【【【骨的概念】】】
骨是以骨組織(包括骨細胞、膠原纖維和基質等)為主體構成的器官,是在結締組織或軟骨基礎上經過較長時間的發(fā)育過程(骨化)形成的。成人有206塊骨。骨有新陳代謝活動和生長發(fā)育過程,外傷后有修復再生能力。按其在體內的部位可分為軀干骨、顱骨和四肢骨。前二者統(tǒng)稱為中軸骨,四肢骨包括上肢骨和下肢骨。
【【【骨的形態(tài)】】】
骨有四種形態(tài):長骨、短骨、扁骨和不規(guī)則骨。
1、長骨:
呈長管狀,分布于四肢,適應支持體重、移動身體和進行勞動的運動,在運動中起杠桿作用。長骨的大部分
由致密骨組成,中間的骨髓腔有許多海綿骨和骨髓。長骨有一體和兩端。體又名骨干,骨質致密,骨干內的
空腔稱為骨髓腔,內含骨髓;在體的一定部位有血管出入的滋養(yǎng)孔。端又名骺,較膨大并具有光滑的關節(jié)
面,由關節(jié)軟骨覆蓋,與相鄰骨的關節(jié)面構成運動靈活的關節(jié),以完成較大范圍的運動。
小兒長骨的骨干與骺之間夾有一層軟骨,稱骺軟骨。骺軟骨能不斷增生,又不斷骨化,使骨的長度增長。成
年后骺軟骨骨化,原骺軟骨處留有一線狀痕跡,稱骺線。
2、短骨:
為形狀各異的短柱狀或立方形骨塊,多成群分布于手腕、足的后半部和脊柱等處。短骨致密骨的部分比較
薄,中間是海綿骨,多成群地連接存在,能承受較大的壓力,常具有多個關節(jié)面與相鄰的骨形成微動關節(jié),
位于既承受重量又運動復雜的部位,并常輔以堅韌的韌帶,構成適于支撐的彈性結構。如腕骨和跗骨。
短骨
3、扁骨:
薄而彎曲,呈板狀,由平行的兩面致密骨夾著中間一層海綿骨,分布于頭、胸等處。常構成骨性腔的壁,對
腔內器官有保護作用,如顱蓋骨保護腦,胸骨和肋骨保護心肺等。 扁骨還為肌肉附著提供寬闊的骨面,如肢
帶骨的肩胛骨和髖骨。
扁骨
4、不規(guī)則骨:
形態(tài)不規(guī)則且功能多樣,如椎骨。有些不規(guī)則骨內有含氣的腔,稱含氣骨,如位于鼻腔周圍的上頜骨和篩骨
等,發(fā)音時能起共鳴作用,并能減輕骨的重量。髖骨也是不規(guī)則骨(不規(guī)則性扁骨)。
不規(guī)則骨
5、種子骨:
是包在肌腱里的骨頭,功能是使肌腱遠離關節(jié),并增加肌腱彎曲的角度以提高肌肉的收縮力,例如臏骨和豆
狀骨。
【【骨的構造】】
骨以骨質為基礎,表面復以骨膜,內部充以骨髓,分布于骨的血管、神經,先進入骨膜,然后穿入骨質再進入骨髓。
1、骨膜:
由致密結締組織構成,被覆于除關節(jié)面以外的骨質表面,并有許多纖維束伸入于骨質內。此外,附著于骨的肌腱、韌帶于附著部位都與骨膜編織在一起。因而骨膜與骨質結合甚為牢固。
骨膜分骨外膜和骨內膜。
a、骨外膜分兩層,外層為纖維層,有營養(yǎng)和保護作用。內層為成骨層,有分化成骨細胞和破骨細胞的能力,
以形成新骨質和破壞、改造已生成的骨質,所以對骨的發(fā)生、生長、修復等具有重要意義,故骨外膜受
損,骨不易愈合。老年人骨膜變薄,成骨細胞和破骨細胞的分化能力減弱,因而骨的修復機能減退。在肌
肉和韌帶附著處,骨外膜顯著增厚。
