第二節(jié)　股骨頭缺血性壞死的病因、病理與發(fā)病機制

一、股骨頭缺血性壞死的病因

引起股骨頭缺血性壞死的病因很多，但大體上可分為創(chuàng)傷性和非創(chuàng)傷性兩大類。

1．創(chuàng)傷因素包括股骨頸骨折(1934年國外統(tǒng)計發(fā)生率為65%，1980年發(fā)生率為21．4%，脫臼發(fā)生率為10%～30%，如果骨折與脫臼合并出現(xiàn)則發(fā)生率為80%)，髖關(guān)節(jié)積累性損傷等，當髖關(guān)節(jié)受到傷害后，血液循環(huán)發(fā)生障礙(髖內(nèi)的滋養(yǎng)動脈、骨外的骨膜、肌肉、關(guān)節(jié)囊等)。

2．非創(chuàng)傷性因素十分復(fù)雜，相關(guān)因素有:①激素治療后;②酗酒;③潛水減壓病;④鐮刀狀細胞貧血;⑤類脂質(zhì)增生;⑥放射線照射;⑦動脈疾患;⑧鐵中毒;⑨糖尿病;⑩凝血異常;〇11其他:結(jié)締組織病變、骨髓浸潤性病變、感染、過敏、微量元素失衡和氧自由基代謝紊亂等因素。其中激素、酒精是兩個最主要因素，約占90%。少數(shù)病例不伴有以上危險因素者被稱為特發(fā)性股骨頭缺血壞死。無論何種原因所致的股骨頭缺血壞死，其組織學(xué)及病理學(xué)改變皆相似。當然，股骨頭本身解剖特點，特別是血液循環(huán)的特點以及髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)方面的特征，也是股骨頭病變較易發(fā)生而引起缺血性壞死的內(nèi)在因素。股骨頭缺血性壞死的發(fā)病機制可能是血流動力學(xué)，代謝生化和生物力學(xué)等多種因素改變并彼此影響的結(jié)果。上述病因歸納為四點:①機械性血管斷裂;②血栓形成或血管栓塞;③損傷后局部組織壓迫血管壁，或無菌性炎癥造成血管痙攣;④靜脈阻塞。

二、股骨頭缺血性壞死的病理

股骨頭缺血性壞死，是骨的活成分(骨細胞、骨髓細胞和脂肪細胞)死亡所引起的病理過程。由于血管斷裂、受壓、痙攣、脂肪栓塞，導(dǎo)致骨細胞缺血，造成骨髓、骨皮質(zhì)逐漸壞死。數(shù)周后血管自周圍長入壞死骨組織，一方面帶入破骨細胞吸收壞死骨，另一方面，由成骨細胞形成新骨覆蓋在壞死骨的骨表面，因而在X線片上表現(xiàn)為骨密度增加，隨著修復(fù)反應(yīng)的進一步發(fā)展，骨組織的完整性遭到破壞，骨小梁斷裂，軟骨塌陷，股骨頭變形。一般認為股骨頭缺血壞死的病理過程是不可逆的，其發(fā)展的自然結(jié)局是髖關(guān)節(jié)的退行性關(guān)節(jié)病。其中激素性股骨頭缺血壞死為一種臨床常見的醫(yī)源性疾病，發(fā)病率居股骨頭缺血壞死之首位。1957年P(guān)ietrogrande和Mastromarino首次報道皮質(zhì)激素誘發(fā)的股骨頭壞死，此后該病引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視，雖然對其早期病理生理改變及治療作了深入的研究，但確切的發(fā)病機制并不清楚;眾多治療方法本身說明尚未找到相對有效的方法。近年來醫(yī)學(xué)界骨科專家對股骨頭壞死的不斷深入研究及介入治療方法的不斷提高，對激素性股骨頭壞死的病理機制有了明確的認識，從而翻開了治愈股骨頭壞死疾病嶄新的一頁。本章重點介紹激素性股骨頭壞死的病理。

