骨(Stone)
由骨組織、骨膜和骨髓等組成
骨組織雖堅(jiān)硬且有韌性的固態(tài)結(jié)締組織
一、骨組織(Osseous tissue)
由大量鈣化的細(xì)胞間質(zhì)和幾種細(xì)胞組成
鈣化的細(xì)胞間質(zhì)稱骨基質(zhì)或骨質(zhì)
細(xì)胞有骨原細(xì)胞(骨祖細(xì)胞)、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞。骨細(xì)胞最多,位于骨基質(zhì)內(nèi);骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞位于骨組織邊緣
(一)骨基質(zhì)
骨的細(xì)胞間質(zhì),由無(wú)機(jī)成分和有機(jī)成分構(gòu)成,含水極少
有機(jī)成分由成骨細(xì)胞分泌形成,包括 大量膠原纖維(95%有機(jī)成分)及少量無(wú)定形基質(zhì)
無(wú)定形基質(zhì)為凝膠,內(nèi)有中性或弱酸性的糖胺多糖,黏著膠原原纖維
骨基質(zhì)還有骨鈣蛋白和骨磷蛋白。這些鈣結(jié)合蛋白與鈣化及鈣的運(yùn)輸有關(guān)
無(wú)機(jī)成分為稱骨鹽,主要為羥磷灰石結(jié)晶,細(xì)針狀中性不溶性鹽,沿膠原原纖維長(zhǎng)軸規(guī)則排列并結(jié)合
骨基質(zhì) 結(jié)構(gòu)呈板層狀稱骨板,成層排列。同一骨板內(nèi)的纖維相互平行,相鄰骨板的纖維相互垂直,增強(qiáng)骨的支持力
(二)骨的細(xì)胞
1 骨祖細(xì)胞或骨原細(xì)胞(Osteogenic cell)
骨組織中的干細(xì)胞
位于骨外膜和骨內(nèi)膜近骨處
形態(tài):較小,梭形;核橢圓形;細(xì)胞質(zhì)少,弱嗜堿性
功能:分化為成骨細(xì)胞
2 成骨細(xì)胞
(Osteoblast):
分布在骨組織表面,成年前較多,排成一層;成年后較少
形態(tài):有細(xì)小突起,胞體矮柱狀或橢圓形,其穿越常伸入骨質(zhì)表層的骨小管內(nèi),與表層骨細(xì)胞突起形成連接;核圓形,多位于細(xì)胞游離端;胞質(zhì)嗜堿性
電鏡下,胞質(zhì)可見(jiàn)大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體,有膜包被的基質(zhì)小泡,膜上有堿性磷酸酶、焦磷酸酶和ATP酶,泡內(nèi)含鈣和小的羥磷灰石結(jié)晶
分泌類骨質(zhì)(骨基質(zhì)的有機(jī)成分);分泌產(chǎn)生骨基質(zhì)中的鈣結(jié)合蛋白
3骨細(xì)胞(Osteocyte)
單個(gè)分散于骨板內(nèi)或骨板間,有許多細(xì)長(zhǎng)突起
形態(tài):較小,扁橢圓形,其所在的空隙稱骨骨陷窩(Bone lacuna),突起所在的空隙稱骨小管(Bone canaliculi),相鄰骨細(xì)胞的突起以縫隙連接相連,骨小管相連。骨陷窩和骨小管內(nèi)含組織液,營(yíng)養(yǎng)骨細(xì)胞和輸送代謝產(chǎn)物。骨陷窩周圍的薄層骨基質(zhì)鈣化程度低,骨細(xì)胞可溶解此層的骨基質(zhì)
4 破骨細(xì)胞(Osteoclast):
主要分布于骨組織表面,數(shù)量較少,多核大細(xì)胞,直徑100微米,核2~50個(gè)
形態(tài):近骨基質(zhì)一側(cè)有紋狀緣;胞質(zhì)泡沫狀,HE染色呈紅色
