[科普中國(guó)]-骨吸收

骨吸收（Bone resorption）是指在較低的應(yīng)力水平下，骨組織的體積和密度逐漸發(fā)生下降的生理行為。骨吸收是構(gòu)成骨重建的重要功能，體現(xiàn)了骨組織對(duì)力學(xué)環(huán)境的適應(yīng)能力。異常的骨重建現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥狀，從而成為骨折的誘因[1]。

破骨細(xì)胞的調(diào)控作用骨吸收的力學(xué)行為與骨細(xì)胞中的破骨細(xì)胞緊密相關(guān)。破骨細(xì)胞是一種多核的大細(xì)胞，數(shù)量少于成骨細(xì)胞。在骨吸收的過程中，活躍的破骨細(xì)胞將會(huì)分泌酸性物質(zhì)和酶，對(duì)礦化的骨基質(zhì)進(jìn)行分解吸收，使得該區(qū)域的骨量發(fā)生下降。骨吸收和骨生長(zhǎng)同時(shí)存在，形成動(dòng)態(tài)的平衡。當(dāng)應(yīng)力水平較低時(shí)，破骨細(xì)胞較成骨細(xì)胞活躍因而使得骨的總量發(fā)生下降，應(yīng)力水平較高時(shí)則相反。

骨吸收規(guī)律的發(fā)現(xiàn)骨組織的生長(zhǎng)和吸收特性與力學(xué)因素有著密切的聯(lián)系，對(duì)這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)可以追述到19世紀(jì)中期。德國(guó)的解剖學(xué)家Georg Hermann von Meyer與結(jié)構(gòu)力學(xué)家Carl Culmann對(duì)人體骨骼內(nèi)小梁結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律進(jìn)行了探討，Meyer進(jìn)而在他的著作《The Architecture of Spongiosa》中指出骨小梁的分布與該骨骼上主應(yīng)力的軌跡有關(guān)。但此時(shí)的學(xué)者并未指出該現(xiàn)象的機(jī)理與力學(xué)環(huán)境對(duì)骨小梁生長(zhǎng)與吸收的調(diào)控有關(guān)。

1870年，德國(guó)的外科醫(yī)生Julius Wolff繼承并發(fā)展了Meyer的研究，系統(tǒng)的提出較高的載荷會(huì)促進(jìn)骨的生長(zhǎng)，而較低的載荷會(huì)促進(jìn)骨的吸收，即著名的Wolff定律。該現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使得人們逐漸認(rèn)識(shí)到生命活動(dòng)與力學(xué)環(huán)境之間復(fù)雜的耦合關(guān)系，為現(xiàn)代生物力學(xué)和力生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[2]。

骨吸收規(guī)律的應(yīng)用骨吸收的規(guī)律普遍存在于日常生活中。例如，長(zhǎng)期缺乏運(yùn)動(dòng)或處于適中的環(huán)境中則會(huì)造成骨密度的下降，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，增加骨折的風(fēng)險(xiǎn)。在骨骼成長(zhǎng)的過程中，骨干內(nèi)層的舊骨不斷地被吸收，而外層的新骨不斷的生長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了骨骼形狀的密度的改變。

參考文獻(xiàn)1. Frost, H.M., A 2003 Update of Bone Physiology and Wolff's Law For Clinicians.The Angle Orthodontist, 2004. 74(1): p. 3-15.

2. Wolff, J., The Classic On the Inner Architecture of Bones and its Importance for Bone Growth (Reprinted from Virchows Arch Pathol Anat Physiol, vol 50, pg 389-450, 1870).Clinical Orthopaedics and Related Research, 2010. 468(4): p. 1056-1065.

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

姚杰 - 講師 - 北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院樊瑜波 - 教授 - 北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院王麗珍 - 講師 - 北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院