1．局部病理生理改變

(1)骨細胞　激素性股骨頭壞死的早期組織學(xué)改變是骨細胞核固縮，空骨陷窩增多，骨髓腔內(nèi)脂肪細胞增生和肥大，無典型骨小梁和骨髓壞死。電鏡下觀察，激素首先引起骨細胞內(nèi)脂質(zhì)積累和超微結(jié)構(gòu)的變化，然后才出現(xiàn)骨細胞形態(tài)改變。

(2)成骨細胞　皮質(zhì)激素抑制成骨細胞合成膠原，這一作用與激素的使用劑量及用藥后時間間隔有關(guān)，生理劑量皮質(zhì)激素可提高成骨細胞合成膠原的能力，超生理劑量或延長用藥時間則抑制其合成。此外激素使成骨細胞合成DNA減少，促進膠原酶的合成，抑制類骨質(zhì)的鈣化過程，降低骨鈣化率。Doherty報道體外大鼠頂骨骨細胞培養(yǎng)結(jié)果，小劑量激素即可使骨鈣含量降低24%。

(3)破骨細胞　皮質(zhì)激素有促進破骨細胞功能，加速骨吸收的作用，而新生和轉(zhuǎn)化態(tài)的破骨細胞功能可被大劑量激素抑制。動物實驗結(jié)果，大劑量激素在抑制成骨的同時，骨鈣的重吸收也被抑制，提示大劑量激素有抑制破骨細胞功能的作用。

(4)骨髓腔內(nèi)脂肪細胞　長期攝入大劑量激素后，兔股骨頭髓腔內(nèi)脂肪細胞增生和肥大。電鏡下觀察，骨髓腔中脂肪細胞異常肥大，小靜脈受壓，管腔明顯變窄。

(5)動脈病變　臨床病理活檢發(fā)現(xiàn)，早期激素性股骨頭壞死伴彌漫性骨髓內(nèi)出血。小動脈病理改變主要集中在肌層，表現(xiàn)為彈性蛋白、膠原纖維變性和消失，內(nèi)彈力層斷裂，平滑肌細胞壞死。動脈內(nèi)皮層病理改變輕微，僅有輕微增厚，血管外層未見病變。壞死區(qū)血管數(shù)減少。股骨頭微血管造影檢查發(fā)現(xiàn)，激素性股骨頭壞死患者有外側(cè)骺動脈損傷，損害部位在股骨頭內(nèi)10．7mm處，股骨頭內(nèi)營養(yǎng)血管仍有部分未受累，并可見再生的修復(fù)血管，且修復(fù)血管范圍隨病情分期進展而增寬，Ⅱ期平均為4．5mm，Ⅲ期平均為9．3mm，Ⅳ期因頭塌陷，血管影像扭曲中斷。然而臨床超選擇動脈造影發(fā)現(xiàn)，血管損害發(fā)生于上支持帶動脈股骨頭外部分。有學(xué)者認為這是因阻塞部位近端血液淤滯，造影檢查時，在阻塞部位近端不顯影的緣故。單獨使用激素引起的股骨頭壞死，血管壁無炎癥反應(yīng)，壞死區(qū)血管修復(fù)反應(yīng)少見或沒有;激素與馬血清或內(nèi)毒素聯(lián)合使用誘發(fā)的骨壞死，血管壁可見炎癥反應(yīng)，壞死區(qū)內(nèi)修復(fù)反應(yīng)明顯。

(6)靜脈病變　對無臨床癥狀的股骨頭壞死病人股骨頭上支持帶血管進行病理學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)在激素治療組，回流靜脈明顯變窄。動物實驗表明，激素治療可使兔靜脈壁出現(xiàn)類似于動脈粥樣硬化動脈壁上的泡沫細胞，行免疫組織化學(xué)染色證明該細胞源自平滑肌細胞，對兔耳靜脈內(nèi)皮行掃描電鏡觀察，見靜脈內(nèi)皮不平，透射電鏡檢查見平滑肌細胞內(nèi)肌絲變性，內(nèi)皮細胞內(nèi)空泡形成。

