漫话核医学与骨骼健康
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骨骼系统的生长发育和退变

骨和关节从胚胎开始生长发育,构成人体各部位的骨架,支持体重,参与运动,经历幼年的柔弱、壮年的强健,最终进入暮年的衰败,骨和关节在不同阶段呈现出不同的特点。

骨的起源与生长

骨骼起源于中胚层间充质,从胚胎第8周开始。间充质先分布成膜状,此后有的在膜的基础上骨化,称为膜化骨,见于颅骨和面骨;其余骨骼则是间充质先发育成软骨,以后再骨化,称为软骨化骨。

在儿童发育期,长骨的纵径生长是在骨骺与干骺端之间的骺板软骨中进行的,直至成年骨骺与干骺完全闭合才停止,如生长发育过程中骺板提前钙化,将影响人体的身高。

各部位骨的生长发育

1)颅的生长发育

新生儿颅与身体比较相对较大,颅高约为身高的1/4,而成人颅高约占身高的1/7。胎儿脑及感觉器官发育较早,面颅相对发育晚,新生儿面颅为全颅的1/7~1/8,成年人面颅增大到全颅的1/4,老年人骨质因被破骨细胞吸收而变薄,牙齿磨损脱落,面颅再次变小。新生儿颅顶各骨间缝隙交接处的膜称为囟,前囟一般于一岁半左右闭合,后囟于出生后不久即闭合,前囟闭合的早晚可作为婴儿发育的标志和颅内压力变化的测试窗口。

2)脊柱的发育

新生儿脊椎数量是32~33块(骶椎5块,尾椎3~4块)。椎骨在椎体和两侧椎弓各有一个骨化中心,胸、腰椎两侧椎弓的骨化中心在1岁时完全融合,颈椎在1岁多时融合,骶骨在7~10岁时融合,且常融合不良形成脊柱裂。对于椎弓与椎体的融合,颈椎为3岁,胸椎为4~5岁,腰椎为6岁,骶椎为7岁或更晚。新生儿的脊柱是由胸椎后凸和骶骨后凸形成的向前弯曲,在出生后3个月形成颈曲,出生后18个月出现腰曲,从而出现了人类所特有的4个矢状面生理弯曲。

3)胸廓的发育

胸廓的形状也有阶段性变化,并与性别、体型、健康状况及生活条件有关。新生儿的胸廓矢状径略等于横径,胸廓呈桶状。6岁以后,横径逐渐增大。13岁时,胸廓与成年人相似。15岁后出现性别差异,女性胸廓上部与下部直径相差不大,胸廓呈短而钝圆形;男性胸廓各径比女性较大,胸廓近似上窄下宽、前后略扁的圆锥形。老年人的胸廓因肋软骨钙化,弹性减小,运动减弱,呈长扁形,肺气肿严重的人则因前后径加大而呈桶状胸。

4)四肢的发育

新生儿四肢许多次级骨化中心尚未出现,在其后生长过程中顺次出现,此时骨关节X线片常常显示关节间隙较宽或不能显示骨性关节面。发育相对较早的是膝关节,出生时其股骨下端和胫骨上端的骨骺即已存在,而髋关节远未发育完成,股骨头次级骨化中心在半岁以后才出现,髋臼的Y形软骨需到青春期才逐渐闭合。8块腕骨的骨化中心出现时间与年龄的相关性较好,因而曾以腕部X线片所观察到的腕骨数量来推算骨龄。

儿童的骨关节

A为1岁,女,腕骨见2枚骨化中心(短箭头);B为8岁,男,膝关节间隙宽于成人(长箭头),股骨及胫骨可见清晰的骨骺板(短箭头);C为9岁,男,髋臼Y形软骨板清晰(短箭头),股骨大转子、小转子可见次级骨化中心(长箭头)。

骨龄

人的生长发育可用两个“年龄”来表示,即生活年龄(日历年龄)和生物年龄(骨龄)。骨龄是骨骼年龄的简称,评价骨龄一般是为了评价儿童身体的生长发育是否与年龄相称,它不仅可以确定儿童的生物学年龄,而且还可以了解儿童的生长发育潜力及性成熟的趋势,预测儿童的成年身高,对一些儿科内分泌疾病的诊断也有很大帮助。骨龄除用于医学方面,还广泛应用于确定运动员的实际年龄及用于司法判案过程。

传统的骨龄评估通常是拍摄手部和腕部X光片后由医生判读,有简单计数法、图谱法、评分法和计算机骨龄评分系统等,受生长发育的种族差异与长期趋势的影响。目前最适合中国当代儿童的骨龄标准为《中国青少年儿童手腕骨成熟度及评价方法》(TY/T 3001—2006),是中国目前唯一的行业骨龄标准并广泛应用在医疗、文体及司法领域。通常生物年龄(骨龄)与生活年龄的差值在±1岁以内的称为发育正常,大于1岁的称为发育提前(简称“早熟”),小于-1岁的称为发育落后(简称“晚熟”)。

骨龄异常通常是儿科某些内分泌疾病的一个表现,如肾上腺皮质增生症或肿瘤、性早熟、甲亢、卵巢颗粒细胞瘤等会导致骨龄提前,而先天性卵巢发育不全(特纳综合征)、软骨发育不全、甲状腺功能减退等会导致骨龄明显落后。

