軟骨和骨精講課件

1、軟骨和骨Cartilage and bone中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院中南大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院組胚學(xué)系組胚學(xué)系 伍趕球伍趕球倫琴夫人的手(1895年12月22日)倫琴畫虎畫皮難畫骨，倫琴畫虎畫皮難畫骨，倫琴“畫畫”骨冠環(huán)宇骨冠環(huán)宇 目 錄 一、軟骨 軟骨組織的結(jié)構(gòu) 軟骨的類型 軟骨膜 軟骨的生長 二、骨 骨組織的構(gòu)成 骨組織的類型 長骨的結(jié)構(gòu) 三、骨的發(fā)生 骨組織發(fā)生的基本過程 骨發(fā)生的方式 長骨的進(jìn)一步生長 四、關(guān)節(jié)軟骨組織的結(jié)構(gòu)軟骨組織（軟骨組織（cartilage tissue）的構(gòu)成：）的構(gòu)成： 軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞 基質(zhì)基質(zhì)纖維纖維分泌分泌一、軟骨（一、軟骨（cartilage）軟骨細(xì)胞（chondr

2、ocyte） LM：位于軟骨陷窩中，軟骨細(xì)胞形態(tài)與成熟度有關(guān)。通常核橢圓形，胞質(zhì)弱嗜堿性。 陷窩周圍的基質(zhì)含硫酸陷窩周圍的基質(zhì)含硫酸軟骨素較多，強(qiáng)嗜堿性，軟骨素較多，強(qiáng)嗜堿性，稱：稱：軟骨囊（即陷窩壁）軟骨囊（即陷窩壁）cartilage lacunacartilage capsuleqEM：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體豐富，線粒爾基復(fù)合體豐富，線粒體較少。體較少。軟骨細(xì)胞（軟骨細(xì)胞（chondrocyte） q功能：合功能：合成纖維和成纖維和基質(zhì)?；|(zhì)。軟骨細(xì)胞在軟骨內(nèi)的分布規(guī)律周邊部位：周邊部位：較幼稚，體積小，呈扁較幼稚，體積小，呈扁圓形，單個分布；圓形，單個分布；軟骨中部：

3、軟骨中部：接近圓形，可成群（接近圓形，可成群（28個）分布，即同源細(xì)胞個）分布，即同源細(xì)胞群（群（isogenous group）。）。 軟骨基質(zhì)（cartilage matrix） 包括纖維成分和非纖維成分（無定形基質(zhì)）。纖維成包括纖維成分和非纖維成分（無定形基質(zhì)）。纖維成分埋于無定形基質(zhì)中，分埋于無定形基質(zhì)中，纖維性質(zhì)因軟骨類型而異纖維性質(zhì)因軟骨類型而異。無定形基質(zhì)（無定形基質(zhì)（ground substance）：）：主要為嗜堿性的軟骨粘蛋白，主要為嗜堿性的軟骨粘蛋白，以分子篩的形式存在，以分子篩的形式存在，基質(zhì)內(nèi)富含水分，通透性強(qiáng)。基質(zhì)內(nèi)富含水分，通透性強(qiáng)。 軟骨膜（perichondr

4、ium） v 包圍軟骨組織的包圍軟骨組織的CT。v 外層纖維多，細(xì)胞少，外層纖維多，細(xì)胞少，保護(hù)為主；保護(hù)為主；v 內(nèi)層纖維少，細(xì)胞多，內(nèi)層纖維少，細(xì)胞多，有有骨祖細(xì)胞，骨祖細(xì)胞，可分化為可分化為軟骨細(xì)胞。軟骨細(xì)胞。v 軟骨膜的滲透作用使軟骨膜的滲透作用使軟骨組織（無血管）獲軟骨組織（無血管）獲得營養(yǎng)得營養(yǎng) 軟骨的生長間質(zhì)生長間質(zhì)生長（interstitial growth）：）： 即軟骨內(nèi)生長，軟骨細(xì)胞生長即軟骨內(nèi)生長，軟骨細(xì)胞生長分裂，分裂，不斷地產(chǎn)生基質(zhì)和纖維不斷地產(chǎn)生基質(zhì)和纖維，使軟骨從內(nèi)部生長增大。使軟骨從內(nèi)部生長增大。外加生長（外加生長（appositional growth）：）