(7)血栓和脂肪栓子形成　臨床病理檢查發(fā)現(xiàn)，激素性股骨頭壞死病人股骨頭內(nèi)血管中有大量脂肪栓子。動物實驗證明，激素可引起血管內(nèi)脂肪栓子形成。聯(lián)合使用激素和馬血清，或激素和內(nèi)毒素可誘發(fā)兔骨壞死，行組織學(xué)檢查，見血管內(nèi)大量血栓形成。然而也有在壞死股骨頭血管內(nèi)未見血栓和脂肪栓子的報道。

2．全身病理生理改變

(1)血脂改變　動物實驗和臨床觀察表明，皮質(zhì)激素可引起血脂(包括膽固醇、甘油三酯和游離脂肪酸)升高，但血脂升高并不持續(xù)存在，可能只見于用藥后一段時間內(nèi)。

(2)血液流變學(xué)檢查　皮質(zhì)激素可引起血液高凝狀態(tài)，用藥后6周時，兔血液黏滯度及紅細胞壓積明顯增高。臨床觀察到在一些骨壞死病人有家族性高水平纖維蛋白酶原抑制物(PAI－Fx)。而家族性高水平纖維蛋白酶原抑制物患者常伴低纖維蛋白溶解能力(Hypofibrinolysis)，在一篇對13例繼發(fā)性股骨頭壞死病人(其中12例為激素性股骨頭壞死)觀察的報道中，8例有血栓形成傾向。

(3)其他改變　骨內(nèi)壓:早在1938年，Larson等就報道骨壞死伴骨內(nèi)壓升高，有動物實驗證明，激素治療10周后，兔股骨頭內(nèi)骨內(nèi)壓從最初的0．245kPa升高到0．588kPa，然而也有早期激素性股骨頭壞死骨內(nèi)壓升高不明顯的報道，認為骨內(nèi)壓升高是病程發(fā)展過程中出現(xiàn)的繼發(fā)改變。股骨頭內(nèi)氧分壓:臨床研究發(fā)現(xiàn)壞死股骨頭內(nèi)壞死區(qū)氧分壓平均為2．67～7．47kPa，明顯低于非壞死區(qū)。

三、股骨頭缺血性壞死的發(fā)病機制

引起非創(chuàng)傷性股骨頭缺血壞死的原因較為復(fù)雜，但其基本病理過程是一致的。雖然相關(guān)性的研究較多，然而其具體的發(fā)病機理迄今尚不十分清楚。近年來國內(nèi)外關(guān)于股骨頭缺血性壞死的發(fā)病機制研究進展如下:

