失用性骨质疏松症：失用致骨丢失假说(内分泌学 代谢性骨病与软骨病)
运动激活骨细胞
血流改变可能通过骨内膜血管和骨膜淋巴管系统之间的跨壁压差，影响骨组织液体流动、剪切应力（shear stress）及骨骼机械负重应力，骨细胞对流体切变应力反应通过旁分泌和自分泌（NO和PGE2及其他细胞因子）途径调整骨重建（remodeling）。NO促进成骨细胞增殖，抑制破骨细胞骨吸收。PGE2刺激骨形成，减少破骨细胞数量，抑制其活性，从而可减少制动者的骨丢失。骨灌注改变骨重建的机制可能还涉及血管本身，由于含破骨细胞和成骨细胞的骨基本多细胞单位（BMU）中存在血管，血管内皮细胞对血流量和剪切应力变化的反应，常表现为释放NO和PGE2，这些扩血管物质直接作用于破骨细胞和成骨细胞，改变成骨细胞和破骨细胞之间的平衡，导致骨丢失。
脉冲式流动（平均剪切应力0.5Pa）较均匀恒定流动（0.4Pa剪切应力）调节成骨细胞基因表达更有效。流动迅速增加骨细胞内钙，而新霉素（neomycin）或钆（gadolinium，一种牵拉敏感的离子通道阻断剂）可抑制这一作用。
外力作用使骨组织变形，引起骨小管内液的流动，产生剪切应力和流动电压。作用于骨细胞突起表面的刷状微丝，使其产生电位变化或激活其表面感受器，进而使骨细胞内发生一连串的生物学反应，合成生物化学信号物（cAMP、cGMP）和细胞外信号物（PGE2、IGF-1、IGF-2、TGF-β）。通过隙间连接传递到表面的衬里细胞。激活成骨细胞介导的骨形成和（或）破骨细胞介导的骨吸收。
失重引起骨丢失
对宇航员的代谢平衡研究显示，一旦失重后，钙的吸收减少，尿钙增加，粪钙较飞行前降低，但随即升高，钙丢失最初较少，1个月后为50mg/d，但2个月末可达200mg/d。此期间进行大量运动者，丢失却很小。飞行3个月者，其总钙丢失一般少于2%，即使丢失5%，停止后可较快恢复。
在太空或卧床最初几周，骨吸收指标如尿D-Pyr、尿INTP迅速增高，太空飞行中尿Pyr、D-Pyr是基础值的2倍，而卧床2周及卧床17周后，仅高于卧床前40%～50%。卧床或太空飞行结束后，这些指标逐渐降为正常，但也有报道仍然增高，卧床时，骨形成指标各观察报告结果不一致，而重复步行5天后血清骨钙素恢复至卧床前水平，但步行2周后尿HOP、Pyr及血清TRAP仍高。太空飞行中骨形成各指标降低或轻度降低，但回到地面后明显升高，甚至超过飞行前水平（下表）。
太空飞行、卧床及SCI时骨丢失变化特征
注：SCI：脊髓损伤
制动导致骨吸收增加
钙丢失量平均为108mg/d，尿羟脯氨酸排出平均增加25%。另有报道，卧床120天期间，尿钙排泄平均增加5.35%，粪钙丢失平均增加10.1%，致使每人每月平均缺钙5.6g，可出现持续性低血钙，继发性PTH分泌增加。长期制动出现高尿钙，在第6～7周达高峰并可持续到36周，尿钙平均为8mmol/24h。SCI患者制动后，尿钙升高可能是逐渐性的，Naftchi等发现伤后第7周达最高值，截瘫患者与四肢瘫患者无明显区别，不全瘫患者尿钙排泄较全瘫患者明显降低。未负重时及负重后骨代谢生化变化总结如下表。
人未负重时及负重时主要的骨代谢生化指标变化
注：↑：上升；↓：下降；SCI：脊髓损伤；BGP：骨钙素；PTH：甲状旁腺素。
脊髓损伤及卒中后
SCI后2周，骨吸收指标如尿胶原吡啶啉（Pyr）、脱氧吡啶啉（D-Pyr）和尿Ⅰ型胶原氨基端肽（INTP）明显增高，2～3个月达高峰（有些报道可达正常的10倍），而骨形成指标正常或轻度升高，但在SCI慢性期可没有骨形成和骨吸收变化，提示在慢性期骨代谢的这些指标对SCI骨代谢的评价意义不大。脊髓损伤后不仅影响骨组织中的胶原，也影响非胶原性有机基质的代谢。其中最主要的为糖胺聚糖（GAG）。截瘫患者与四肢瘫患者无显著差异，SCI后早期骨吸收，胶原降解，使结缔组织中GAG动员，增加尿中GAG的排泄。
卒中急性期
血清Pyr、Ⅰ型胶原羧基端肽（ICTP）和血β-微球蛋白明显增加。急性期过后卧床休息30～180天，尿Pyr、尿D-Pyr和血清ICTP仍增高，而血清ALP和Ⅰ型前胶原羧基端肽（PICP）保持在正常水平，这些结果提示卒中患者卧床主要影响骨吸收而不是骨形成。
骨折后制动
骨折治疗过程中使用石膏固定，不可避免发生失用性骨质疏松。髋骨骨折患者住院期间，血清骨钙素降低20%，而尿Pyr和尿D-Pyr明显升高。骨形成功能减退，而骨吸收功能增强。有人发现，术后1周尿Pyr、尿D-Pyr和尿ICTP开始升高，到术后24周恢复基础水平，而血清骨钙素增高。这些结果提示在髋骨骨折早期由于急性骨坏死和卧床易致骨吸收，此后通过骨痂形成和对骨机械性张力增加促进骨形成。
整体和局部的骨矿分布有一定梯度，梯度的存在依赖于重力作用，骨矿分布和重力之间的连接依靠心血管系统，失重可能通过心血管系统的变化，致骨矿重新分布。制动导致进食不佳、营养不良、肌肉萎缩和骨应力刺激降低。由于疾病和长期卧床等可以导致患者进食不佳、营养不良、缺失运动锻炼，从而体重下降，肌肉萎缩，骨应力刺激减少。营养摄入减少，导致钙、VD等摄入不足而直接影响骨钙代谢，加速骨质疏松发生。