電鏡下,近骨基質(zhì)一側(cè)有許多不規(guī)則的微絨毛稱皺褶緣(Ruffled border)即光鏡下的紋狀緣;在皺褶緣周緣有一環(huán)形胞質(zhì)區(qū)稱亮區(qū)(Clear zone),內(nèi)有許多微絲,細(xì)胞膜平整并貼于骨基質(zhì)表面,形成一道環(huán)形胞質(zhì)圍墻;皺褶緣基部有吞飲小泡和吞噬泡,泡內(nèi)有小骨直晶體和解體的有機(jī)成分
功能:溶解和吸收骨基質(zhì);釋放多種蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸和檸檬酸等。皺褶緣增大吸收面積
二、長(zhǎng)骨結(jié)構(gòu)
由骨松質(zhì)、骨密質(zhì)、骨膜、關(guān)節(jié)軟骨及血管、神經(jīng)等組成
(一)骨松質(zhì)(Spongy bone)
分布于長(zhǎng)骨的骨骺和骨干的內(nèi)側(cè)份,由大量針狀或片狀骨小梁相連而成的多孔隙網(wǎng)架結(jié)構(gòu),網(wǎng)孔為骨髓腔,充滿骨髓。骨小梁厚度一般0.1~0.4毫米,由幾層平行排列的骨板和骨細(xì)胞組成
骨小梁穿行表層骨板開(kāi)口于骨髓腔,骨細(xì)胞從骨髓腔中汲取營(yíng)養(yǎng)并排出代謝物
(二)骨密質(zhì)(Compact bone)
分布于長(zhǎng)骨骨干和骨骺外側(cè)份,骨板排列很有規(guī)律,一般可分為環(huán)骨板骨單位和間骨板
1 環(huán)骨板(Circumferential lamella)
分布于長(zhǎng)骨骨干外側(cè)面及近骨髓腔的內(nèi)側(cè)面,分別稱外環(huán)骨板和內(nèi)環(huán)骨板
外環(huán)骨板較厚,10~40層,較整齊環(huán)繞骨干排列;
骨環(huán)骨板較薄,只有幾層,排列不規(guī)則
外、內(nèi)環(huán)骨板橫向穿越的小管稱穿通管(Perforating canal)或Volkmann管
穿通管與縱行排列的骨單位的中央管相通
穿通管和中央管內(nèi)有小血管、神經(jīng)和骨膜成分及組織液
2 骨單位(Osteon)或哈弗系統(tǒng)(Haversian system)
長(zhǎng)骨骨干起支持作用的主要結(jié)構(gòu)單位
位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間,數(shù)量較多
形態(tài):呈筒狀,直徑30~70微米,長(zhǎng)0.6~2.5毫米,由10~20層同心圓排列的骨板即哈弗骨板組成,骨板之間有骨細(xì)胞,骨細(xì)胞突起經(jīng)骨小管穿越骨板相連;中軸為中央管即哈弗管(Haversian canal),含骨膜組織、毛細(xì)血管和神經(jīng)
骨單位表面有一層厚約2微米的黏合質(zhì),一層含骨鹽多而膠原纖維少或缺如的骨基質(zhì),骨橫磨片上折光性較強(qiáng)的輪廓線為黏合線(Cement line)
骨單位周邊部的骨小管在黏合線內(nèi)返折
骨單位最內(nèi)層的骨小管開(kāi)口于中央管
骨單位的內(nèi)、個(gè)環(huán)骨板與骨單位交界處有黏合線但不明顯
3 間骨板(Interstitial lamella)
填充在骨單位之間的一些 規(guī)則的平行骨板
原有骨單位或內(nèi)、外環(huán)骨板未被吸收的殘留部分,有骨陷窩和骨小管
(三)骨膜
關(guān)節(jié)面無(wú)骨膜,骨的其余部分都有內(nèi)外骨膜即骨內(nèi)膜和骨外膜
1 骨外膜(Periosteum)
外層較厚,致密結(jié)締組織,纖維粗大密集,有的纖維橫向穿入外環(huán)骨板稱穿通纖維(Perforating fiber)或Sharpey纖維,固定骨膜和韌帶;