b、骨髓腔和骨松質的網眼也襯著一層菲薄的結締組織膜,叫做骨內膜。骨膜的內層和骨內膜有分化成骨細胞
和破骨細胞的能力,
總之,骨膜是覆蓋在骨表面的結締組織膜,里面有豐富的血管和神經,通過骨質的滋養(yǎng)孔分布于骨質和骨
髓,起營養(yǎng)骨質的作用,同時,骨膜內還有成骨細胞,能增生骨層,能使受損的骨組織愈合和再生的作用
2、骨質:
是骨的主要成分,由骨組織構成,骨組織含大量鈣化的細胞間質和多種細胞-即骨細胞、骨原細胞、成骨細
胞和破骨細胞。骨細胞數量最多,位于骨質內,其余的則位于骨質靠近骨膜的邊緣部。
a、骨細胞
由骨母細胞轉化而來。當新骨基質鈣化后,細胞被包埋在其中。此時細胞的合成活動停止,胞漿減少,成
為骨細胞。骨細胞能產生新的基質,改變晶體液,使骨組織鈣、磷沉積和釋放處于穩(wěn)定狀態(tài),以維持血鈣
平衡。骨細胞對骨吸收和骨形成都起作用,是維持成熟骨新陳代謝的主要細胞。
骨細胞為扁橢圓形多突起的細胞,核亦扁圓、染色深。胞質弱嗜堿性。骨細胞夾在相鄰兩層骨板間或分散
排列于骨板內。相鄰骨細胞的突起之間有縫隙連接。在骨基質中,骨細胞胞體所占據的橢圓形小腔,稱為
骨陷窩,其突起所在的空間稱骨小管。相鄰的骨陷窩借骨小管彼此通連。骨陷窩和骨小管內均含有組織
液,骨細胞從中獲得養(yǎng)分。
骨細胞
b、骨原細胞、
骨原細胞是骨組織中的干細胞,隨著骨生長、改建、分化為成骨細胞。細胞呈梭形,胞體小,核卵圓形,
胞質少呈弱嗜堿性。骨原細胞存在于骨外膜及骨內膜的內層及中央管內,靠近骨基質面。在骨的生長發(fā)育
時期,或成年后骨的改建或骨組織修復過程中,它可分裂增殖并分化為成骨細胞。
c、成骨細胞
成骨細胞由骨原細胞分化而來,比骨原細胞體大,是骨形成的主要功能細胞,負責骨基質的合成、分泌和
礦化。成骨細胞胞質嗜堿性,含有豐富的堿性磷酸酶。骨不斷地進行著重建,骨重建過程包括破骨細胞貼
附在舊骨區(qū)域,分泌酸性物質溶解礦物質,分泌蛋白酶消化骨基質,形成骨吸收陷窩;其后,成骨細胞移
行至被吸收部位,分泌骨基質,骨基質礦化而形成新骨。破骨與成骨過程的平衡是維持正常骨量的關鍵。
d、破骨細胞
破骨細胞是一種多核的大細胞,胞質嗜酸性強,行使骨吸收的功能。其數量遠比成骨細胞少。多位于骨組
織被吸收部位所形成的陷窩內。破骨細胞可向其中釋放多種蛋白酶、碳酸酐酶和乳酸等,溶解骨組織。目
前認為,破骨細胞是由多個單核細胞融合而成。高表達的抗酒石酸酸性磷酸酶和組織蛋白酶K是破骨細胞主
要標志。
破骨細胞
e、骨密質;
分布在骨的表面,厚而致密,由多層緊密排列的骨板構成,抗壓、抗扭曲性強。
f、骨松質
位于骨內部,由針狀或片狀的骨小梁(薄骨板)互相交織構成立體的網組成,骨小梁按重力方向和肌肉牽引
的張力方向排列,呈海綿狀,這兩種排列方式,使骨以最經濟的材料,達到最大的堅固性和輕便性。
頭骨內、外骨板之間的松質稱板障。
g、不同形態(tài)的骨,由于其功能側重點不同,在骨密質和骨松質的配布上也呈現出各自的特色。
如以保護功能為主的扁骨,其內外兩面是薄層的骨密質,叫做內板和外板,中間鑲夾著適量的骨松質,叫做
