马真胜1、顾建文2
空军军医大学第一附属医院骨科1
解放军总医院第九医学中心2
一、引言
骨骼是人体的重要支撑结构，在维持身体形态、保护内脏器官以及参与运动和代谢等方面发挥着至关重要的作用。然而，随着年龄的增长，人体会出现一系列的生理变化，其中骨丢失（bone loss）是与衰老（aging）密切相关的一个重要问题。
骨丢失不仅会导致骨质疏松症（osteoporosis）、骨折（fracture）等疾病的发生，还会影响人体的健康和生活质量。因此，了解骨丢失与衰老的关系，对于预防和治疗骨丢失具有重要的意义。
二、骨丢失的原因
（一）年龄因素（Age factor）
随着年龄的增长，人体的骨量会逐渐减少。这主要是由于随着年龄的增加，人体的成骨细胞（osteoblast）活性逐渐降低，而破骨细胞（osteoclast）活性相对增强，导致骨吸收（bone resorption）大于骨形成（bone formation），从而引起骨丢失。
在衰老过程中，成骨细胞的数量和功能都会逐渐下降。成骨细胞主要负责合成和分泌骨基质（bone matrix），包括胶原蛋白（collagen）和非胶原蛋白（non-collagenous proteins）等，这些物质是构成骨骼的重要成分。随着成骨细胞活性的降低，骨基质的合成减少，从而导致骨量下降。
同时，破骨细胞的活性在衰老过程中会相对增强。破骨细胞主要负责降解和吸收骨组织，释放出钙（calcium）和磷（phosphorus）等矿物质，维持人体的钙磷代谢平衡。在衰老过程中，由于多种因素的影响，破骨细胞的活性增强，骨吸收速度加快，超过了骨形成的速度，从而导致骨丢失。
（二）激素水平变化（Hormonal changes）
1. 雌激素（Estrogen）
雌激素是维持女性骨骼健康的重要激素之一。在绝经后，女性体内的雌激素水平急剧下降，这会导致破骨细胞活性增强，骨吸收增加，从而引起骨丢失。
雌激素可以通过多种途径影响骨代谢。一方面，雌激素可以直接作用于成骨细胞和破骨细胞，调节它们的活性和功能。另一方面，雌激素还可以通过影响其他激素的分泌和代谢，间接调节骨代谢。例如，雌激素可以抑制甲状旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）的分泌，从而减少骨吸收。
2. 甲状旁腺激素（Parathyroid hormone）
甲状旁腺激素是调节钙磷代谢的重要激素之一。随着年龄的增长，甲状旁腺激素水平会逐渐升高，这会导致骨吸收增加，从而引起骨丢失。
甲状旁腺激素可以促进破骨细胞的活性和增殖，增加骨吸收。同时，甲状旁腺激素还可以促进肾脏对钙的重吸收和对磷的排泄，维持血钙水平的稳定。在衰老过程中，由于甲状旁腺激素水平的升高，骨吸收速度加快，超过了骨形成的速度，从而导致骨丢失。
3. 维生素 D（Vitamin D）
维生素 D 是维持钙磷代谢平衡的重要激素之一。随着年龄的增长，人体皮肤合成维生素 D 的能力逐渐下降，同时肾脏对维生素 D 的活化能力也逐渐降低，这会导致钙磷代谢失衡，从而引起骨丢失。
维生素 D 可以促进肠道对钙和磷的吸收，维持血钙和血磷水平的稳定。同时，维生素 D 还可以促进成骨细胞的活性和增殖，增加骨形成。在衰老过程中，由于维生素 D 水平的下降，钙磷代谢失衡，骨形成减少，骨吸收增加，从而导致骨丢失。
（三）营养因素（Nutritional factors）
1. 钙摄入不足（Insufficient calcium intake）
钙是维持骨骼健康的重要元素之一。如果长期钙摄入不足，会导致血钙水平下降，刺激甲状旁腺激素分泌，从而增加骨吸收，引起骨丢失。
