[科普中国]-骨吸收

骨吸收（Bone resorption）是指在较低的应力水平下，骨组织的体积和密度逐渐发生下降的生理行为。骨吸收是构成骨重建的重要功能，体现了骨组织对力学环境的适应能力。异常的骨重建现象可能会导致骨质疏松症状，从而成为骨折的诱因[1]。

破骨细胞的调控作用骨吸收的力学行为与骨细胞中的破骨细胞紧密相关。破骨细胞是一种多核的大细胞，数量少于成骨细胞。在骨吸收的过程中，活跃的破骨细胞将会分泌酸性物质和酶，对矿化的骨基质进行分解吸收，使得该区域的骨量发生下降。骨吸收和骨生长同时存在，形成动态的平衡。当应力水平较低时，破骨细胞较成骨细胞活跃因而使得骨的总量发生下降，应力水平较高时则相反。

骨吸收规律的发现骨组织的生长和吸收特性与力学因素有着密切的联系，对这一现象的发现可以追述到19世纪中期。德国的解剖学家Georg Hermann von Meyer与结构力学家Carl Culmann对人体骨骼内小梁结构的分布规律进行了探讨，Meyer进而在他的著作《The Architecture of Spongiosa》中指出骨小梁的分布与该骨骼上主应力的轨迹有关。但此时的学者并未指出该现象的机理与力学环境对骨小梁生长与吸收的调控有关。

1870年，德国的外科医生Julius Wolff继承并发展了Meyer的研究，系统的提出较高的载荷会促进骨的生长，而较低的载荷会促进骨的吸收，即著名的Wolff定律。该现象的发现使得人们逐渐认识到生命活动与力学环境之间复杂的耦合关系，为现代生物力学和力生物学的发展奠定了基础[2]。

骨吸收规律的应用骨吸收的规律普遍存在于日常生活中。例如，长期缺乏运动或处于适中的环境中则会造成骨密度的下降，导致骨质疏松，增加骨折的风险。在骨骼成长的过程中，骨干内层的旧骨不断地被吸收，而外层的新骨不断的生长，从而实现了骨骼形状的密度的改变。

参考文献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.

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姚杰 - 讲师 - 北京航空航天大学生物与医学工程学院樊瑜波 - 教授 - 北京航空航天大学生物与医学工程学院王丽珍 - 讲师 - 北京航空航天大学生物与医学工程学院