骨骼是具有代谢活跃的器官，与全身其他器官系统一样，具有生长发育、衰老、病损等生命现象。在这些过程中，骨骼将会受到多种调控激素或疾病因素的影响，呈现出骨骼代谢改变，从而导致骨骼形态、结构等物理学变化，在临床上表现出各种状态下的不同特征。
骨组织、细胞在代谢过程中存在许多代谢产物，这些代谢产物将会在骨组织局部、体液中呈不同浓度的分布，它们不但影响骨组织的塑建与重建，也会对骨骼的各种调控激素进行反馈调节，以此维持骨代谢平衡。
（一） 维生素D
维生素D是调节钙磷代谢的重要激素。其生理作用主要包括：1、促进小肠对钙磷的吸收；2、促进肾小管钙磷重吸收；3、促进骨钙动员到循环中。除了调节钙磷代谢之外，维生素D还对免疫系统、神经系统等有重要的作用。
维生素D在体内的代谢产物超过40种，但是绝大多数在循环中的半衰期都很短。25羟维生素D（25(OH)D）在血液中与维生素D结合蛋白结合，半衰期长达21天，是维生素D在体内的主要存储形式，其检验不受进食和生理节律等影响。1,25（OH）2D是25（OH）D经1α羟化酶羟化后的产物，是体内最具有生理活性的维生素D代谢产物，半衰期为4小时～6小时，它在血中浓度仅25（OH）D的千分之一。临床上推荐检测25（OH）D来反映人体维生素D的营养状态（Ⅱ﹣3，A），1,25（OH）2D在极少数情况下具有鉴别意义，但不作为维生素D营养状态指标。
高效液相法是测定25(OH)D浓度的金标准，但由于该法耗时费力，不利于广泛使用，因此目前最常用的25（OH）D检测方法是免疫测定法，其次是液相质谱法。最常用的1,25（OH）2D检测方法是放射免疫测定法。值得注意的是，虽然血清中的1,25（OH）2D较为稳定，由于其浓度太低，测定方法难以标准化，易受外源性活性维生素D的影响，检测难度和误差远大于25(OH)D。
国际骨质疏松基金会建议：血清25(OH)D水平低于20ng/ml为维生素D缺乏，20～30ng/ml为为维生素D不足，老年人25(BOH)D水平高于30ng/ml可降低跌倒和骨折风险（Ⅱ﹣2，B）。我国部分地区的维生素D缺乏患病率可达39.9﹣52.3%（25﹣28）.但需注意维生素D的水平易受季节、日照等因素影响。
（二）甲状旁腺素
甲状旁腺素是由甲状旁腺主细胞合成和分泌的、含有84个氨基酸残基的直链多肽。甲状旁腺素的主要生理功能包括：1、在肾脏增加尿钙重吸收、抑制尿磷重吸收并调节维生素D在肾脏的活化和代谢。2、既刺激骨形成也刺激骨吸收，但刺激骨吸收占主导地位。（30）循环中活性PTH浓度较低，半衰期仅2分钟，而血液中大量的无活性PTH片段或是PTH原等物质干扰PTH的测定。血清PTH检测主要采用放射免疫法，已经经历了三代方法。第一代方法检测的是PTH的C端片段，第二代方法同时检测N端和C端片段，进一步减少无活性片段的干扰，但无法区分其中具有与完整PTH相反生物活性的7﹣84片段；第三代即可检测具有生物活性的完整的1﹣84氨基酸全片段分子，即完整的有生物活性的PTH（iPTH），可以排除7﹣84片段的影响，但无法排除N端片段的干扰，在某些肿瘤分泌N端片段时，可造成误差（31）。PTH易受生理节律和进餐状态的影响，推荐在过夜空腹状态下检测（Ⅱ﹣3，A）。建议的参考值范围是2.0﹣8.6pmol/L（32）。
三、其他骨代谢指标
（一）血钙
血钙又分为血清总钙和离子钙，是反映钙磷稳态的最基本指标。血液中总钙的约50%与白蛋白及球蛋白相结合，其余未结合的钙是具有生物活性的离子钙，受到钙调节激素的严密控制。根据试剂盒的不同各实验室的血清总钙的参考值有一定的差异，成年人约2.13﹣2.55mmol/L。离子钙较总钙更能敏感的反应骨代谢状态，可估算为血清总钙的一半，也可用离子钙测定仪检测。从临床表现怀疑有血钙降低的患者，应该同时检测血清钙和血清白蛋白，并排除血液稀释及其他误差对血钙的影响（Ⅲ，A）。血清总钙的校正公式为：总血钙修正值（mmol/L）=总血钙测量值（mmol/L）+0.02×[40-血中白蛋白浓度（g/L）]。相反，血液浓缩时由于白蛋白浓度升高，血清总钙水平也会相应提高。
（二）血磷
血清中的无机磷12%与蛋白结合，绝大多数都是以H2PO4-或HPO42-的离子状态存在，成年人参考范围是0.87-1.45mmol/L。血磷受饮食的影响较大。引起血磷升高的原因有：肾滤过磷障碍、维生素D中毒、甲状旁腺功能减退等。引起血磷降低的原因有：维生素D缺乏、高胰岛素血症、甲旁亢、肢端肥大症或巨人症等。血清磷降低通常是骨软化、维生素D缺乏、甲旁亢的表现。但是在餐后或静脉输注葡萄糖水后发生的低磷血症与磷往细胞内转移有关。