孩子的身高常常是家长比较关心的问题。骨龄与儿童身高密切相关,各年龄阶段的身高与成年后的身高也高度相关,所以根据当前的骨龄可以预测出将来的身高,当然这反映的是一种趋势,身高预测的误差总是难免的。对偏矮或预测较矮的儿童进行科学增高,可从合理营养、适量运动、充足睡眠入手,保证充足且均衡的营养,多参加跳绳、游泳、篮球、跑步等运动,保证充足睡眠。除非是真正需要治疗的矮身材,正常身高的孩子在发育期间是不主张用药的。如果真的觉得孩子需要增高,则应该及时到正规医院的儿科问诊,由医生判断是否需要进行人为干预。

骨和关节的退行性病变

不管你有多么地不情愿,也不管你多么地注意保养,或采用了哪些高科技手段,身体的衰老总是不期而遇,只是来得早晚的问题。我们的身体就像机器,用多了总有坏的一天,但是若养护得好,就可以多用很多年。

骨和关节的衰老表现为骨强度的下降、关节功能的下降,是一个不可阻挡的趋势,再加上疼痛和功能障碍的症状,也就成了一直困扰我们的疾病了,比如颈椎病、腰椎退行性病变、膝关节退行性病变等。关节的退行性病变也称为骨关节炎,是由年龄增长、肥胖、劳损、创伤、关节先天性异常、关节畸形等多种因素引起的关节软骨退化损伤、关节边缘和软骨下骨反应性增生及由此引起一系列相应症状的关节病变的统称,好发于髋、膝、指间和脊椎等关节。

脊柱的退行性病变应该是发生最早的骨关节退行性病变,可早于20岁发生,当然这类患者相对较少,初期主要是由不良姿势导致的韧带、肌腱的无菌性炎症。随着年龄的增长,椎间盘会出现水分减少,弹性下降,向周围隆起或突出,挤压神经引起症状,成为常见的腰椎间盘突出症。长期劳动累积的影响,以及某些不良劳动姿势或外伤,会导致韧带、肌腱的损伤和炎症的出现。局部炎性损伤反复发生和修复,在损伤部位出现钙质的沉着并骨化,表现为椎体缘或椎弓关节边缘形成的骨质增生(或称为骨刺、骨赘)。这些骨刺如果不挤压神经或血管则相安无事;如果长在椎体后缘压迫到脊髓和神经根,就可引起相应的症状。这些骨刺其实是身体应对损伤的适应性变化,比如长在椎体边缘的骨刺可以将椎间盘承托得更好,并加大椎体上、下面的面积,降低椎体承受的压强,因为此时椎体的承重能力和椎间盘的弹力都在下降。所以大家不需要一看到骨刺就担心,但是有了症状还是要先就医,多数情况下通过休息并配合药物治疗可以缓解症状,有些情况可能需要手术。

俗话说:人老先老腿。许多人的体力衰退会先表现在腿上,发现自己不再那么能走和跑了,下肢的关节也常出现不舒服。髋和膝关节的病变严重影响人们的活动自由,而尤以膝关节退变的影响最为多见。多种因素会引发或加重膝关节的退行性病变:第一是年龄因素,器官的衰老和身体素质的下降导致了病变隐患的到来;第二,膝关节作为承受体重的关节,在身体的重压之下比其他关节更易磨损,尤其是对于那些肥胖的朋友;第三,膝关节又是人体最大、最复杂且运动最多的关节,这就意味着更容易受到损伤,特别是对于运动爱好者们。还有许多骨关节本身或骨关节之外的因素也会加速关节的退变,比如关节的发育异常、急慢性损伤、结核性关节炎、类风湿性关节炎、痛风、糖尿病、甲状旁腺功能亢进症等,这些因素也同样可作用于其他关节;某些关节还有其独特的病变,比如股骨头坏死是导致髋关节退变的重要因素之一。

关节退行性病变的趋势不可阻挡,伴随着关节的肿胀疼痛、僵直、畸形、关节功能的逐渐丧失等症状,治疗目标主要为缓解疼痛、阻止和延缓疾病的进展、保护关节功能和改善生活质量。治疗方法分为药物治疗、外科治疗和非药物治疗。最常用的缓解骨关节炎疼痛的药物是非甾体抗炎药,虽然疗效确切,但不良反应也不少。本书后面要介绍“云克”治疗,其对骨关节炎患者将会是一个新的有效的选择。对于部分症状重且有适应证者可在关节镜下进行手术治疗。部分关节功能严重受损的患者可接受人工关节置换的治疗方法,这些手术在缓解疼痛、恢复关节功能方面效果显著。非药物治疗如针灸、理疗等也有不错表现。

除了医治之外,骨关节保养就是我们最能发挥主观能动性的方面了,重在预防。我们应减少或避免导致骨关节炎的危险因素,比如控制体重、戒烟,体力劳动者应注意休息,注意劳动操作姿势,减少易致关节损伤的操作(如跪地、蹲下、弯腰、爬楼梯、爬山、走远路、搬重物),避免过度运动和不运动,控制糖尿病和甲旁亢等对骨关节有影响的疾病。对于已有损伤的患者,除了配合治疗,以及遵照上述预防事项外,还需要适当休息,严重者甚至应卧床休息,防止关节的进一步磨损。对于轻中度活动的骨关节炎患者,推荐进行不损伤关节的有氧运动和抗阻耐力锻炼,比如游泳就比较有利于膝关节的保护。

骨和关节从发生、成长,到衰老、退变,是一个自然进程,童年的逐渐长高给我们带来喜悦,壮年强硬的骨骼默默地支撑着我们丰满的生活,老年骨骼的衰退也给每个人带来不同的痛苦和忧伤。人生短暂,为了能够更好地维护健康和享受生活,好好爱护我们的骨骼系统吧!