人体中的钙主要存在于骨骼和牙齿中，约占人体总钙量的 99%。其余的钙则分布在血液、细胞外液和软组织中，参与人体的各种生理功能。当饮食中钙摄入不足时，人体会通过调节甲状旁腺激素的分泌来维持血钙水平的稳定。甲状旁腺激素会促进破骨细胞的活性和增殖，增加骨吸收，释放出钙进入血液，从而导致骨丢失。
2. 维生素 D 缺乏（Vitamin D deficiency）
维生素 D 缺乏会导致钙磷代谢失衡，从而引起骨丢失。如前所述，维生素 D 可以促进肠道对钙和磷的吸收，维持血钙和血磷水平的稳定。当维生素 D 缺乏时，肠道对钙和磷的吸收减少，血钙和血磷水平下降，刺激甲状旁腺激素分泌，增加骨吸收，引起骨丢失。
3. 蛋白质摄入不足（Insufficient protein intake）
蛋白质是维持骨骼健康的重要营养物质之一。如果长期蛋白质摄入不足，会导致骨基质合成减少，从而引起骨丢失。
蛋白质是构成骨基质的重要成分之一，包括胶原蛋白和非胶原蛋白等。当蛋白质摄入不足时，骨基质的合成减少，骨骼的强度和韧性下降，容易发生骨折。此外，蛋白质还可以通过调节激素的分泌和代谢，间接影响骨代谢。例如，蛋白质可以促进胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）的分泌，IGF-1 可以促进成骨细胞的活性和增殖，增加骨形成。
（四）生活方式因素（Lifestyle factors）
1. 缺乏运动（Lack of exercise）
缺乏运动会导致肌肉萎缩，骨骼的负荷减少，从而引起骨丢失。
运动可以通过多种途径影响骨代谢。一方面，运动可以增加骨骼的负荷，刺激成骨细胞的活性和增殖，增加骨形成。另一方面，运动还可以促进肌肉的收缩和舒张，通过肌肉对骨骼的牵拉作用，增加骨骼的强度和韧性。此外，运动还可以调节激素的分泌和代谢，间接影响骨代谢。例如，运动可以促进胰岛素的分泌，胰岛素可以促进成骨细胞的活性和增殖，增加骨形成。
2. 吸烟（Smoking）
吸烟会影响钙的吸收和利用，同时还会抑制成骨细胞的活性，从而增加骨丢失的风险。
吸烟会导致人体中的尼古丁（nicotine）和一氧化碳（carbon monoxide）等有害物质的含量增加，这些物质会影响钙的吸收和利用。同时，吸烟还会抑制成骨细胞的活性和增殖，减少骨形成。此外，吸烟还会影响维生素 D 的代谢，降低维生素 D 的活性，从而影响钙磷代谢平衡，增加骨丢失的风险。
3. 饮酒过量（Excessive alcohol consumption）
饮酒过量会影响钙的吸收和利用，同时还会抑制成骨细胞的活性，从而增加骨丢失的风险。
饮酒过量会导致人体中的乙醇（ethanol）含量增加，乙醇会影响钙的吸收和利用。同时，饮酒过量还会抑制成骨细胞的活性和增殖，减少骨形成。此外，饮酒过量还会影响维生素 D 的代谢，降低维生素 D 的活性，从而影响钙磷代谢平衡，增加骨丢失的风险。
三、衰老对骨代谢的影响
（一）成骨细胞功能下降（Decline in osteoblast function）
随着年龄的增长，成骨细胞的数量和活性会逐渐下降。成骨细胞是负责骨形成的细胞，成骨细胞功能下降会导致骨形成减少，从而引起骨丢失。
成骨细胞的功能下降主要表现在以下几个方面：
1. 成骨细胞的增殖能力下降。随着年龄的增长，成骨细胞的增殖速度逐渐减慢，这会导致成骨细胞的数量减少，骨形成能力下降。
2. 成骨细胞合成骨基质的能力下降。随着年龄的增长，成骨细胞合成胶原蛋白和非胶原蛋白等骨基质成分的能力逐渐下降，这会导致骨基质的质量和数量减少，骨骼的强度和韧性下降。
