激素的影响
最显著的影响雌激素在鸟.在卵细胞形成之前的生命周期中,沿长骨内表面的成骨细胞活动显著增加,并且髓腔变得充满松质骨.随着卵的形成,这种海绵骨被迅速吸收;血浆钙含量急剧上升;钙沉积在壳里。在研究哺乳动物骨骼成熟之前,雌激素的管理产生加速出现骨化中心,增长放缓软骨骨头,骨骺的融合;结果就是一个成年人骨架比正常的小。在老年哺乳动物中,雌激素在一定剂量和给药时间表可能抑制小梁骨吸收,和,在一些物种,延长给药雌激素可能导致骨孔隙度增加。在绝经后妇女,雌激素的管理抑制骨吸收和产生瞬态血清钙和磷的减少和肾对磷的再吸收,以及积极的钙平衡效应,有助于稳定骨骼的总骨量。
所描述的影响是雌激素作为一种一般的类固醇激素,并没有尝试区分在天然雌激素的作用和许多之间合成品种现在广泛用于压制排卵.
对…的影响知之甚少孕酮对年轻豚鼠的骨骼研究表明,加速骨骼发育的雌激素等激素的活性受到轻微抑制。
在哺乳动物中,包括人类,在性成熟之前,男性的生长突增主要是由于男性的生长促进作用性激素睾酮.当使用睾酮和相关类固醇时,在有限的时间内刺激线性生长;然而,最终,特别是如果他们给予大剂量,他们抑制骨骼生长,因为加速骨骼发育和过早的骨骺闭合。研究表明,成年哺乳动物服用睾酮衍生物会抑制骨骼的转换和吸收,并增加氮、磷和钙的保留。
肾上腺皮质类固醇激素对骨骼的影响是多种多样的,但主要的结果是年轻人的生长速度减慢,成年人的骨量减少。在库欣综合症,其中存在异常高分泌使用皮质类固醇,骨质流失到骨折的情况经常发生。皮质醇在高浓度下抑制蛋白质以及粘多糖的合成,抑制骨基质的形成和核苷入骨细胞。皮质醇也抑制肠道钙的吸收,进而导致钙的吸收增加甲状旁腺素骨吸收的产生和速率。
缺乏内源性的分泌物甲状腺结果导致骨骼生长发育迟缓。这个动作激素来促进生长和骨骼成熟可能是间接的,通过其对细胞代谢的一般影响。过量的甲状腺激素导致年轻人过早出现骨化中心和关闭松果体在成人中增加骨细胞代谢。通常,在甲亢成人中,骨吸收大于骨形成的增加,从而导致骨量的损失。
前额叶脑下垂体分泌一种骨骼生长发育所必需的激素。激素的这种作用是间接的,是由“硫酸因子”介导的,一种物质在大脑中产生肝是对生长激素刺激的反应。在多大程度上生长激素是否参与成人的骨骼重塑尚不清楚,但成熟后激素的过度分泌会导致所有骨骼的扭曲增大,这种情况被称为肢端肥大症.生长激素在骨骺闭合前过度分泌导致巨人症.对人类使用生长激素的研究表明,生长激素具有明显的物种特异性;垂体下侏儒的生长只能通过人类或者灵长类生长激素。激素在人体的主要代谢作用是氮的保留和钙的周转增加,从而增加肠钙吸收和尿钙排泄.