板障,骨髓即充填于骨松質的網眼中。
以支持功能為主的短骨和長骨的骨骺,外周是薄層的骨密質,內部為大量的骨松質,骨小梁的排列顯示兩個
基本方向,一是與重力方向一致,叫做壓力曲線;另一則與重力線相對抗而適應于肌肉的拉力,叫做張力曲
線,二者構成最有效的承擔重力的力學系統(tǒng)。
以運動功能見長的長管狀骨骨干,則有較厚的骨密質,向兩端逐漸變薄而與骺的薄層骨密質相續(xù),在靠近骨
骺處,內部有骨松質充填,但骨干的大部分骨松質甚少,中央形成大的骨髓腔。在承力過程中,長骨骨干的
骨密質與骨骺的骨松質和相鄰骨的壓力曲線,共同構成與壓力方向一致的統(tǒng)一功能系統(tǒng)。
3、骨髓
位于長骨的骨髓腔和骨松質的間隙內,是柔軟的富于血管的造血組織,隸屬于結締組織,由造血細胞和網狀
結締組織構成。存在于長骨骨髓腔及各種骨骨松質的的網眼中,分為紅骨髓和黃骨髓兩種。在胚胎時期和嬰
幼兒,所有骨髓均有造血功能,由于含有豐富的血液,肉眼觀呈紅色,故名紅骨髓。
在青春期,骨髓腔內既有紅骨髓又有黃骨髓;成年后骨髓腔中的紅骨髓逐漸發(fā)生脂肪沉積,呈黃色,轉為
黃骨髓失去造血能力。大量失血后,黃骨髓可以逆轉為紅骨髓,再次執(zhí)行造血功能。骨松質中的紅骨髓一直
具有造血功能,換言之,成人的紅骨髓僅存于骨松質的網眼內。
4、血管和神經
骨有豐富的血管和神經,主要分布在骨膜。骨表面有肉眼明顯可見的小孔,分布于骨質的血管由此出入。分
布于骨的神經主要是血管的運動神經和骨膜的感覺神經。
【【【骨的化學成分和物理特征】】】
新鮮骨呈乳白色或粉紅色,干燥的骨輕而白。
骨是體內最堅硬的組織,能承受很大的壓力(抗壓力約為15kg/mm2)和張力(同等),并富有彈性。不僅取決于骨的形態(tài)和內部結構,還與骨的化學成分有密切關系。
骨組織=有機質(決定彈性)+無機質(決定硬度)
1、有機質
由骨細胞分泌產生,約占骨重的1/3,其中絕大部分(95%)是膠原纖維,其余是無定形基質,骨粘蛋白和硫酸
軟骨素,即中性或弱酸性的糖胺多糖組成的凝膠。
2、無機質
主要是鈣鹽,約占骨重的2/3,主要成分有磷酸鈣和碳酸鈣等,它們以羥磷灰石和無定形的膠體磷酸鈣等形式
分布于有機物中。將骨進行鍛燒,去除其有機質,雖然仍可保持原形和硬度,但脆而易碎;如將骨置于強酸
中浸泡,脫除其無機質(脫鈣),該骨雖仍具原形,但柔軟而有彈性,可以彎曲甚至打結,松開后仍可恢復
原狀。
3、有機質與無機質的比例
隨年齡增長而逐漸變化,幼兒骨的有機質較多,柔韌性和彈性大,易變形,遇暴力打擊時不易完全折斷,常
發(fā)生柳枝樣骨折。老年人有機質漸減,膠原纖維老化,無機鹽增多,因而骨質變脆,稍受暴力則易發(fā)生骨
折。妊娠和泌乳婦女,由于胎兒發(fā)育和泌乳的需要,在食物調配不當時,易發(fā)生軟骨病。
【【骨的標志】】
骨的表面由于肌腱、肌肉、韌帶的附著和牽拉,血管、神經通過等因素的影響,形成了各種形態(tài)的標志。
1、骨面的突起:
由于肌腱或韌帶的牽拉,骨的表面生有程度不同的隆起,其中明顯突出于骨面的叫突;末端尖的叫棘;基底