1．脂肪栓塞學(xué)說　股骨頭缺血性壞死與血管內(nèi)脂肪栓塞有關(guān)。Jones于1965年第一次從臨床上得以證實，提出該學(xué)說。1966年經(jīng)實驗證明，在有關(guān)二者關(guān)系的流行病學(xué)研究調(diào)查中發(fā)現(xiàn)269個病人有89%的非創(chuàng)傷性壞死與脂肪栓塞有關(guān)。Jones曾證明脂肪栓子在肺腎出現(xiàn)，同時在1966年通過靜脈注射脂肪微粒成功誘導(dǎo)出兔子的實驗性骨壞死的模型。Jones認為栓子可能來源于三種不同的機制:①高血脂和脂肪肝;②血漿脂蛋白的不穩(wěn)定性降解;③骨髓內(nèi)脂肪的異常及脂肪組織的崩解。脂肪栓子的一些特性使其容易栓塞骨內(nèi)血管，這些特性為:①含有大量中性脂肪;②脂肪的黏滯性較血漿高;③脂肪球的表面張力使之易附著于骨內(nèi)小動脈壁。Jones將該病的病理生理分為五個時期:0期:脂肪栓塞，該期啟動1～3階段的局部血管內(nèi)凝血至局部骨壞死。階段1:骨內(nèi)血管的機械性阻塞;階段2:化學(xué)性(炎癥性)脂肪栓塞，該階段髓腔內(nèi)腫脹，骨內(nèi)壓升高;階段3:局部血管內(nèi)凝血，血栓形成。1期:局部骨壞死可見壞死骨髓與壞死骨，無修復(fù)。2期:栓塞血管的再通與再血管化(骨吸收與再成骨骨化)無軟骨下塌陷與關(guān)節(jié)不匹配。3期:局部骨質(zhì)塌陷。4期:繼發(fā)性退變性骨性關(guān)節(jié)炎。栓子一般位于終末動脈，也可能因為血管內(nèi)壓力通過毛細血管而進入小靜脈一側(cè)。經(jīng)血管造影發(fā)現(xiàn)許多終末動脈有對比劑中斷現(xiàn)象，這在動物實驗也有類似發(fā)現(xiàn)。一些作者認為，血管內(nèi)脂滴易于附著于終末動脈壁上，由于血流的壓力，使脂滴變形、壓縮而嵌入更細的小動脈內(nèi)。由于骨內(nèi)血管通道恒定，血管舒縮性受骨組織的限定而失去代償功能，導(dǎo)致這些血管阻塞，從而引起血管供血區(qū)域的骨組織缺血和壞死。Wang等研究發(fā)現(xiàn)長時間應(yīng)用皮質(zhì)激素會導(dǎo)致系統(tǒng)性脂肪栓塞，且蓄積在骨內(nèi)小動脈內(nèi)，尤其是股骨頭軟骨下區(qū)小動脈內(nèi)。應(yīng)用特殊脂肪染色技術(shù)研究，在許多股骨頭壞死標本中發(fā)現(xiàn)有脂肪栓子。Jones、Toyoslima在經(jīng)激素治療和酗酒的壞死股骨頭內(nèi)發(fā)現(xiàn)骨內(nèi)脂肪栓子和血栓。Paolggi、王坤正等的動物實驗也發(fā)現(xiàn)了骨血管內(nèi)脂肪栓子與血栓。一系列臨床與動物實驗均支持脂肪栓塞學(xué)說。且脂肪栓塞與血管內(nèi)凝血相關(guān)。

2．血液高凝狀態(tài)　骨內(nèi)微循環(huán)血管內(nèi)凝血(毛細血管和靜脈竇)進展為全身靜脈栓塞和少見的逆行性動脈閉塞是非創(chuàng)傷性骨壞死的病因。但這僅僅是一個中間過程，常由一些潛在的危險因素所觸發(fā)，包括遺傳性因素、環(huán)境因素以及組織因子釋放等。長期應(yīng)用激素可促使血液凝固功能亢進。特別是在膠原性疾病中易造成血管栓塞和骨壞死。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)隨著激素使用時間的延長，小靜脈和毛細血管內(nèi)血流呈泥沙狀流動，可見紅細胞聚集現(xiàn)象，血液黏度隨之升高，因此認為激素可以使血中纖維蛋白原的含量升高，由于纖維蛋白原在血中呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加之紅細胞聚集，使血液黏度增加，并刺激血小板大量生成，凝血力增強，微循環(huán)灌注量下降，導(dǎo)致股骨頭缺血壞死的發(fā)生。

3．血流動力學(xué)改變　實驗證實大劑量應(yīng)用糖皮質(zhì)激素可以使血中纖維蛋白原升高，由于纖維蛋白原在血漿中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，加之紅細胞聚集，使血液黏度增加，而致微循環(huán)灌注量下降，此為激素引起股骨頭壞死的一個重要因素。應(yīng)用激素后，股骨頭微血管小靜脈和毛細血管內(nèi)血流呈泥沙狀流動，流速不恒定，可見紅細胞聚集征象，經(jīng)連續(xù)觀察外周毛細血管流速，實驗組隨著用藥時間延長，血流速度呈下降趨勢，造成骨組織細胞缺氧和酸中毒，導(dǎo)致骨細胞壞死。隨著激素使用時間的延長，局部小靜脈和毛細血管內(nèi)血流呈泥沙樣流動及紅細胞聚集現(xiàn)象越明顯。研究發(fā)現(xiàn)。應(yīng)用糖皮質(zhì)激素后，股骨頭軟骨下區(qū)血管數(shù)目明顯減少，血管直徑明顯變小;此外，短期內(nèi)大劑量攝入激素引起血液流變學(xué)及血脂明顯異常，表現(xiàn)為全血黏度、血漿黏度及總膽固醇明顯升高，血液呈高凝滯狀態(tài)，使股骨頭血管內(nèi)凝血且形成血栓，髓內(nèi)微循環(huán)障礙，引起組織缺氧、水腫和骨內(nèi)壓升高，導(dǎo)致股骨頭缺血性壞死。激素通過抑制網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，降低其纖溶蛋白溶解活性，引起血漿的高凝及低纖溶狀態(tài)。血管內(nèi)凝血，微血栓形成，造成骨細胞代謝障礙。