2 骨內(nèi)膜(Endosteum)
內(nèi)層較薄,結(jié)締組織疏松,含骨原細(xì)胞和成骨細(xì)胞及小血管和神經(jīng),在骨髓腔面、骨小梁表面、中央管及穿通管內(nèi)表面襯有薄層結(jié)締組織即骨內(nèi)膜
骨內(nèi)膜纖維細(xì)少,細(xì)胞排成一層,很像單層扁平上皮,細(xì)胞間有縫隙連接,與骨細(xì)胞突起之間有縫隙連接。這些細(xì)胞能分化為成骨細(xì)胞
分隔骨細(xì)胞周液和骨髓腔內(nèi)的組織液,使骨細(xì)胞周液維持一定鈣磷濃度有利于骨鹽結(jié)晶形成
四、骨的發(fā)生
(一)膜人成骨(Intramembranous ossification)
先由間充質(zhì)分化成胚性結(jié)締組織膜,在此膜內(nèi)成骨
如人體額骨、鎖骨等
將要成骨的部位:血管增生,營(yíng)養(yǎng)及氧氣豐富;
間充質(zhì)細(xì)胞密集并分裂分化為骨原細(xì)胞,部分骨原細(xì)胞增大成成骨細(xì)胞;
成骨細(xì)胞分泌類骨質(zhì),被包埋于類骨質(zhì)中,成為骨細(xì)胞
類骨質(zhì)鈣化為骨基質(zhì),形成最早的骨組織
最早形成骨組織的部位為骨化中心
新形成的骨組織表面有成骨細(xì)胞或骨原細(xì)胞附著,向周圍成骨,逐漸形成骨小梁,構(gòu)成初級(jí)骨松質(zhì)
初級(jí)骨松質(zhì)周圍的間充質(zhì)分化為骨膜,此后進(jìn)入生長(zhǎng)和改建階段
頂骨形成:
腦發(fā)育使原始頂骨生長(zhǎng),外表面以成骨為主,骨不斷生長(zhǎng);內(nèi)表面以分解吸收為主,不斷改變骨的曲度;頂骨出現(xiàn)以初級(jí)骨密質(zhì)組成的外板和內(nèi)板及其間由骨松質(zhì)組成的板障,但成年才發(fā)育完全,成年后內(nèi)部改建仍進(jìn)行
(二)軟骨內(nèi)成骨(Endochondral ossification)
胎兒大多數(shù)骨如四肢骨、軀干骨和顱底骨等
1 形成軟骨雛形
長(zhǎng)骨將要發(fā)行的部位,間充質(zhì)細(xì)胞密集分化為骨原細(xì)胞
骨原細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞
軟骨細(xì)胞分泌骨基質(zhì),細(xì)胞埋于其中,成為軟骨組織,其周圍的間充質(zhì)分化為軟骨膜,形成一塊透明軟骨,外形與將要形成的長(zhǎng)骨相似,稱為軟骨雛形
2 軟骨周骨化:軟骨雛形中段周圍部形成骨
軟骨膜出現(xiàn)血管,軟骨膜深層的骨原細(xì)胞分裂分化為成骨細(xì)胞,成骨細(xì)胞在軟骨表面產(chǎn)生類骨質(zhì)并被包于類骨質(zhì)中成為骨細(xì)胞
類骨質(zhì)鈣化為骨基質(zhì),形成一圈我繞軟骨中段的薄層初級(jí)骨松質(zhì),因此層骨松質(zhì)像領(lǐng)圈一樣,故稱骨領(lǐng)(Bone collar)
骨領(lǐng)表面的軟骨膜改稱骨外膜
骨外膜深層的骨原細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,向骨領(lǐng)表面及其兩端添加新的骨小梁,骨領(lǐng)的初級(jí)骨松質(zhì)增厚,從軟骨中段向兩端延伸
骨領(lǐng)初級(jí)骨松質(zhì)中的成骨細(xì)胞向骨小梁壁上添加骨組織,骨小梁網(wǎng)孔變小,初級(jí)骨松質(zhì)逐漸成為初級(jí)骨密質(zhì)
3 軟骨內(nèi)骨化
(1)軟骨退化、形成初級(jí)骨化中心