部較廣逐漸凸隆的叫隆起,其表面粗糙不平的叫粗隆或結節(jié),有方向扭轉的粗隆叫轉子;長線形的高隆起叫
嵴;低而粗澀的叫線。
2、骨面的凹陷:
由于與鄰位器官、結構相接觸或肌肉附著的影響而形成。大而淺的光滑凹面叫窩,略小的凹叫小窩或小凹;
長的叫溝;淺的如手指的壓痕叫壓跡。
3、骨的腔洞:
由于容納某些結構或空氣,或由于某些結構穿行所形成。一般將較大的空間稱為腔、竇、房,小者叫小房;
長的骨性通道叫管;腔或管的開口叫口或孔,邊緣不完整的孔叫裂孔。
4、骨端的標志:
骨端圓形的膨大叫頭或小頭,多為被覆著軟骨的關節(jié)面,頭下方較狹細處叫頸;橢圓形的膨大叫髁;髁的最
突出部分叫上髁。
此外,較平滑的骨面叫面,是肌肉的附著處;骨的邊緣稱緣,緣的缺口或凹入都叫切跡,是血管、神經或肌
腱的通過處。
【【【骨的發(fā)生和發(fā)育】】】
1、膜化骨:
顱頂骨和面顱骨的發(fā)生屬于此型。
胚胎時期膜性骨的一定部位的細胞,分化出成團的成骨細胞,成骨細胞產生膠原纖維和基質,基質內鈣鹽漸沉積,形成骨組織小島,叫做骨化中心。再由此中心向周圍生成幅射狀的骨梁,骨梁再生小梁并互相結合成網,網眼內充以胚性造血組織。 膜性骨的表層部分形成骨膜,骨膜下還分化出一種破骨細胞,在成骨細胞不斷造骨的同時,破骨細胞破壞已建成的骨質并將之吸收,在這樣不斷造骨又不斷破壞骨的相反相成的矛盾運動中,骨不斷生長的同時被改建和重建,使骨達到成體的形態(tài)。顱骨一般均由幾個骨化點骨化然后愈合成一骨,其骨質的外層不斷生成,內層不斷破壞、吸收和改建,使顱腔的容積不斷擴大。
2、軟骨化骨:
四肢骨(鎖骨除外)和顱底骨的發(fā)生屬于此型。
胚胎早期在膜性骨的基礎上形成與成體骨形狀相似的軟骨性骨,表面復以軟骨膜。軟骨化骨由軟骨膜和軟骨內同時進行。軟骨膜化骨形成骨密質及其外層的骨膜;軟骨內骨化形成骨松質及充填于其內的骨髓。
長管狀骨的骨化,首先是軟骨體中間部的軟骨膜內層分化出成骨細胞,由它產生細胞間質并有鈣鹽沉積,形成圓筒狀的骨領。此時間充質和血管侵入軟骨體中央,分化出造骨與破骨細胞,形成初級骨化中心,并由此向兩端不斷發(fā)展,在最初骨化中心部位由于破骨細胞將骨質破壞、吸收而產生空腔,即骨髓腔,侵入的間充質轉化為紅骨髓。到降生前后,軟骨的兩端也出現骨化中心,叫初級骨化中心,先進行軟骨內化骨,然后進行軟骨膜化骨,形成骨骺。當骨干和骨骺兩者的骨化都接近完成時,中間仍保留一層軟骨,叫做骺軟骨。
骨的發(fā)育基于兩種機制:一是骺軟骨不斷增生,骨干端又不斷骨化,使骨得以不斷長長,直至20歲左右,骺軟骨不再增長也被骨化,骨干與骨骺相連,二者的嵌接處形成一條粗糙的骺線;另一是骨膜內層不斷地層層造骨與改建,其內部骨髓腔也不斷造骨、破骨與改建,從而使骨干不斷增粗、骨髓腔也不斷的擴大。由于造骨和破骨互相矛盾互相制約的作用,使骨在長長變粗的同時,依據內、外環(huán)境諸多因素的影響,骨質的構筑得到不斷的改建,使骨達到了以最少的原料而具有高度的韌性和硬度統(tǒng)一體的效能。 短骨的骨化過程與長骨骨骺相似,但首先從軟骨膜開始化骨,然后再進行軟骨內化骨。