4．遺傳性因素　遺傳性易栓癥和低纖溶致股骨頭缺血壞死的關(guān)系愈來愈引起重視。自然抗凝機制的遺傳缺陷(蛋白C和蛋白S的缺乏)、抗活性蛋白C和抗心脂抗體均與血栓形成傾向密切相關(guān)。蛋白C和蛋白S的缺乏對促血栓形成因子Va的滅活作用降低，抗活性蛋白C的存在阻止活性蛋白C與Va因子的連接，導(dǎo)致促凝血活性升高?？剐闹贵w(IgG、IgM、IgA)屬于抗磷脂抗體，可抑制前列腺素合成，使血小板數(shù)目減少，血管內(nèi)皮細胞受損以及凝血酶原、蛋白C和蛋白S減少，使凝血系統(tǒng)紊亂，血栓形成。血液中組織纖溶酶原激活劑(tPA2Fx)活性降低，而纖溶酶原激活物抑制劑(PAI2Fx)活性增高，使纖溶活性降低。高脂蛋白α亦有減少纖溶的作用。易栓癥和低纖溶性致靜脈血栓形成，靜脈壓升高，進而導(dǎo)致動脈灌注減少。

5．脂質(zhì)代謝紊亂　攝入大劑量激素后，股骨頭血壓低，血流量減少，流速緩慢，流向急度轉(zhuǎn)彎，脂肪栓子容易沉積，最終構(gòu)成血管栓塞。實驗證實激素性股骨頭缺血性壞死動物血清總膽固醇、甘油三酯明顯升高，并發(fā)現(xiàn)股骨頭、頸部微血管內(nèi)皮細胞胞漿中出現(xiàn)較大的低電子密度脂滴。單獨運用激素引起股骨頭壞死的動物模型中，脂肪肝及骨內(nèi)脂肪栓塞易見。而在聯(lián)合應(yīng)用內(nèi)毒素(LPS)及激素建立的Shwartzman模型中，組織病理學(xué)檢查未見有脂肪栓塞和脂滴沉積，僅見血液高凝狀態(tài)。因此認為高凝和高脂血癥均為非創(chuàng)傷性股骨頭缺血壞死的發(fā)病機制。有學(xué)者作了激素誘導(dǎo)骨髓基質(zhì)干細胞脂肪化的研究，將鼠骨髓基質(zhì)干細胞分別以10^－9、10^－8、10^－7 molar的地塞米松誘導(dǎo)培養(yǎng)48小時至21天，在無地塞米松存在的情況下D₁細胞表現(xiàn)成骨，分化為成骨細胞，在有地塞米松的情況下，成骨分化下降，脂肪分化增加，并隨地塞米松濃度增加脂肪化也增加。通過MRI研究了股骨頭缺血性壞死患者股骨近端的脂肪轉(zhuǎn)化率，調(diào)查了28例患者42側(cè)壞死股骨頭，并用84個正常股骨頭做對照，發(fā)現(xiàn)病患組股骨近端脂肪轉(zhuǎn)化率是90．2%，對照組為75．1%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。Conditioning Logistic回歸分析，股骨近端的脂肪轉(zhuǎn)化率每增加5%，股骨頭缺血性壞死的危險度OR值提高3．6倍。股骨近端的脂肪轉(zhuǎn)化率每增加10%，股骨頭缺血性壞死的危險度OR值提高12．9倍。并確定股骨近端脂肪轉(zhuǎn)化率84%為診斷股骨頭缺血性壞死的標準，其敏感度為79%，特異度83%，陽性預(yù)測值為87%，陰性預(yù)測值為67%。