軟骨雛形中段內(nèi)的軟骨細(xì)胞肥大并分泌堿性磷酸酶,使周圍的軟骨基質(zhì)鈣化,肥大的軟骨細(xì)胞退化死亡,留下較大的軟骨陷窩。血管、破骨細(xì)胞和間充質(zhì)等經(jīng)骨外膜穿越骨領(lǐng),進(jìn)入退化軟骨區(qū),破骨細(xì)胞分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì),形成許多與原始骨干長(zhǎng)軸平行的隧道、隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質(zhì),隧道的腔稱初級(jí)骨髓腔,腔內(nèi)為初級(jí)骨髓(來(lái)自間充質(zhì)的骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞和正在形成的造血組織等)
成骨細(xì)胞貼附于原始骨髓腔壁上(殘留的鈣化軟骨基質(zhì)表面)生成骨組織,形成過(guò)渡型骨小梁(鈣化軟骨基質(zhì)為中軸,表面附以骨組織),最早出現(xiàn)過(guò)渡型骨小梁的部位為初級(jí)骨化中心(Primary ossification center)
(2)形成骨髓腔和骨增長(zhǎng)
過(guò)渡型骨小梁被破骨細(xì)胞分解吸收,許多初級(jí)骨髓腔副合成一個(gè)較大的次級(jí)骨髓腔
骨干增粗并保持骨組織適當(dāng)厚度,骨髓腔橫向擴(kuò)大
初級(jí)骨化中心兩端的軟骨組織生長(zhǎng),緊鄰骨髓腔的軟骨退化,初級(jí)骨化中心的骨化從骨干中段持續(xù)向兩端進(jìn)行,骨髓腔向縱向擴(kuò)大
胎兒長(zhǎng)骨縱切面:骨兩端可見(jiàn)軟骨內(nèi)骨化連續(xù)過(guò)程,軟骨至骨干的中段骨髓腔之間分四個(gè)區(qū)
軟骨儲(chǔ)備區(qū):軟骨細(xì)胞較小,分散存在,軟骨基質(zhì)弱嗜堿性
軟骨增生區(qū):軟骨細(xì)胞較大,以同源細(xì)胞群縱列成行,形成軟骨細(xì)胞柱
軟骨鈣化區(qū):軟骨細(xì)胞肥大,呈空泡狀,核固縮,退化死亡的軟骨細(xì)胞留下大陷窩,鈣化的軟骨基質(zhì)強(qiáng)嗜堿性
成骨區(qū):中軸為鈣化軟骨基質(zhì)和表面為骨組織的過(guò)渡型骨小梁,小梁之間為隧道式初級(jí)骨髓腔,腔內(nèi)有造血組織和血管,腔壁(骨小梁表面)有成骨細(xì)胞附著,破骨細(xì)胞也附著于骨小梁表面,附著處有凹陷
(3)出現(xiàn)次級(jí)骨化中心(Secindary ossification center)和形成骨骺
骨干兩端的軟骨中央,骨化從中央呈輻射狀向四周進(jìn)行,最后以初級(jí)骨松質(zhì)代替絕大部分軟骨組織,骨干兩端為早期骨骺,骺端表面始終有薄層軟骨即關(guān)節(jié)軟骨。早期骨骺與骨干宰的軟骨層即骺軟骨稱骺板。骺板軟骨細(xì)胞分裂增殖并退化,破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞從骨髓腔分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì),形成過(guò)渡型骨小梁,骨化向兩端推進(jìn),長(zhǎng)骨不斷增長(zhǎng)
17~20歲,骺板停止生長(zhǎng),被骨小梁取代,長(zhǎng)骨的干骺之間留下線性痕跡稱骺線
早期骨骺通過(guò)生長(zhǎng)和改建,形成內(nèi)部為骨松質(zhì)、表面為薄層骨密質(zhì)的骨骺
(4)形成骨干骨密質(zhì)并改建
構(gòu)成原始骨干的初級(jí)骨松質(zhì),通過(guò)骨小梁增厚,使小梁之間的網(wǎng)孔變小,成為初級(jí)骨密質(zhì):無(wú)骨單位和間骨板及內(nèi)、外環(huán)骨板
