1骨骼结构包括骨骼的大体结构和微观结构两个方面。大体结构主要指骨骼的几何形状和 骨骼大小。比如体内长骨的主要功能是承重，对刚度的要求远高于韧性，管状皮质骨结构使 骨骼的抗弯曲能力增强。而椎体骨的主要功能是缓冲压力，对韧性的要求高，其内充满了多 孔海绵样网状结构的松质骨，在受压时如同弹簧那样改变原有的长度吸收能量。松质骨结构 的另一个优点是减轻了由实体构造带来的骨骼重量过大。骨骼大体结构的差异决定了骨折发 生率在性别和人种之间的差异，比如女性的骨折发生率高于男性，白种人较黑人和黄种人更 易发生骨折。
微观结构是指骨骼内部的微细构造，以前骨骼的内部微细结构需要通过骨骼的有创活检，采 用骨组织计量学的方法来分析。
2骨转换率的高低，决定了骨质量的优劣。骨转换率代表了骨重建的活跃程度，而骨重建 是指去除局部的旧骨代之以形成的新骨，骨重建由骨重建单位(BMU)来完成。BMU骨负平衡 最终将导致骨骼结构损伤，如皮质骨变薄，皮质骨内穿孔，骨小梁变薄、断裂和骨小梁消失 。这样的结构变化致骨骼出现微损伤和最终发生骨折。男女骨质疏松症患者松质骨丢失的量 相似，但男性松质骨丢失主要以骨小梁厚度改变为主，女性主要以骨小梁断裂为主。骨小梁 断裂比骨小梁变薄所带来的椎体骨骼强度降低更为明显。绝经后妇女由于雌激素缺乏，骨重 建活跃，BMU内破骨细胞和成骨细胞的寿命和功能变化，破骨细胞的生存期变长，成骨细胞 的生存期变短，骨吸收多于骨形成，最终导致骨骼的负平衡出现骨质疏松症。
骨转换是骨骼内部动态的、积极的活动。通过骨转换使骨骼内部微损伤得以修复。研究表明 ，随着年龄的增长，骨骼内部的微损伤会进行性增加，出现微损伤累积，需要合理的骨转换 来修复这些微损伤，才能维持适当的骨强度。成骨细胞在骨形成的过程中所分泌的Ⅰ型胶原 ，需要经一定的时间成熟后，才能有羟基磷灰石的沉积矿化。骨骼中Ⅰ型胶原异常会严重影 响骨骼的质量，如成骨不全就是由于Ⅰ型胶原的基因突变所致的一种骨骼极易脆裂的疾病。
3骨矿化水平：合理的骨矿化水平对维持骨质量也至关重要，体内不同位置的骨骼因为功 能的需要，要求维持不同的矿化程度。如矿化较少的鹿角，尽管刚度不足，但是其充足的韧 性满足了其抵角相搏而不折的需要。耳内的听骨矿化度达到90%，赋予了其足够的刚度，满 足 了声音传导的条件。但矿化不足和矿化过度均会减低骨骼的生物力学特性。当骨骼的矿物质 含量超过65%时，骨对抗微损伤的能力就降低，典型的疾病如骨硬化症和骨软化症/佝偻病。 骨硬化症患者尽管骨矿含量明显增加，但是骨骼刚硬而易碎，吸收少许能量就会发生骨折。 骨软化症/佝偻病患者骨骼中矿盐含量减少，但是骨骼的变形能力增强，轻微负荷就会出现 骨骼弯曲，如下肢出现膝内翻或膝外翻。 |
