2.5=。
PMOP者的骨折发生率约为正常BMD者的4倍,低骨量者约为正常BMD者为1.8倍。
据报道,美国、欧洲和日本现约有2500万人患病,其中1/3为绝经后妇女。
我国60岁以上老年女性的OP发生率为90.48%(老年男性为60.72%)。
据预测,到2000年,我国60岁以上的人口达1.3亿,占总人数的10%。
至21世纪中叶,老年人口总数将超过4亿,预期的OP患者将近2亿,这其中绝大部分是绝经后妇女。
1996年至1998年,我们对长沙地区的常住人群进行了抽样调查,OP的发生率随着年龄的增长迅速升高,在女性绝经后的早期(最初5~10年内)骨丢失达3%~5%/年,至80岁时,髋部Ward三角骨丢失达60%[2]。
1988年,北京协和医院的调查发现,北京市50岁以上男女性每年髋部骨折的发生率为97/10万(男)和88/10万(女);女性一生可丢失骨量的40%~50%(男性为30%);50岁以上妇女的脊椎骨折发生率为15%,OP患病率为25%;75岁以上老年男女有半数以上患有OP。
据预计,至2025年,北美、欧洲、大洋洲和俄罗斯的OP发病率将迅速上升,女性患者将超过男性的1倍以上;至2025年,OP 的流行将移至中东、亚洲、拉美和非洲,而OP 与OP 所致的骨折人数均成倍增加[3]。
骨折和OP 的并发症可致残、致死,治疗耗资巨大,给患者、家族和社会带来沉重的经济负担和身心创伤二、OP 性骨折的流行状况(一)髋部骨折 人群中的骨折发病率随年龄而增加,一般出现两个骨折高峰。
第一个高峰发生于青年期,第二个高峰为高龄期。
>60岁白人妇女约30%曾因OP 发生1次或多次骨折。
全世界每年OP 性骨折约150万例。
在英国,OP 所致髋部骨折占骨科病人的20%,其中80%是>65岁的妇女,约20%髋部骨折患者在6个月的死亡。
由于老龄人口的增长及性别与年龄危险性的增加,髋部骨折的问题很可能与日俱增[4, 5]。
50年后全球的OP 性骨折患病人数平均增加3~4倍,最高的美洲可能超过12倍,亚洲也至少增加5倍以上。
(二)脊椎骨折 与髋部骨折的情形类似。
美国白人妇女50岁以上者的脊椎压缩性骨折发生率为每年18‰[6],显著高于髋部骨折发生率(每年6.2‰),女性脊椎压缩性骨折约为男性的2倍,最常累及的椎体为T8、T12与L1。
国内安珍,杨定焯等报道,对居住在成都地区具有正式户口,≥50岁的1081例中老年人群脊椎骨折患病率为16.19%。
高发部位为胸腰段中胸段,加重程度随增龄呈增加趋势,女性高于男性,农村高于城市。
(三)前臂远端骨折 前臂远端骨折的最主要诱因是摔倒。
在40~65岁的女性中,前臂远端骨折的发病率随年龄增加而升高,两者存在线性相关关系,而20~80岁男性的前臂远端骨折发生率相对恒定。
(四)其他骨折 除上述主要骨折部位外,OP 还可导致肱骨近端、骨盆、尺骨近端等部位的骨折。
人群中这些部位的骨折亦随年龄增加而升高,女性约占3/4。
Valtola 等[7]对11798例妇女(47~56岁)进行了5年追踪,调查分析他们的生活习惯与踝部骨折的关系。
5年内有194例发生骨折,发生率为3.4个骨折/每1000人/年。
骨折的四个相关因素分别是吸烟、服用致OP 药物、骨折既往史(或家族史)和肥胖。
骨折危害比率(hazard ratio )为1.63,体质指数为15~30kg/m 2的危害率较高。
使用3种以上药物者为2.03,吸烟者为2.94。
Kannus 等[8]分析1970~1999年间芬兰医院膝部的骨折病例资料,并用回归模型预测2030年的骨折情况。
结果发现,60岁以上女性的膝部骨折发生率由1970年的59/1000人年增至1999年的105/1000人年。
以此速率推算,2030年的骨折发生率为1999年的2.5倍。
但是,男性的情形有所不同,1970年为30/1000人年,1999年为34/1000人年,并无明显增加。
由于男性的体力活动量和强度高于女性,脊椎压缩性骨折和四肢骨骨折的发生率也高于女性。
随着增龄(尤其是女性)性骨量下降,骨折的危险性也随之增加。
据报道,全球每年的、洲髋部骨折增加1%~3%[9]。
因OP而发生的骨折主要累及髋部、脊椎和上肢,其中以髋部骨折的预后最为严重。
由于生活不能自理,活动受限,加上肺部感染,营养不良和加速的废用性OP,患者多在数月内或1~2年内死亡。
OP性脊椎压缩性骨折的致残致死率也很高,五年存活率约2/3,患者的年龄越大,死亡率越高。
OP患者骨折后,生活质量和工作能力急剧下降,绝大部分病人需要长期住院治疗。