（三）尿钙
常用的尿钙表示方法有：1、24小时尿钙排出量；2、尿钙/尿肌酐比值；3、空腹2小时尿钙；4、每公斤体重的24小时尿钙排出量等。一般认为每24小时尿钙排出量大于7.5mmol为高尿钙，而地尿钙则尚无工认的测定值。有研究认为5岁以上儿童和成人的尿钙/尿肌酐比值参考范围是0.044-0.12mg/mg。
在饮食基本不变的情况下，24小时尿钙检测较为稳定。引起尿钙增加的因素有：1、PTH、糖皮质激素、生长激素、甲状腺激素等激素；2、制动；3、酸中毒；4、甲旁亢、肿瘤骨转移或恶性骨肿瘤、结节病、甲亢、肾小管酸中毒、库欣综合征等疾病；5、该剂的摄入。引起尿钙减少的因素有：1、维生素D缺乏；2、碱中毒；3、佝偻病、骨软化症等疾病。
（四） 尿磷
常用的尿磷表示方法有四种：1、24小时尿磷排出量；2、尿磷/尿肌酐比值；3、空腹2小时尿磷；4、每公斤体重24小时尿磷排出量。尿磷排泄取决于很多因素，例如来自肠道和骨骼和软组织的磷的量，肾小球滤过率和肾小管磷的重吸收量。根据血磷判断尿磷排泄的情况，血磷低时尿磷排泄不降低，即可判断为尿磷排泄增加。由于饮食摄入量和肾小球滤过率、肾小管重吸收率对尿磷影响很大，临床上评估尿磷排泄最好采用肾磷阈（Tmp/GFR）。其定义为肾小管磷重吸收率不再随着血磷浓度增加而增加的最低血磷浓度。肾磷阈的测定需要知道以下指标：血磷、磷与肌酐清除率之比。其中磷与肌酐清除率之比（CPO4/Ccreat）=（尿磷*血肌酐）/（血磷*尿肌酐）。其中血、尿磷及肌酐测定为空腹2小时法（早晨空腹状态下排空膀胱，饮蒸馏水200-400ml，留两小时尿）。通过血磷与CPO4/Ccreat两点连线在下图右侧纵坐标可得到肾磷域值（参考范围1.0-1.64mmol/L）。当血磷低与肾磷域时滤过的磷大部分被重吸收；而血磷高于肾磷域时，则大部分被排除。因此在低血磷时肾磷域增高意味着肾脏排磷异常增加，如PTH或FGF23增高、范可尼综合征、低磷骨软化等。
（二）骨代谢调控激素和钙磷等一般生化指标
原发性骨质疏松症患者的骨代谢调节激素和血钙磷、尿钙磷通常没有明显的改变。但对于户外活动较少的中老年人而言，维生素D不足或缺乏十分常见。由于维生素D不足而出现的相应生化改变如血钙偏低、PTH反应性上升等时有所见，但其程度轻微，多易于纠正。但PTH异常升高，需排除继发性甲旁亢。
其它常见代谢性骨病的骨代谢指标变化 ：
维生素D缺乏性佝偻病和骨软骨症：本类疾病以骨疼、骨骼畸形、活动能力下降等为主要临床特点，其不同的临床表现与疾病发生的年龄、程度、病因等有关。骨吸收标志物和骨形成标志物均升高，但通常表现为骨形成标志物特别是BALP的改变最为显著，在肝功能正常的情况下血清总ALP亦升高。PTH有继发性升高。骨软化症患者的尿钙水平通常降低。维生素D缺乏时，1,25(OH)2D不一定降低。
原发性甲状旁腺功能亢进症：该病主要表现为口干、多饮、恶心、多尿、泌尿系多发结石、骨痛与骨折等，因PTH不恰当分泌增高（甲状旁腺腺瘤或增生）引起，BTMs均升高，25(OH)D水平往往降低，而1,25(OH)2D可正常或升高；血钙高，血磷降低，尿钙、尿磷升高。
肿瘤骨转移或骨肿瘤：实体肿瘤转移至导致骨破坏，通常使骨吸收和骨形成标志物均升高，以骨吸收标志物为主，往往可伴有高血钙和高尿钙，但前列腺癌的骨转移则通常以成骨为主。某些骨外恶性肿瘤可通过分泌PTHrP、1,25(OH)2D或其他细胞因子，导致骨吸收明显增加、血钙升高，此时BTMs通常升高。骨骼本身的肿瘤，如多发性骨髓瘤，BTMs的改变在病程的不同阶段有很大的差异，骨破坏的早期可升高，但疾病后期随着"骨耗竭"程度逐渐加重，BTMs可逐渐降至正常或低水平。前列腺癌、肺癌、胃癌和近半数的乳癌骨转移常表现为成骨型，骨形成标志物升高明显。分泌FGF23的肿瘤可引起骨软化，其骨代谢标志物的变化类似于骨软化，即低钙、低磷、PTH升高，但维生素D水平可不低。
变化性骨炎：黄种人罕见。患者通常在成年后发生骨骼畸形，可伴骨痛。局部的骨转移异常，BTMs的变化与病变范围和活动程度有关，骨吸收和骨形成标志物均可增高，但血钙磷、尿钙磷基本正常。
骨纤维结构不良重要表现为纤维组织发育不良，骨原细胞不能成熟为前成骨细胞，因此骨形成标志物如骨钙素可降低。成骨不全，骨硬化症骨代谢指标多正常。