(1歲左面)破骨細(xì)胞在原始骨密質(zhì)外表面順長(zhǎng)軸分解吸收,形成凹向深面的縱溝;骨外膜的血管及骨原細(xì)胞進(jìn)入溝內(nèi),骨原細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞造骨,封閉縱溝為管,貼附在管壁表面,形成自外向內(nèi)呈同心圓排列的哈旨骨板,中軸保留下條血管通道為中央管,管內(nèi)有骨原細(xì)胞貼附最內(nèi)層哈弗骨板內(nèi)表面成為骨內(nèi)膜
第一代骨單位之間有殘存的初級(jí)骨密質(zhì)
第二代骨單位取代第一代骨單位,殘留的第一代骨單位片段為第二代骨單位之間 的間骨板
后代骨單位取代前代骨單位的過(guò)程稱改建
骨單位出現(xiàn)與改建,次級(jí)骨密質(zhì)成為次級(jí)骨密質(zhì)
骨干隨著骨單位形成而增粗,骨髓腔明顯擴(kuò)大,成年后骨干不再生長(zhǎng),內(nèi)、外表面出現(xiàn)環(huán)骨板
外環(huán)骨板增厚止于30歲左右
發(fā)育完全的骨干不再增粗,內(nèi)部的骨單位改建仍在進(jìn)行
五、關(guān)節(jié)
可動(dòng)關(guān)節(jié):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,由關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)囊和滑液組成
不可動(dòng)關(guān)節(jié):略
(一)可動(dòng)關(guān)節(jié)
1 關(guān)節(jié)軟骨(Crticular cartilige)
關(guān)節(jié)表面的薄層透明軟骨
表面光滑,附有滑液,減少關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦
表層軟骨細(xì)胞較短,單個(gè)分布;
深層軟骨細(xì)胞較大,成行分布,近骨部的軟骨基質(zhì)鈣化,鈣化的軟骨基質(zhì)與骨骺的骨組織相連,整個(gè)關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)內(nèi)的膠原原纖維呈拱形排列,加固軟骨組織
2 關(guān)節(jié)囊(Crticular capsule)
外層:纖維排列緊密,與腱和韌帶相連和明顯增厚;
內(nèi)層:為滑膜,疏松,被覆2~4層扁平或立方形的上皮樣結(jié)締組織細(xì)胞稱滑膜細(xì)胞,細(xì)胞基部無(wú)基膜,細(xì)胞間有少量間質(zhì)或纖維。電鏡下,滑膜細(xì)胞一種含溶酶體較多,似巨噬細(xì)胞;另一種含粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),能分泌透明質(zhì)酸和一些黏蛋白,組成滑液,似成纖維細(xì)胞
3 滑液(Synovial fluid)
關(guān)節(jié)囊內(nèi)少量透明黏性液體
含大量水、透明質(zhì)酸和黏蛋白,少量細(xì)胞(淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)
(二)不可動(dòng)關(guān)節(jié)( 不動(dòng)關(guān)節(jié) )
包括顱骨縫、牙齒和下頜骨之間的關(guān)節(jié)以及在第一對(duì)肋骨和胸骨之間的關(guān)節(jié)。
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