代謝性骨病

1.骨質疏鬆症

2.拘樓一軟骨病

3.原發性甲狀旁腺功能亢進症

4.原發性甲狀旁腺功能減退症

5.中毒性骨病（維生素D、氟、鉛、磷等中毒）

6.其他如粘多糖代謝異常、Marfan症、Paget症。

骨有皮質骨和海綿骨之別，皮質骨主要為管狀骨的骨幹部，硬度較高，海綿骨則為脊椎骨等短骨和扁平的中心部，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著，成為成熟的海綿骨梁。此種海綿骨由較多骨梁和骨髓組織構成，具有豐富的血管，並接觸液體，遠較皮質骨的代謝更為旺盛和活躍。皮質骨的外面有骨膜，其內層有營養成骨作用，可促進骨的橫徑方向生長。皮質骨的內面有骨內膜，生長期間，由於在內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Harvers管，垂直方向則有與之相連的Volk-mann管，其中有營養骨骼的血管和造血組織以Havers管為中心有同心圓狀的骨小窩（lacunae），內有骨細胞。Havers管和骨小腔相連處為進行營養的骨細管（canaliculi ）。

骨組織由細胞及細胞外基質構成，後者含有機質35%，無機質65%。細胞只佔很少體積，細胞的作用一是調節及分佈無機質成分，協助維持血清鈣濃度在一個很窄的範圍；二是進行骨重建，骨機質的不斷形成和吸收，使對因負重和鍛煉引起的力學作出反應，維持骨骼的內在平衡。

1.骨的無機鹽

骨的無機鹽即骨鹽，約佔骨幹重量的65%一70%，其餘為基質部分。骨骼含有體內總鈣的99%，其次尚有碳酸、氟、氯等成分。人體骨鈣總重量約為1.2一1. 5kg,磷佔50%。骨鹽中無機鈣、磷主要以結晶的輕磷灰石和無定形的膠體磷酸鈣形式分佈在有機質中。

2.骨的有機基質

膠原組織占基質的絕大多數，90%一95%系I型膠原，其餘為非膠原部分，系多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。糖，脂類和糖蛋白複合體如骨連接蛋白（osteonec-tin ），骨鈣素（osteocalcin）和骨磷酸蛋白（osteolpon-tin ）等。膠原纖維成熟后呈束狀，排列規則，骨鹽便沉積於其間隙之中。維生素C、生長素、甲狀旁腺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成骨細胞（osteoblast）破骨細胞（osteoclast）和骨細胞（osteocyte）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后可轉為破骨細胞，也可直接轉為成骨細胞，但降鈣素則抑制此轉變。破骨細胞在降鈣素的作用下可轉變為成骨細胞，但甲狀旁腺素則抑制這種轉變。成骨細胞含有特異的骨型鹼性磷酸酶（AKP ），具有甲狀旁腺素和1,25 （OH）zD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。成骨細胞合成蛋白先在粗面內質網池，然後在高爾基複合體，最後在細胞外。近年研究發現一些分泌成分可能直接自細胞基質產生，其最後產物單位為可溶性原膠原（tropocollageii）大分子，在細胞外分泌，成骨細胞在組織培養中可產生骨，其微細結構能輸出蛋白質，並可濃縮含膠原的氨基酸。成骨細胞成骨過程中一旦被周圍骨基質所包埋，即成為骨細胞。骨細胞可保持骨的完整性，作為骨存活的標誌。成骨細胞在其周圍製造骨基質后，自身即被禁閉於基質中而轉變為靜止的骨細胞。成骨細胞和骨細胞占骨骼中細胞的絕大部分。破骨細胞多見於骨吸收部位的邊緣，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，並和骨小窩中骨細胞相連，形成成骨細胞一骨細胞複合體，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，在代謝中十分活躍。

成骨細胞的功能為：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制未明。在缺乏A KP的低磷酸酶血症中，鈣化作用則受影響。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、轉變生成因子（3 （TGF-（3） I和II型、酸性和鹼性纖維母細胞生長因子、血小板衍生生長因子和胰島素樣生長因子I和n等對成骨細胞的活力也相當重要。

骨細胞的功能：骨細胞起生理性礦物泵作用，通過骨細管交換骨質和血液中的鈣離子，並有溶骨作用。

破骨細胞功能為：破骨細胞主要促進骨質吸收。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。甲狀旁腺（ PTH）及破骨細胞激活因子（OAF）均能影響破骨細胞的形成，並可加強骨細胞的活動。而降鈣素（CT）及雙磷酸鹽則起抑制作用。此外，有些因子如白介素I，腫瘤壞死因子，干擾素丫可通過破骨細胞促進骨吸收。

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係，血漿中鈣、磷乘積也起重要作用。成骨細胞能合成並分泌膠原和糖蛋白等基質成分，然後基質進行骨鹽沉著，形成骨質。現發現骨鹽沉著與基質小泡有關。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，促進骨鹽沉著，形成骨質。血漿中鈣、磷乘積對骨鈣的沉積也很重要。低於正常值35一40時，不利於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，逐漸形成輕磷灰石結晶，以後作為晶核逐漸增大，使骨鹽沉積於膠原纖維上和間隙中，成為完整的骨質。

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輕脯氨酸，破骨細胞同時溶解骨質中的輕磷灰石結晶，使血鈣增高。

在生長發育期間，舊骨不斷吸收，新骨不斷形成，稱為骨骼的重建（remodeling）。骨重建始於軟骨邊緣，先由破骨細胞吸收骨質成腔，數月後新骨形成沉積於骨腔。如成骨作用佔優勢，則骨骼變粗。成人骨骼雖無明顯增大或縮小，也有3%一5%骨質處於不斷重建中，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去動態平衡，便可出現各種代謝性骨病。