3. 成骨细胞对生长因子和激素的反应性下降。随着年龄的增长，成骨细胞对胰岛素样生长因子-1、甲状旁腺激素等生长因子和激素的反应性逐渐下降，这会影响成骨细胞的活性和功能，导致骨形成减少。
（二）破骨细胞活性增强（Enhanced osteoclast activity）
随着年龄的增长，破骨细胞的数量和活性会逐渐增强。破骨细胞是负责骨吸收的细胞，破骨细胞活性增强会导致骨吸收增加，从而引起骨丢失。
破骨细胞的活性增强主要表现在以下几个方面：
1. 破骨细胞的增殖能力增强。随着年龄的增长，破骨细胞的增殖速度逐渐加快，这会导致破骨细胞的数量增加，骨吸收能力增强。
2. 破骨细胞分泌酸性物质和酶的能力增强。随着年龄的增长，破骨细胞分泌酸性物质和酶的能力逐渐增强，这些物质可以降解骨基质，释放出钙和磷等矿物质，促进骨吸收。
3. 破骨细胞对生长因子和激素的反应性增强。随着年龄的增长，破骨细胞对甲状旁腺激素、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等生长因子和激素的反应性逐渐增强，这会促进破骨细胞的活性和功能，导致骨吸收增加。
（三）骨代谢调节激素水平变化（Changes in hormone levels regulating bone metabolism）
随着年龄的增长，人体的骨代谢调节激素水平会发生变化。例如，雌激素水平下降、甲状旁腺激素水平升高、维生素 D 水平下降等，这些激素水平的变化会影响骨代谢，导致骨丢失。
1. 雌激素水平下降
如前所述，雌激素是维持女性骨骼健康的重要激素之一。在绝经后，女性体内的雌激素水平急剧下降，这会导致破骨细胞活性增强，骨吸收增加，从而引起骨丢失。
2. 甲状旁腺激素水平升高
随着年龄的增长，甲状旁腺激素水平会逐渐升高。甲状旁腺激素可以促进破骨细胞的活性和增殖，增加骨吸收。同时，甲状旁腺激素还可以促进肾脏对钙的重吸收和对磷的排泄，维持血钙水平的稳定。在衰老过程中，由于甲状旁腺激素水平的升高，骨吸收速度加快，超过了骨形成的速度，从而导致骨丢失。
3. 维生素 D 水平下降
随着年龄的增长，人体皮肤合成维生素 D 的能力逐渐下降，同时肾脏对维生素 D 的活化能力也逐渐降低。维生素 D 可以促进肠道对钙和磷的吸收，维持血钙和血磷水平的稳定。当维生素 D 水平下降时，肠道对钙和磷的吸收减少，血钙和血磷水平下降，刺激甲状旁腺激素分泌，增加骨吸收，引起骨丢失。
（四）氧化应激增加（Increased oxidative stress）
随着年龄的增长，人体的氧化应激水平会逐渐增加。氧化应激会损伤成骨细胞和骨细胞，导致骨形成减少和骨吸收增加，从而引起骨丢失。
氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡，导致活性氧（reactive oxygen species，ROS）产生过多，从而对细胞和组织造成损伤的一种状态。在衰老过程中，由于自由基的产生增加和抗氧化能力的下降，氧化应激水平会逐渐增加。氧化应激可以通过多种途径影响骨代谢，导致骨丢失。
1. 氧化应激可以损伤成骨细胞和骨细胞的 DNA、蛋白质和脂质等生物大分子，导致细胞功能障碍和死亡。成骨细胞和骨细胞的损伤会导致骨形成减少，从而引起骨丢失。
2. 氧化应激可以激活核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）等转录因子，促进破骨细胞的生成和活性，增加骨吸收。
