初级骨 密质 成骨活动的四区 软骨储备区(zone of reserve cartilage) 软骨增生区(zone o

第四章 软骨和骨_院校资料_高等教育_教育专区。第四章 软骨和骨 软骨与骨是构成身体支架的器官 分别以软骨组织和骨组织为主要结构成 分。在人的一生中,这两种组织尤其是 骨组织......

  第四章 软骨和骨_院校资料_高等教育_教育专区。第四章 软骨和骨 软骨与骨是构成身体支架的器官 分别以软骨组织和骨组织为主要结构成 分。在人的一生中,这两种组织尤其是 骨组织能不断更新和改建,从而适应成 年前机体的生长发育和成年后机体支持 功能

  第四章 软骨和骨 软骨与骨是构成身体支架的器官 分别以软骨组织和骨组织为主要结构成 分。在人的一生中,这两种组织尤其是 骨组织能不断更新和改建,从而适应成 年前机体的生长发育和成年后机体支持 功能的变化需求。 人体99%以上的钙和85%的磷以羟基磷 灰石的形式贮于骨组织中,因而骨又是 人体的钙、磷贮存库。 一、软骨(cartilage) 软骨由软骨组织及其周围的软骨膜构成。 软骨组织由软骨细胞、基质及纤维构成。 根据软骨组织所含纤维的不同,可将软骨 分为透明软骨、美食甜点纤维软骨和弹性软骨三种。 (一)透明软骨 (二)纤维软骨 (三)弹性软骨 (一)透明软骨(hyaline cartilage) 1.透明软骨组织的结构 (1)软骨细胞(chondrocyte):软骨陷窝 (cartilage lacuna)软骨囊(cartilage capsule),同源细胞群(isogenous group)软骨 细胞主要以糖酵解方式获得能量。 (2)基质:主要为嗜碱性软骨粘蛋白,它以长链 的透明质酸分子为主干,干链上以许多较短的蛋 白质链连接硫酸软骨素A、C和硫酸角质素。可结 合大量的水(约占基质的75%) ,还构成分子 筛,并和胶原原纤维结合在一起形成固态结构。 软骨内无血管,但富含水分,通透性强,故软骨 深层的软骨细胞仍能获得必需的营养。 (3)纤维:Ⅱ型胶原组成的胶原原纤维 (直径为10~20nm),无明显横纹,其折 光率与基质相近,软骨囊含硫酸软骨素 较多,含胶原原纤维少或无,故嗜碱性 较强。软骨囊之间则含胶原原纤维较多, 故呈弱嗜酸性。 2.软骨膜 除关节面的关节软骨外,软骨 的表面均覆有较致密的结缔组织,即软 骨膜(perichondrium)。分内、外二 层,骨原细胞,可增殖分化为软骨细胞 3.软骨的生长方式 软骨有两种并存的生长方式 (1)间质生长(interstitial growth) 或称软骨内生长 (2)外加生长(appositional growth) 或称软骨膜下生长 (二)纤维软骨 (fibrous cartilage) 分布于椎间盘、 关节盘及耻骨 联合等处。 (三)弹性软骨 elastic cartilage 弹性软骨 分布于耳 廓及会厌 等处。 二、骨(Bone) 骨由骨组织、骨膜及骨髓等构成。 (一)骨组织的结构 骨组织(osseous tissue)由大量钙化的 细胞间质及数种细胞组成。钙化的细胞间 质称为骨基质(bone matrix)。 细胞有骨原细胞、成骨细胞、骨细胞及破 骨细胞四种。 1.骨基质 即骨的细胞间质 有机成分:胶原纤维(占有机成分的95%)及少 量无定形基质(中性或弱碱性糖胺多糖;钙结合 蛋白:骨钙蛋白(osteocalcin)和骨磷蛋白 (phosphophoryms)与钙化及钙的运输有关 无机成分又称骨盐(bone mineral) 主要为羟磷灰石结晶(hydroxyapatite crystal, (Ca10 (PO4)6( OH )2),属不溶性中性盐,呈 细针状,长10~20nm,沿胶原原纤维长轴规则排 列并与之结合。 骨基质结构呈板层状,称为骨板(bone lamella) 2.骨组织的 细胞 (1)骨细胞 (osteocyte) (2)骨原细胞 (osteogenic cell) (3)成骨细胞 (osteoblast) (4)破骨细胞 (osteoclast) (1)骨细胞(osteocyte) 骨陷窝(bone lacuna),骨小管 (bone canaliculi)。 骨陷窝周围的薄层骨 基质钙化程度较低, 并可不断更新,在机 体需要时,骨细胞的 溶骨作用可溶解此层 骨基质,使Ca2+释放 入骨陷窝的组织液中, 继而进入血液,对维 持血钙的恒态水平有 一定作用。 小鼠骨细胞和骨基质(脱钙后)电镜像×25000 Pr骨细胞突起和骨小管,Co胶原原纤维 (2)骨原细胞(osteogenic cell):干细胞能分裂分化为成 骨细胞 (3)成骨细胞(osteoblast):类骨质(osteoid),基质小 泡(matrix vesicle)其膜上有碱性磷酸酶、焦磷酸酶和ATP 酶,泡内含钙和小的羟磷灰石结晶。合成分泌钙结合蛋白,后 成为骨细胞 多核巨细胞,约100μ m,2-50个核。目前认为它由多个单核细胞融 合而成,无分裂能力。 功能区:皱褶缘(ruffled border),亮区(clear zone) 释放多种蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及柠檬酸等 吞饮泡和吞噬泡 破骨细胞有溶解和吸收骨基质的作用。 (4)破骨细胞(osteoclast) 破骨细胞 破骨细胞 破 骨 细 胞 (二)长骨的结构 长骨由骨松质、骨密 质、骨膜、关节软骨 及血管、神经等构成 1.骨松质(spongy bone) 2.骨密质(compact bone) (1)环骨板(circumferential lamella)外环骨板10~40层及内环骨 板数层。穿通管(perforating canal, 又称Volkmann管)与骨单位中央管相通 连 (2)骨单位(osteon) (3)间骨板(interstitial lamella) 长骨的结构 骨单位(osteon) 哈弗系统(Haversian system),位于内、外 环骨板间,呈筒状,直 径30~70μ m,长0.6~ 2.5mm,由10~20层同 心圆排列的骨板(哈弗 骨板)围成。中央管 (central canal), 或称哈弗管(Haversian canal) 粘合线(cement line) 3.骨膜 骨外膜(periosteum)分为两层 外层为致密结缔组织,纤维粗大而密集,有的纤维横向 穿入外环骨板,称穿通纤维(perforating fiber)或 Sharpey纤维 内层较薄,结缔组织疏松,含骨原细胞和成骨细胞及小 血管和神经。 骨内膜(endosteum)衬在骨髓腔面、骨小梁的表面、 中央管及穿通管的内表面的薄层结缔组织。其中,细胞 能分裂分化为成骨细胞。还有人认为这种细胞具有离子 屏障功能,其作用是分隔骨细胞周液和骨髓腔内的组织 液,使骨细胞周液维持一定的钙、磷浓度,有利于骨盐 结晶的形成。 三、骨的发生 骨由胚胎早期间充质发生。骨的发育 要经历生长与改建的复杂演变,即骨 组织形成与骨组织分解吸收 骨的发生有两种方式 膜内成骨(intramembranous ossification) 软骨内成骨(endochondral ossification) (一)膜内成骨 (二)软骨内成骨 1.软骨雏形(cartilage model)形成。 2.软骨周骨化 骨领(bone collar)。初 级骨松质逐渐成为初级骨密质。 3.软骨内骨化 软骨内骨化 (1)软骨退化与初级骨化中心形成 (2)骨髓腔形成与骨的增长 (3)次级骨化中心出现及骨骺形成 (4)骨干骨密质形成及改建初级骨松质,初级骨 密质 成骨活动的四区 软骨储备区(zone of reserve cartilage) 软骨增生区(zone of proliferating cartilage) 软骨钙化区(zone of calcifying cartilage ) 成骨区(zone of ossification) 骨单位形成过程模式图 骨密质改建示意图 骨 改 建 (三)影响骨生长的因素 内因如遗传基因的表达和激素的作用等 外因如营养及维生素供应等。 生长激素和/或甲状腺素:分泌过少,侏儒; 过多,巨人症 甲状旁腺素/降钙素:调节血钙水平,(甲)过 多,纤维性骨炎 雌激素:促进类骨质的钙化。绝经期妇女的骨 质疏松症,性腺发育不全可导致生长障碍而影 响身高 糖皮质激素对骨的形成有抑制作用。 维生素A:影响骨的生长速度,缺乏致骨生长迟缓甚至 停止,过多破骨细胞过度活跃易发生骨折 维生素C:合成胶原纤维有关,缺乏时胶原纤维过少易 发生骨折,且愈合极为缓慢 维生素D:影响骨钙的沉积,与类骨质能否及时钙化有 关。儿童佝偻病,成人骨软化症。 近年发现成骨细胞表面有1,25-羟维生素D3(简称D3) 受体,D3既可刺激成骨细胞分泌较多的钙结合蛋白,又 能提高碱性磷酸酶的活性而促进骨的钙化,临床疗效较 好。 生物活性物质:成骨细胞产生,对成骨细胞及破骨细胞 起激活或抑制作用,表现出旁分泌或自分泌作用。认为 骨内存在骨生成与骨分解吸收相偶联的偶联因子。例如 转化生长因子-β (TGF-β )、前列腺素、白细胞介 素1和6、巨噬细胞释放的肽刺激因子等。 其它如细胞外钙、氧自由基特别是超氧阴离子、二萜烯 等均能影响骨的生长发育。 四、关节 关节分可动与不可动关节 1.关节软骨(articular cartilage) 2.关节囊(articular capsule)可分内外两层。外层 纤维排列紧密,内层较疏松,称为滑膜(synovial membrane)。滑膜内层常被覆2~4层扁平或立方形的 上皮样结缔组织细胞,称为滑膜细胞(synovial cell),电镜下可区分出两种滑膜细胞,一种似巨噬 细胞,称M细胞,含溶酶体较多,有吞噬力;另一种似 成纤维细胞,称F细胞,含粗而内质网较多,能分泌透 明质酸和一些粘蛋白,组成滑液 3.滑液(synovial fluid)透明粘性液体,其中除含大 量水、透明质酸和粘液蛋白外,还含有少量细胞,主 要为淋巴细胞和巨噬细胞。若所含细胞数量增多 (300个/μ 1),特别是中性粒细胞增多,可作为病 变的指征 关节软骨和滑膜超微结构模图 思考题 1、何谓软骨,软骨组织,同源细胞群?三种 类型软骨各自有何特点? 2、何谓骨,骨组织,骨组织的主要结构及功 能? 3、长骨的基本结构及骨单位。

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