因为病情严重,合并症和并发症多,这些病人的医疗费用十分昂贵。
美国因此而需要的医疗费用在每年200亿美元以上,其中髋部骨折的费用约占1/3。
非住院者的费用也十分惊人,美国每年的家庭护理高达6万人次以上,加上骨折后给单位和家庭带来的影响,OP骨折已成为目前很多国家的严重社会问题和严重的医疗问题。
【病因与危险因素】原发性OP可分为两种类型,即Ⅰ型和Ⅱ型。
Ⅰ型(绝经后OP,PMOP)主要由于雌激素缺乏所致,女性的发病率为男性的6倍以上,发生于绝经后数年内的女性,其中多数患者的骨转换率(turnover rate)增高,亦称高转换型OP,骨质的快速丢失主要发生在小梁骨,尤其是脊椎、桡骨远端、股骨颈和Ward三角区。
PMOP的发病与雌激素缺乏有关,但其发病机制尚未阐明。
导致PMOP的危险因素研究得很多,这些因素或作用于成骨过程和(或)破骨过程的某些阶段,最终使骨量丢失。
一、主要作用于骨吸收的因素(一)妊娠和哺乳在妊娠的第一个三月期,骨吸收明显高于骨形成,伴有骨盐丢失,血和尿中吡啶酚(pyridinine, Pyr)和脱氧吡啶酚(deoxypyridine, D-Pyr)增加,而骨源性碱性磷酸酶(B-ALP)正常,提示骨吸收多于骨形成。
骨吸收主要发生于松质骨,出现骨小梁变细、变薄、甚至断裂,骨的微结构也有明显变化,但至妊娠中后期,骨形成往往呈代偿性增加[10]。
妊娠期妇女对钙磷的需要量较非妊娠妇女增加一倍,尤其是妊娠中期以后,胎儿发育需钙量大,随孕周延续,母体缺乏钙,易出现腓肠肌痉挛、腰腿痛等低钙表现[11]。
如多次妊娠加上营养素、钙和VD等的摄入量不足或其他一些原因,可致OP。
妊娠时出现的骨吸收增强的机制未明,可能与PTH分泌过多,尤其是胎盘分泌PTHrP有关;后期的代偿性骨形成增强主要与高浓度的雌激素和孕激素作用于OB和OC,抑制骨吸收和促进骨形成有关[10]。
但生育期妇女的妊娠次数过多,加上补充钙剂不足或存在其他营养素缺乏,有可能酿成低骨量或OP。
正常哺乳妇女,每天从乳汁中约丢失200~250mg元素钙;如为双胞胎,或同时哺乳两个以上婴儿,每天可从乳汁中丢失400~600mg元素钙,显然哺乳期妇女的钙需要量明显增加,适当补充钙的摄入量有充分理由。
但许多研究表明,补钙并不能纠正钙的负平衡和骨盐丢失。
哺乳早期,骨骼和血钙的代谢转换率明显增快,血PTH和1α,25-(OH)2D3无明显改变。
骨代谢率在哺乳后期逐渐降至正常,是一种生理性的调节过程,补钙对骨代谢似无明显影响,但如在妊娠中、后期出现骨痛,DXA检查发现BMD下降,应视为病理性低骨量或OP,并需长期追踪。
如果在哺乳期间使用了肝素,则更易发生OP[13]。
(二)雌激素性激素为青春期骨骼突发生长(growth spurt)的始动因子,突发生长延迟可致OP。
雌激素缺乏时,OC活性增强,骨丢失加速。
在骨重建过程中,雌激素和雄激素的作用是减慢骨重建速率,故具有抗骨丢失作用。
雌激素和雄激素均可减少骨重建循环次数,其机制是降低OC和OB的生成速率。
但雌激素和雄激素缺乏并不能解释骨重建平衡为什么向成骨活性<破骨活性的方向移动。
雌激素和雄激素对成熟骨组织细胞的作用是促进OC凋亡而对抗OB和骨细胞凋亡。
目前认为,雌激素和雄激素对OB和骨细胞的作用主要来源于“核受体”功能,但也与细胞外信号调节激酶的信号转导途径及Src/Shc途径(位于胞浆内的小泡中)有关。
雌激素缺乏时,这种非核受体作用减弱,OC和OB生成均增加,骨重建速率升高。
加上OB和骨细胞凋亡,故导致骨形成和骨吸收的失平衡,骨吸收多于骨形成。
如果能合成一种主要通过非基因组途径而起作用的雌激素受体激动剂(选择性雌激素受体调节剂,SERMs),那么即可达到既有较强抗OP作用又减少不良反应的目的。
综上所述,目前认为雌激素缺乏的最终后果是引起OC功能亢进,使骨吸收多于骨形成而发生骨量丢失。
从细胞和组织水平看,雌激素缺乏可能主要使一些细胞因子的表达发生紊乱,刺激骨髓的OC前身——粒细胞巨噬细胞-集落形成单位(GM-CFU)分化成为OC,而且抑制OC的凋亡,使其寿命延长,导致骨吸收增加[14]。
(三)孕激素绝经是雌、孕激素同时缺乏的状态。
雌激素与骨代谢的关系已确定,近年来的研究显示孕激素与骨代谢也有一定关系[15]。
孕激素对骨的作用与雌激素类似,但也有不同之处。
孕激素与其受体结合后,对靶基因的表达进行调节。
此外,孕激素也可通过其在OB膜上的非基因组作用,调节OB的活性[16],调节途径为膜结合位点—胞浆Ca2+、IP3和DAG。