5、： 即軟骨膜下生長，軟骨膜的即軟骨膜下生長，軟骨膜的骨祖細(xì)胞向軟骨表面不斷添骨祖細(xì)胞向軟骨表面不斷添加加新的軟骨細(xì)胞新的軟骨細(xì)胞，產(chǎn)生基質(zhì)，產(chǎn)生基質(zhì)和纖維，使軟骨從表面向外和纖維，使軟骨從表面向外擴(kuò)大。擴(kuò)大。二、骨 骨由骨組織、骨膜及骨髓等構(gòu)成。骨組織是堅硬而有一定韌性的結(jié)締組織。骨組織細(xì)胞骨質(zhì)骨細(xì)胞成骨細(xì)胞骨祖細(xì)胞破骨細(xì)胞有機(jī)質(zhì)無機(jī)質(zhì)無機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)q 分散于骨質(zhì)內(nèi)（骨板內(nèi)或骨板間）。分散于骨質(zhì)內(nèi)（骨板內(nèi)或骨板間）。q 多突起，胞體較小，扁橢圓形。多突起，胞體較小，扁橢圓形。q 胞體位于胞體位于骨陷窩骨陷窩內(nèi)；內(nèi)； 突起位于突起位于骨小管骨小管內(nèi)。內(nèi)。骨細(xì)胞（骨細(xì)胞（osteocyteosteo

6、cyte）bone lacunabone canaliculi骨陷窩骨小管骨板q 相鄰骨細(xì)胞的突起以縫隙連接相連，骨小管彼相鄰骨細(xì)胞的突起以縫隙連接相連，骨小管彼此連通。此連通。q 功能：感受功能：感受應(yīng)力。應(yīng)力。bone lacunabone canaliculiq 骨陷窩和骨小管內(nèi)含組織液。骨陷窩和骨小管內(nèi)含組織液。q 分布在骨組織表面，常排成一層。分布在骨組織表面，常排成一層。 q LM：胞體呈矮柱：胞體呈矮柱狀或橢圓形，常有細(xì)狀或橢圓形，常有細(xì)小突起伸入骨質(zhì)表層。小突起伸入骨質(zhì)表層。核圓形，多位于細(xì)胞核圓形，多位于細(xì)胞的游離端。胞質(zhì)嗜堿的游離端。胞質(zhì)嗜堿性。性。成骨細(xì)胞（成骨細(xì)胞（os

7、teoblastosteoblast）q EM：大量粗：大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體。的高爾基復(fù)合體。q 功能功能成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞泡內(nèi)含鈣和小的泡內(nèi)含鈣和小的羥基磷灰石結(jié)晶羥基磷灰石結(jié)晶膜上有膜上有AKP、TPP、ATPase分泌分泌骨細(xì)胞骨細(xì)胞基質(zhì)小泡基質(zhì)小泡釋放釋放包埋包埋+骨質(zhì)骨質(zhì)鈣化鈣化q 骨組織中的干細(xì)胞，位于骨膜貼近骨質(zhì)處。骨組織中的干細(xì)胞，位于骨膜貼近骨質(zhì)處。細(xì)胞較小，呈梭形，細(xì)胞質(zhì)少，弱嗜堿性。細(xì)胞較小，呈梭形，細(xì)胞質(zhì)少，弱嗜堿性。骨祖細(xì)胞（骨祖細(xì)胞（osteogenic cellosteogenic cell）骨祖細(xì)胞骨祖細(xì)胞分裂分化分裂分化成骨細(xì)胞成骨細(xì)

8、胞骨細(xì)胞骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變q 分布在骨組織表面，數(shù)目較少。分布在骨組織表面，數(shù)目較少。 q LM：細(xì)胞大（可達(dá)：細(xì)胞大（可達(dá)100m） 、多核（、多核（250個）、胞質(zhì)嗜酸性強(qiáng)。貼個）、胞質(zhì)嗜酸性強(qiáng)。貼近骨質(zhì)的一側(cè)有近骨質(zhì)的一側(cè)有皺褶緣。皺褶緣。破骨細(xì)胞（破骨細(xì)胞（osteoclastosteoclast）皺褶緣皺褶緣q EM：皺褶緣皺褶緣（ruffled border）有許多指狀）有許多指狀突起，并非微絨毛突起，并非微絨毛，而是，而是質(zhì)膜內(nèi)褶質(zhì)膜內(nèi)褶，基部有吞，基部有吞飲泡和吞噬泡。皺褶緣的周緣有一環(huán)形胞質(zhì)飲泡和吞噬泡。皺褶緣的周緣有一環(huán)形胞質(zhì)亮亮區(qū)區(qū)（clear zone），構(gòu)成一道環(huán)形胞質(zhì)圍