3. 氧化应激可以抑制成骨细胞的分化和功能，减少骨形成。同时，氧化应激还可以促进破骨细胞的分化和功能，增加骨吸收。
《骨丢失与衰老的关系综述》
四、骨丢失的临床表现
骨丢失在临床上会表现出一系列明显的症状，对患者的生活质量和健康带来严重影响。
（一）疼痛（Pain）
骨丢失患者常出现腰背疼痛、四肢疼痛等症状。疼痛的程度和性质因人而异，一般在活动后加重，休息后缓解。这种疼痛主要是由于骨量减少、骨微结构破坏，导致骨骼的承受能力下降，在日常活动中，轻微的外力作用就可能引起骨内的微小骨折或骨小梁的断裂，刺激周围的神经末梢，从而产生疼痛。
对于老年人来说，这种疼痛可能会被误认为是普通的肌肉劳损或关节炎，从而延误治疗。疼痛不仅会影响患者的日常活动，还会导致患者的睡眠质量下降，情绪烦躁，进一步影响身体健康。
（二）身高缩短（Height reduction）
骨丢失患者常出现身高缩短的症状。这是因为骨丢失会导致椎体压缩变形，从而引起身高缩短。随着年龄的增长，人体的骨骼会逐渐发生退变，骨密度降低，尤其是脊柱中的椎体，承受着身体的大部分重量，更容易受到骨丢失的影响。
当椎体发生压缩变形时，整个脊柱的长度就会缩短，从而导致身高降低。一般来说，每一个椎体压缩变形 1-2 毫米，就可能导致身高缩短 1-2 厘米。对于严重的骨质疏松患者，身高缩短可能会更加明显。
身高缩短不仅会影响患者的外貌形象，还会导致患者的身体平衡能力下降，增加跌倒的风险。此外，身高缩短还可能会引起胸廓变形，影响心肺功能，导致呼吸困难、心悸等症状。
（三）驼背（Humpback）
骨丢失患者常出现驼背的症状。这是因为骨丢失会导致椎体压缩变形，从而引起脊柱弯曲，形成驼背。驼背的形成主要是由于椎体前部的压缩变形比后部更加严重，导致脊柱向前弯曲。
驼背不仅会影响患者的外貌形象，还会导致患者的胸廓变形，影响心肺功能。同时，驼背还会增加患者的腰部负担，导致腰痛等症状。对于老年人来说，驼背还会影响他们的日常生活，如穿衣、洗澡、吃饭等，给他们带来很大的不便。
（四）骨折（Fracture）
骨丢失患者容易发生骨折，尤其是髋部骨折、腕部骨折和椎体骨折等。骨折的发生会严重影响患者的生活质量，甚至危及生命。
骨丢失导致的骨折通常被称为脆性骨折（fragility fracture），是指在轻微外力作用下或没有明显外力作用下发生的骨折。例如，咳嗽、打喷嚏、弯腰、提重物等日常活动都可能导致脆性骨折的发生。
髋部骨折是骨丢失患者最严重的骨折之一，因为髋部骨折后患者需要长期卧床，容易引起各种并发症，如肺炎、深静脉血栓、压疮等，死亡率较高。腕部骨折虽然相对较轻，但也会影响患者的日常生活和工作。椎体骨折则可能导致患者的身高缩短、驼背、腰痛等症状，严重影响患者的生活质量。
五、预防和治疗骨丢失的方法
（一）营养干预（Nutritional intervention）
1. 增加钙摄入（Increase calcium intake）
钙是维持骨骼健康的重要元素之一。建议成年人每天摄入钙 800 - 1000 毫克，老年人每天摄入钙 1000 - 1200 毫克。可以通过食用富含钙的食物，如奶制品（dairy products）、豆制品（soy products）、海鲜（seafood）等，来增加钙的摄入。
奶制品是钙的良好来源，其中牛奶（milk）、酸奶（yogurt）等富含丰富的钙和维生素 D。豆制品如豆腐（tofu）、豆浆（soy milk）等也含有一定量的钙。海鲜中的虾（shrimp）、蟹（crab）、贝类（shellfish）等也富含钙。此外，一些蔬菜如西兰花（broccoli）、菠菜（spinach）等也含有一定量的钙，但由于其中含有草酸（oxalic acid）等物质，会影响钙的吸收，因此在食用时可以先焯水，去除部分草酸。