Wang Y．S．用乙醇處理MSCs、D₁細胞、NIH 3T3細胞，發(fā)現(xiàn)乙醇導(dǎo)致這些細胞:①向脂肪細胞分化，具有時間及劑量依賴性;②促進其合成甘油三酯，抑制其骨鈣素合成;③降低細胞內(nèi)ALP活性，抑制程度隨乙醇濃度增大及作用時間延長而增大;④MSCs中成脂基因422(aP2)mRNA呈高表達，成骨基因I型膠原基因呈低表達;D₁細胞中成骨基因骨鈣素mRNA表達顯著下降; NIH 3T3細胞中成脂轉(zhuǎn)錄因子PPARγmRNA的表達明顯增加。這些研究表明，激素、乙醇可誘導(dǎo)骨髓多功能干細胞系分化成脂，并抑制其成骨分化。與臨床上股骨頭缺血壞死的股骨頭內(nèi)脂肪細胞增殖肥大的早期病理變化相一致。股骨頭內(nèi)脂肪堆積導(dǎo)致缺血，同時成骨分化減少，骨修復(fù)不足，最終發(fā)生骨壞死。這可能是股骨頭缺血壞死新的病理學(xué)機制。

6．血管損害　股骨頭缺血壞死髓芯活檢標本的組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，股骨頭內(nèi)小動脈血管中層變性、平滑肌細胞壞死、內(nèi)部彈性纖維層破壞以及破損血管殘留。這些改變使血管壁脆性增加，在外力作用下易破壞，出現(xiàn)多灶性多階段性髓內(nèi)出血。這不僅使血供減少，而且反復(fù)出血可擴大壞死范圍。在靜息期及股骨頭外血管均發(fā)現(xiàn)類似變化，僅較為輕微。激素性股骨頭缺血壞死患者原來都同時存在以脈管炎為特征的疾病，小動脈通常是脈管炎和激素的靶器官，而激素的應(yīng)用促使病變發(fā)展。股骨頭缺血壞死的發(fā)生發(fā)展依賴于動脈病變的程度和出血程度。

7．骨內(nèi)壓的升高　激素不僅可誘導(dǎo)多潛能骨髓細胞系D₁分化為脂肪細胞，而且可促進脂類特異性基因422(aP2)的表達，因此激素不僅刺激而且調(diào)節(jié)骨髓基質(zhì)細胞的脂肪生成過程。同時膠原mRNA及骨鈣素mRNA表達減少，D₁細胞系成骨活性降低，致使骨髓基質(zhì)細胞在成骨細胞及脂肪細胞分化之間呈反向變化，脂肪細胞增殖、肥大，造成骨髓脂肪組織堆積，引起骨內(nèi)壓升高，使股骨頭內(nèi)微血管受壓，血供減少。同時，成骨細胞分化減少，減慢了骨的修復(fù)和塑型，最終造成塌陷。激素還可使血小板聚集，血管閉塞，局部酸性代謝物質(zhì)積聚，毛細血管通透性增高，骨髓間質(zhì)水腫，骨內(nèi)壓升高，導(dǎo)致股骨頭壞死。由于激素使纖維組織增生和血栓形成，股骨頭內(nèi)較大的靜脈(如上支持帶靜脈等)和交界區(qū)微靜脈管腔狹窄，血栓栓塞以及骨髓內(nèi)纖維組織增生，壓迫微靜脈，致血流淤滯，亦可使骨內(nèi)壓升高，在股骨頭供血動脈中卻未發(fā)現(xiàn)類似改變。

