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骨矿盐
胶原原纤维内存在骨矿盐结晶，原纤维的 结构及机化能限制结晶的大小并控制方向
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骨矿盐
矿盐提供刚度及强度 结晶大小 结晶分部的范围 结晶的同质性及异质性 在年老骨，骨矿含量↓，结晶大小平均
↑，分布变窄，复合材料减弱
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骨矿盐
骨越矿化，弹性模量越高；硬度增加 高矿化及高结晶 → 降低塑性变形，在
骨小梁变细或断裂
骨质量↓
骨强度↓
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骨重建影响骨质量的机制（2）
骨重建加快
骨形成期缩短
骨基质矿化及胶原代谢异常
骨质量
骨量
骨强度↓
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骨重建影响骨质量的机制（3）
骨质量
微小损伤
正反馈
正反馈
骨重建
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骨质量的概念
骨质量为骨骼能够对抗外力而不发生骨折 的能力，主要包括：
极限衰竭前启动微裂隙的发生 骨重建被抑制后，可使骨更老化、更
高矿化程度
骨强度决定于骨基质体积、骨微结构及骨 矿化程度
骨的蛋白质含量越多，矿化程度越低 象牙质 矿化程度 > 齿质 > 钙化软骨 > 交
织骨 > 板状骨 板层骨含胶原纤维最多，矿化组织化最少
骨微结构 （Bone Microarchitecture） 矿化成分 （Mineral Composition ） 有机基质 （Organic Matrix） 骨转换 （Bone Turnover） 骨微损伤 （Bone Microdamage）
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微损害
骨在负荷时逐渐积累微裂隙，当 负荷量、循环次数、微裂隙的数目及 大小和时间不断增加，微裂隙逐渐融 合为一个大的裂隙，后者逐渐发展， 终致断裂
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微裂隙
一个裂隙易于启动但生长困难，较一个很 难启动但一旦开始即能达到临界大小，对 疲劳衰竭有更大抵抗
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人体脊柱松质骨随年龄变化
皮质孔隙增加，微构筑减弱 纵、横行骨小梁的强度均降低
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骨质量的概念
骨质量为骨骼能够对抗外力而不发生骨折 的能力，主要包括：
骨微结构 （Bone Microarchitecture） 矿化成分 （Mineral Composition ） 有机基质 （Organic Matrix） 骨转换 （Bone Turnover） 骨微损伤 （Bone Microdamage）
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松质骨的生物力学强度
松质骨由许多单个骨小梁互相连接而成网 状结构，材料硬度是指单个骨小梁硬度， 结构硬度是指网状结构硬度
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管状骨与松质骨骨质疏松特点
管状骨与松质骨不仅结构不同，其骨 质疏松特点也存在差异
管状骨骨质疏松表现为管壁变薄，骨 骼横截面上内径增大，而松质骨则表 现为平均骨密度减少
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骨重建
结构性骨重建可视为骨骼更新，包括 BMU 及器官水平，也包括疲劳性损 害的修复
移除及代替已接近生命终期骨的微结 构，使骨处于更适合生理情况的微环 境
是应用抗骨吸收药物减少骨折风险的 主要基础
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骨重建影响骨质量的机制（1）
骨重建加快
骨陷窝数量↑
骨陷窝深度↑
如果骨重建速率加快，参与骨重建单位的数目增 多和形成的骨重建单位体积变小即可导致骨量丢 失，相反则可增加骨量或延缓骨量丢失。
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骨重建
具两种不同但相关功能： 一、形成骨结构：在骨的大小、 形状、骨量及强度上以最优状态适 应当前力学负荷 二、维持钙体内平衡：由细胞控 制进出骨的矿盐流动
蛋白多糖 大的硫酸软骨素蛋白多糖 小的富亮氨酸蛋白多糖 ：二聚糖等
糖氨聚糖：透明质酸 糖蛋白：骨连接素，骨桥蛋白，涎蛋白，
小的整合素连接N-链接糖基化 （SIBLINGS），生长因子 维生素K依赖蛋白：骨钙素，Gla蛋白
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骨基质蛋白
骨基质蛋白及蛋白多糖可能与成核及 矿盐沉积有关；直接或间接参与骨重 建，募集细胞附着于骨
关于骨质量与骨质疏松
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r R
管状骨的骨质疏松特点
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管状骨骨质疏松特点
内径（r)与外径(R）比值 （）增大 = r/R
骨量 只与 有关，与外径（R）和 内径 （r） 的绝对尺寸无关
30岁左右正常年轻人下肢骨骨干中部 值接近0.35
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骨转换和骨转换率
对成年人来说，一般骨转换即指骨的重建过程， 确定骨转换状况的金标准是骨的组织形态学计量 分析。
骨转换率可简单地理解为骨的代谢率，可用骨重 建率来衡量。后者又主要由三个因素决定，即骨 重建单位的重建速度、一定时间内参与的骨重建 单位数量及骨重建单位形成后的体积（容量）。
骨基质蛋白与细胞因子、生长因子、 细胞表面受体及其他基质蛋白间有重 要相互作用
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骨质量的概念
骨质量为骨骼能够对抗外力而不发生骨折 的能力，主要包括：
骨微结构 （Bone Microarchitecture） 矿化成分 （Mineral Composition ） 有机基质 （Organic Matrix） 骨转换 （Bone Turnover） 骨微损伤 （Bone Microdamage）
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骨质量的概念
骨质量为骨骼能够对抗外力而不发生骨折 的能力，主要包括：
骨微结构 （Bone Microarchitecture） 矿化成分 （Mineral Composition ） 有机基质 （Organic Matrix） 骨转换 （Bone Turnover） 骨微损伤 （Bone Microdamage）
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骨胶原
胶原提供延性及韧性，作为生物复合体的 软蛋白，能减轻矿盐结晶及蛋白/矿盐界面 的打击损害
胶原性能的变化能改变矿盐含量及其沉积 随年龄增加，胶原含量减少，矿盐/胶原比
例↑ 胶原损害将降低骨韧度及强度而非刚度
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基质细胞外蛋白
(Matrix Extracellular Protein,MEPE)