2. 补充维生素 D（Supplement vitamin D）
维生素 D 是维持钙磷代谢平衡的重要激素之一。建议成年人每天摄入维生素 D 400 - 800 国际单位，老年人每天摄入维生素 D 800 - 1200 国际单位。可以通过食用富含维生素 D 的食物，如鱼肝油（cod liver oil）、蛋黄（egg yolk）、奶制品等，来补充维生素 D。也可以通过晒太阳（sun exposure）来促进皮肤合成维生素 D。
在阳光中的紫外线（ultraviolet rays）照射下，人体皮肤中的 7 - 脱氢胆固醇（7-dehydrocholesterol）可以转化为维生素 D3。因此，每天适当的晒太阳可以帮助人体合成足够的维生素 D。但需要注意的是，晒太阳的时间不宜过长，以免引起皮肤损伤。同时，对于一些不能经常晒太阳的人群，如老年人、长期卧床的患者等，可以通过口服维生素 D 补充剂（vitamin D supplement）来补充维生素 D。
3. 保证蛋白质摄入（Ensure protein intake）
蛋白质是维持骨骼健康的重要营养物质之一。建议成年人每天摄入蛋白质 0.8 - 1.0 克/千克体重，老年人每天摄入蛋白质 1.0 - 1.2 克/千克体重。可以通过食用富含蛋白质的食物，如肉类（meat）、鱼类（fish）、蛋类（eggs）、奶制品等，来保证蛋白质的摄入。
蛋白质是构成骨基质的重要成分之一，充足的蛋白质摄入可以保证骨基质的正常合成和修复。同时，蛋白质还可以通过调节激素的分泌和代谢，间接影响骨代谢。例如，蛋白质可以促进胰岛素样生长因子 - 1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）的分泌，IGF-1 可以促进成骨细胞的活性和增殖，增加骨形成。
（二）运动干预（Exercise intervention）
1. 负重运动（Weight-bearing exercise）
负重运动可以增加骨骼的负荷，刺激骨形成，从而预防和治疗骨丢失。建议每周进行 3 - 5 次负重运动，如快走（brisk walking）、跑步（running）、跳绳（jumping rope）、爬楼梯（climbing stairs）等。
快走是一种简单易行的负重运动，适合大多数人群。跑步的强度相对较大，可以根据自己的身体状况选择合适的速度和距离。跳绳可以有效地刺激骨骼，增加骨密度，但对于膝关节有损伤的人群不宜进行。爬楼梯也是一种很好的负重运动，但需要注意安全，避免摔倒。
2. 抗阻运动（Resistance exercise）
抗阻运动可以增加肌肉力量，提高骨骼的稳定性，从而预防和治疗骨丢失。建议每周进行 2 - 3 次抗阻运动，如举重（weightlifting）、俯卧撑（push-ups）、仰卧起坐（sit-ups）等。
举重可以根据自己的身体状况选择合适的重量和组数。俯卧撑和仰卧起坐可以有效地锻炼上肢和腹部的肌肉，提高身体的稳定性。此外，还可以使用弹力带（resistance band）等器材进行抗阻运动，增加运动的多样性和趣味性。
（三）药物治疗（Drug therapy）
1. 钙剂和维生素 D 补充剂（Calcium and vitamin D supplements）
钙剂和维生素 D 补充剂是预防和治疗骨丢失的基础药物。可以通过口服钙剂和维生素 D 补充剂来增加钙和维生素 D 的摄入，从而预防和治疗骨丢失。