8．骨質(zhì)疏松　負鈣平衡骨質(zhì)疏松:長期使用激素通過許多方面因素共同影響鈣平衡，從而使骨生成速度減慢，骨吸收增加，引起骨質(zhì)疏松，受壓后所致微型骨折，出現(xiàn)塌陷而壓迫毛細血管和骨髓細胞，最終導(dǎo)致骨髓缺血壞死。皮質(zhì)激素通過對性激素的影響引發(fā)骨質(zhì)疏松，皮質(zhì)激素可抑制促卵泡成熟激素(FSH)誘導(dǎo)的雌激素和睪丸酮的產(chǎn)生。雌激素的降低是絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的主要原因。通過對腸鈣吸收的影響引發(fā)骨質(zhì)疏松，其機理尚不清楚。激素降低胃腸鈣的吸收，增加尿鈣的排泄導(dǎo)致負鈣平衡，引發(fā)甲狀旁腺機能亢進，導(dǎo)致甲狀旁腺激素(PTH)的釋放，結(jié)果致使骨鹽丟失。另一方面，應(yīng)用1，25－(OH)₂－D₃能改善腸鈣的轉(zhuǎn)運，但不能使其恢復(fù)到正常。過去認為激素能抑制成骨細胞的活力，減少蛋白質(zhì)及粘多糖的合成，使骨基質(zhì)形成障礙導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，通過機械壓力使軟骨下骨小梁發(fā)生微細骨折、萎縮。皮質(zhì)激素通過對性腺、胃腸道、甲狀旁腺、骨骼等組織起作用，最終導(dǎo)致骨鹽丟失，骨質(zhì)疏松拱橋形結(jié)構(gòu)在機械力的作用下易導(dǎo)致骨小梁變細、骨折、塌陷而壓迫毛細血管和骨髓細胞，最終導(dǎo)致股骨頭缺血壞死。通過造成股骨頭缺血性壞死模型的觀察，認為股骨頭缺血性壞死發(fā)病期間均經(jīng)歷一個共同的骨質(zhì)疏松的病理過程。

9．氧自由基代謝紊亂　氧自由基代謝紊亂是導(dǎo)致激素性股骨頭壞死的可能原因之一。有人采用極譜氧電極法和硫代巴比妥酸(TBA)比色法實驗表明股骨頭無菌性壞死患者紅細胞SOD活性明顯下降，血漿LPO含量增高，二者呈負相關(guān)。SOD作為體內(nèi)主要的自由基清除劑，能催化超氧化物及脂質(zhì)過氧化物的還原，控制脂質(zhì)過氧化物的水平。SOD的減少，體內(nèi)LPO的氧化和還原失控，脂質(zhì)過氧化作用，可損害蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。由此作者認為股骨頭無菌性壞死患者存在自由基代謝異常，自由基也可能參與股骨頭無菌性壞死的病理過程。其機制可能與氧自由基導(dǎo)致蛋白質(zhì)損害有關(guān)，使骨細胞和骨間質(zhì)壞死。氧自由基作用于蛋白質(zhì)可能通過修飾氨基酸殘基，引起構(gòu)像改變，使肽鍵斷裂或交聯(lián)，改變蛋白質(zhì)對水解酶的敏感性，變性蛋白質(zhì)的降解，使骨間質(zhì)中膠原蛋白和粘蛋白破壞和骨細胞死亡而導(dǎo)致骨質(zhì)壞死。

通過以上研究來看，從分子細胞水平對病因及發(fā)病機制的研究正在逐步開展，這將有助于對該病的預(yù)防及治療。避免股骨頭損傷，合理應(yīng)用激素，減少乙醇攝入，已成為預(yù)防股骨頭壞死的重中之重;了解其發(fā)病機制可從多角度全方位系統(tǒng)化阻止或延緩股骨頭壞死的發(fā)生。

總之，股骨頭缺血性壞死發(fā)病機制極其復(fù)雜，不可能用單一學(xué)說加以解釋，將其釋為由多因素所致、多階段發(fā)生的疾病似乎更為客觀。國內(nèi)學(xué)者通過采用馬血清致敏后用激素誘導(dǎo)，建立股骨頭缺血性壞死動物模型的方法，發(fā)現(xiàn)其與機體免疫狀態(tài)有關(guān)。此觀點可以解釋臨床上同樣用激素，為什么有的發(fā)生股骨頭缺血性壞死，有的卻可幸免。有作者觀察股骨頭缺血性壞死的MRI，發(fā)現(xiàn)股骨頭缺血性壞死患者經(jīng)常同時伴有多發(fā)性關(guān)節(jié)干骺端骨壞死。因此，認為股骨頭缺血性壞死不是局限性疾病，而更可能是全身骨組織疾病的一個組成部分。