胰岛素参与骨骼生长的调节;它可能增强甚至是生长激素对骨骼的作用所必需的。已发现胰岛素可刺激垂体切除大鼠的生长和骨骺扩大,并促进软骨和骨中硫酸软骨素的合成以及氨基酸和核苷向骨的运输。
营养影响
对骨骼最重要的营养影响是钙的可用性钙.钙代谢的主要过程表明骨与钙的密切关系。骨骼含有人体99%的钙,可以作为足够的缓冲物,以维持软组织中自由移动的钙的恒定水平,细胞外液,血.这个池中的游离钙浓度必须保持在相当窄的范围内(每升细胞外液50-65毫克),以保持恒定的内部环境神经肌肉过敏的必要条件,凝血肌肉收缩力和心脏功能。钙通过骨骼的形成,通过尿液、粪便和汗液等途径离开池,并周期性地通过泌乳以及经胎盘运动。钙通过骨吸收机制和从上肠道的饮食钙中吸收进入池。
对于动物或人类来说,充足的钙的可用性对骨骼的意义在于骨骼的机械强度与其成正比矿物内容。骨骼的所有其他成分,有机的和无机的,当然也是骨骼所必需的完整性,但结构材料可用性的重要性最容易通过考虑钙平衡(饮食摄入量与排泄量)来说明。如果钙的摄入量有限,维持正常水平的细胞外和软组织钙必须通过各种排泄途径从这个池中流失,这就要求钙从它的储存库——骨骼中被挖掘出来。充足的矿物质摄入有助于保持骨量,钙平衡的增加也证明了这一点抑制骨吸收。
美国国家科学院食品和营养委员会建议成人每天摄入1000到2000毫克钙,儿童每天摄入800到1300毫克钙。然而,日常饮食中钙的摄入量通常在400至600毫克之间,其中150至250毫克来自绿色蔬菜,其余通常来自牛奶和奶制品。女性每日尿钙排泄量通常为50 - 150毫克,男性为50 - 300毫克。粪便中钙的排泄量远大于尿液;粪便中的钙大部分是食物中未被吸收的钙。大量出汗会导致每天流失超过200毫克的水分。钙的吸收取决于以前和现在的钙摄入量和饮食类型。当有足够的维生素D摄入时,大约30%的膳食钙被吸收。
另一种主要矿物组成骨头是磷维生素d在牛奶、肉类和其他富含蛋白质的食物中大量存在。成人每日磷的推荐摄入量为700毫克,青少年为1250毫克,8岁以下儿童为500毫克。长期饮食中磷的缺乏或尿中磷的显著损失会导致骨骼缺乏矿物质,这被称为佝偻病在儿童和骨软化在成人。骨架还充当一个存储库镁.镁缺乏可导致神经肌肉功能障碍类似于缺钙.镁对甲状旁腺激素的调节至关重要。
氟化,一种被证明具有预防蛀牙价值和安全性的元素,当在饮用水中以百万分之一的浓度提供时,会被吸收到骨骼晶格结构中,也会被吸收到搪瓷产生更大的晶体,更不易吸收。已注意到含氟饮用水中10倍或更多的量会导致骨骼异常胶原蛋白合成。人体内极大剂量的氟中毒会产生密度更大但结构不规则的脆性骨质。
的功能维他命A仍有待澄清,但它显然是软骨增殖和骨骼生长所必需的。如果没有维生素A,骨重建也会受损,骨骼发育异常。过量的维生素会导致皮肤变薄皮质骨而且骨折.
抗坏血酸,或维生素C对细胞内胶原蛋白的形成和脯氨酸的羟基化是必不可少的。在坏血病,是一种由于缺乏维生素C而引起的疾病,骨骼的胶原蛋白基质不能部分或完全钙化(见上图重塑,成长和发展).
维生素D有几种复杂的生理作用,影响钙,磷和骨代谢。一种维生素D叫做calcitrial增加了效率肠道对钙的吸收,也直接与成骨细胞相互作用而增加成骨细胞函数。当饮食中的钙不足时,钙质会刺激造骨细胞增加破骨细胞分化因子(ODF)在其表面,它反过来动员破骨细胞间充质细胞变得成熟破骨细胞.因此,维生素D的主要功能是通过增加肠道对膳食钙的吸收来维持血清中钙的水平。在需要增加的时候,比如在怀孕在哺乳期、哺乳期和青春期生长时,循环中钙质水平增加,导致肠道钙吸收效率增加80%。维生素D缺乏时,甲状旁腺激素水平升高,导致磷流失到尿液中。
其他营养因素包括蛋白质作为骨基质的重要组成部分,必须通过饮食摄入和从其他组织转化来提供。酸碱平衡的改变也对骨骼有影响酸中毒在各种临床疾病和摄入酸盐,并伴有矿物质损失。
罗伯特·普罗克斯·希尼 唐纳德·韦登