在选择钙剂时，应注意选择含有适量维生素 D 的钙剂，以提高钙的吸收和利用。同时，还应注意钙剂的副作用，如便秘（constipation）、胃肠道不适（gastrointestinal discomfort）等。如果出现副作用，应及时调整剂量或更换钙剂。
2. 抗骨质疏松药物（Anti-osteoporosis drugs）
抗骨质疏松药物可以抑制骨吸收或促进骨形成，从而预防和治疗骨丢失。常用的抗骨质疏松药物有双膦酸盐（bisphosphonates）、降钙素（calcitonin）、雌激素受体调节剂（selective estrogen receptor modulators，SERMs）、甲状旁腺激素类似物（parathyroid hormone analogues）等。
双膦酸盐是目前临床上最常用的抗骨质疏松药物之一，它可以抑制破骨细胞的活性，减少骨吸收。降钙素可以抑制破骨细胞的活性，同时还可以缓解骨痛。雌激素受体调节剂适用于绝经后女性骨质疏松的治疗，它可以选择性地作用于雌激素受体，发挥类似雌激素的作用，减少骨丢失。甲状旁腺激素类似物可以促进成骨细胞的活性，增加骨形成。
（四）生活方式干预（Lifestyle intervention）
1. 戒烟限酒（Quit smoking and limit alcohol consumption）
吸烟（smoking）和饮酒过量（excessive alcohol consumption）会增加骨丢失的风险。因此，建议戒烟限酒，以预防和治疗骨丢失。
吸烟会影响钙的吸收和利用，同时还会抑制成骨细胞的活性，从而增加骨丢失的风险。饮酒过量会影响钙的吸收和利用，同时还会抑制成骨细胞的活性，还可能影响肝脏对维生素 D 的代谢，从而增加骨丢失的风险。
2. 避免跌倒（Avoid falls）
跌倒是导致骨折的主要原因之一。因此，建议采取措施避免跌倒，如保持地面干燥（keep the ground dry）、安装扶手（install handrails）、穿防滑鞋（wear anti-slip shoes）等。
对于老年人来说，由于身体平衡能力下降，容易跌倒。因此，在日常生活中应注意保持环境的安全，避免滑倒和摔倒。同时，还可以进行一些平衡训练（balance training），如太极拳（Tai Chi）、瑜伽（yoga）等，提高身体的平衡能力。
六、结论
骨丢失是与衰老密切相关的一个重要问题。随着年龄的增长，人体的骨量会逐渐减少，这是由于年龄因素、激素水平变化、营养因素和生活方式因素等多种原因共同作用的结果。衰老会影响骨代谢，导致成骨细胞功能下降、破骨细胞活性增强、骨代谢调节激素水平变化和氧化应激增加等，从而引起骨丢失。
骨丢失的临床表现主要有疼痛、身高缩短、驼背和骨折等。这些症状不仅会影响患者的生活质量，还会危及患者的生命安全。因此，预防和治疗骨丢失具有重要的意义。
预防和治疗骨丢失的方法主要有营养干预、运动干预、药物治疗和生活方式干预等。通过采取综合措施，可以有效地预防和治疗骨丢失，提高人们的生活质量。
在日常生活中，我们应该注意保持良好的生活习惯，如均衡饮食、适量运动、戒烟限酒等，以预防骨丢失的发生。同时，对于已经出现骨丢失的患者，应及时就医，进行规范的治疗，以减少骨折的发生风险，提高生活质量。
总之，骨丢失与衰老密切相关，我们应该重视骨丢失的预防和治疗，提高人们的健康水平和生活质量。
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