9、墻，封），構(gòu)成一道環(huán)形胞質(zhì)圍墻，封閉局部的微環(huán)境。閉局部的微環(huán)境。q 功能：破骨細(xì)胞向微環(huán)境區(qū)功能：破骨細(xì)胞向微環(huán)境區(qū)釋放釋放多種蛋白酶、多種蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用下使骨質(zhì)溶解。下使骨質(zhì)溶解。吞噬吞噬溶解的骨質(zhì)成分。溶解的骨質(zhì)成分。成骨細(xì)胞分泌，包括大量膠原纖維成骨細(xì)胞分泌，包括大量膠原纖維（95）及少量無定形基質(zhì)。）及少量無定形基質(zhì)。 無定形基質(zhì)骨膠纖維成骨細(xì)胞分泌，包括大量膠原纖維成骨細(xì)胞分泌，包括大量膠原纖維（95）及少量無定形基質(zhì)。）及少量無定形基質(zhì)。 凝膠狀，含多種成分，如糖胺凝膠狀，含多種成分，如糖胺多糖、多糖、骨鈣

10、蛋白骨鈣蛋白和和骨磷蛋白等骨磷蛋白等粗大的膠原纖維束聚集粗大的膠原纖維束聚集 有機(jī)質(zhì)無機(jī)質(zhì)又稱又稱骨鹽，主要為，主要為羥基磷灰石結(jié)晶羥基磷灰石結(jié)晶，不，不溶性中性鹽，細(xì)針狀，長溶性中性鹽，細(xì)針狀，長1020nm，沿，沿膠原原纖維長軸排列并與之結(jié)合。膠原原纖維長軸排列并與之結(jié)合。骨板（骨板（bone lamella）骨質(zhì)結(jié)構(gòu)呈板層狀排列，猶如多層木質(zhì)膠合板。骨質(zhì)結(jié)構(gòu)呈板層狀排列，猶如多層木質(zhì)膠合板。同一骨板內(nèi)的纖維相互平行，相鄰骨板的纖維同一骨板內(nèi)的纖維相互平行，相鄰骨板的纖維相互垂直。相互垂直。 1.非板層骨:編織骨,束狀骨（胚胎和兒童時期）2.板層骨:骨板（密質(zhì)骨，松質(zhì)骨）。 長骨的結(jié)構(gòu)q

11、長骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、關(guān)節(jié)軟骨及長骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、關(guān)節(jié)軟骨及血管、神經(jīng)等構(gòu)成。血管、神經(jīng)等構(gòu)成。骨骺骨骺（epiphysis） q 主要由松質(zhì)骨構(gòu)成，薄層密質(zhì)骨。主要由松質(zhì)骨構(gòu)成，薄層密質(zhì)骨。 松質(zhì)骨松質(zhì)骨即針、片狀骨小梁連接形成的多孔隙網(wǎng)即針、片狀骨小梁連接形成的多孔隙網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔即骨髓腔，其中充滿骨髓。架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔即骨髓腔，其中充滿骨髓。 骨小梁由數(shù)層平行排列的骨板和骨細(xì)胞構(gòu)成。骨小梁由數(shù)層平行排列的骨板和骨細(xì)胞構(gòu)成。 骨干（diaphysis） q 主要由密質(zhì)骨構(gòu)成，少量松質(zhì)骨。主要由密質(zhì)骨構(gòu)成，少量松質(zhì)骨。q 密質(zhì)骨的骨板排列緊密、規(guī)律。密質(zhì)骨的骨板排列緊密、規(guī)律

12、。q 骨板分為環(huán)骨板、骨單位和間骨板。骨板分為環(huán)骨板、骨單位和間骨板。q 骨板間有橫向的穿通管骨板間有橫向的穿通管 骨單位骨單位Haversian system間骨板間骨板內(nèi)環(huán)骨板內(nèi)環(huán)骨板外環(huán)骨板外環(huán)骨板穿通管穿通管q 外環(huán)骨板外環(huán)骨板位于骨干外側(cè)面，較厚，層數(shù)較多，較整齊。位于骨干外側(cè)面，較厚，層數(shù)較多，較整齊。q 內(nèi)環(huán)骨板內(nèi)環(huán)骨板位于骨干內(nèi)側(cè)面，較薄，僅數(shù)層，排列不甚規(guī)則。位于骨干內(nèi)側(cè)面，較薄，僅數(shù)層，排列不甚規(guī)則。環(huán)骨板（環(huán)骨板（circumferential lamella）q 骨板之間的骨細(xì)胞的突起穿越骨板相互連接。骨板之間的骨細(xì)胞的突起穿越骨板相互連接。q 又稱哈弗斯系統(tǒng)，是長又稱

13、哈弗斯系統(tǒng)，是長的主要結(jié)構(gòu)單位。的主要結(jié)構(gòu)單位。q 位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間，位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間，數(shù)量較多。數(shù)量較多。q 呈筒狀，多層同心圓排呈筒狀，多層同心圓排列的列的構(gòu)成，中央內(nèi)含骨膜組織、構(gòu)成，中央內(nèi)含骨膜組織、毛細(xì)血管和神經(jīng)等。毛細(xì)血管和神經(jīng)等。骨單位（骨單位（osteon）（Haversian system）哈弗斯骨板哈弗斯骨板中央管中央管相鄰層次的骨板纖相鄰層次的骨板纖維方向交叉排列維方向交叉排列骨單位立體結(jié)構(gòu)模式圖骨單位立體結(jié)構(gòu)模式圖q 骨單位之間骨單位之間的不規(guī)則的平的不規(guī)則的平行骨板，除骨行骨板，除骨陷窩及骨小管陷窩及骨小管外，無其它管外，無其它管道。道。間骨板（間骨板（int

14、ersitial lamella）骨膜 q 外層外層較厚，密較厚，密CT，穿通纖維穿通纖維橫向穿入外環(huán)骨板，橫向穿入外環(huán)骨板，起固定作用。起固定作用。q 內(nèi)層內(nèi)層較薄，松較薄，松CT，含骨祖細(xì)胞、成骨細(xì)胞及血，含骨祖細(xì)胞、成骨細(xì)胞及血管神經(jīng)。管神經(jīng)。 q 骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管內(nèi)表骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管內(nèi)表面襯覆的薄層面襯覆的薄層CT。q 有一層扁平細(xì)胞，可分裂分化為成骨細(xì)胞。有一層扁平細(xì)胞，可分裂分化為成骨細(xì)胞。骨外膜（骨外膜（periosteum）骨內(nèi)膜（骨內(nèi)膜（endosteum）perforating fiber三、骨的發(fā)生 起源：間充質(zhì)（一）骨組織發(fā)生的基

15、本過程：2.骨組織吸收1.骨組織形成間充質(zhì)細(xì)胞骨原細(xì)胞成骨細(xì)胞骨細(xì)胞分泌類骨質(zhì)，釋放基質(zhì)小泡類骨質(zhì)骨質(zhì)鈣鹽單核細(xì)胞破骨細(xì)胞水解酶：水解有機(jī)質(zhì)有機(jī)酸：分解無機(jī)質(zhì)非板層骨板層骨改建皺褶緣（二）骨發(fā)生的方式：（二）骨發(fā)生的方式：膜內(nèi)成骨膜內(nèi)成骨和和軟骨內(nèi)成骨軟骨內(nèi)成骨。1.膜內(nèi)成骨（intramembranous ossification） q特點(diǎn)特點(diǎn):由胚性結(jié)締組織由胚性結(jié)締組織（間充質(zhì)分化而（間充質(zhì)分化而來）直接形成骨來）直接形成骨組織。組織。 q部位部位:扁骨、不規(guī)則骨扁骨、不規(guī)則骨 骨化中心（骨化中心（ossification center）q 最早形成骨組織的部位。最早形成骨組織的部位。

16、成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞骨細(xì)胞骨細(xì)胞骨質(zhì)骨質(zhì)骨小梁骨小梁2.軟骨內(nèi)成骨（endochondral ossification） q 先形成軟骨，后替換成骨先形成軟骨，后替換成骨q 其中有類似于膜內(nèi)成骨的過程其中有類似于膜內(nèi)成骨的過程q 發(fā)生、生長和改建穿插交錯發(fā)生、生長和改建穿插交錯q部位部位:大多數(shù)骨，如四肢骨、軀干骨及顱底骨。大多數(shù)骨，如四肢骨、軀干骨及顱底骨。 q特點(diǎn)：特點(diǎn)：以上肢骨的發(fā)生為例以上肢骨的發(fā)生為例q 過程：過程：（1）軟骨雛形形成）軟骨雛形形成（2）骨領(lǐng)形成）骨領(lǐng)形成（3）初級骨化中心）初級骨化中心（4）次級骨化中心）次級骨化中心q骺軟骨（骺板）：初、次級骨化中心之間的軟骨骺軟骨（骺板）：初、次級骨化中心之間的軟骨成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞 動畫四、關(guān)節(jié)1.關(guān)節(jié)軟骨2.關(guān)節(jié)囊3.滑液透明軟骨透明軟骨（hyaline cartilage）纖維