骨的結(jié)構(gòu)和功能ppt課件

1、上海開(kāi)元骨科醫(yī)院顧繼生開(kāi)元骨科醫(yī)院讀書(shū)報(bào)告上海開(kāi)元骨科醫(yī)院歷史一、骨的構(gòu)成發(fā)生二、骨的構(gòu)造形狀構(gòu)造組織構(gòu)造四、骨的血液供應(yīng)三、骨的塑形與重建五、骨的代謝上海開(kāi)元骨科醫(yī)院十六世紀(jì)，Galileo提出骨的生物力學(xué)功能，詳細(xì)描畫(huà)了骨的解剖1763年，Hunter初次證明骨塑性的動(dòng)態(tài)本質(zhì)構(gòu)成和吸收，初次提出骨小梁沿最大應(yīng)力方向陳列1869年，Wolff用數(shù)學(xué)方法證明了骨構(gòu)造的形狀順應(yīng)于功能的需求，即著名的Wolff定律1829年，Andral經(jīng)過(guò)早期的顯微鏡下研討留意到血管化在骨化中的作用十九世紀(jì)四十年代，Goodsir和Flourens分別獨(dú)立描畫(huà)了骨骺生長(zhǎng)板和其中軟骨細(xì)胞的構(gòu)造1911年，Dubr

2、euil提出破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞有不同作用，但直到二十世紀(jì)三十年代發(fā)現(xiàn)許多調(diào)理骨細(xì)胞功能的因子，如PTH等，這一觀(guān)念才被接受1941年，Bloom初次提出骨骼對(duì)鈣平衡的作用二十世紀(jì)六十年代，Owen描畫(huà)了成骨細(xì)胞的家族系譜1966年，F(xiàn)orst描畫(huà)了ARF順序的作用1975年，Walker運(yùn)用骨髓移植治療石骨癥，從而提示出破骨細(xì)胞來(lái)源于骨髓造血細(xì)胞二十世紀(jì)八十年代，骨細(xì)胞活性的部分調(diào)理成為研討熱點(diǎn)二十世紀(jì)九十年代，骨的研討集中于骨骼生長(zhǎng)發(fā)育和塑形的分子根底上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 Wolff定律：骨和骨組織是在生物進(jìn)化中構(gòu)成的，符合最優(yōu)化設(shè)計(jì)原那么，即趨向于用最小構(gòu)造資料接受最大外力。 上海開(kāi)元骨科醫(yī)院

3、1、膜內(nèi)成骨 2、軟骨成骨 1軟骨內(nèi)成骨 2軟骨膜下成骨上海開(kāi)元骨科醫(yī)院膜內(nèi)成骨:間充質(zhì)經(jīng)過(guò)鈣化后直接構(gòu)成骨組織。主要見(jiàn)于：顱骨.面骨.部分鎖骨和下頜骨。過(guò)程：間充質(zhì)先分化為富有血管的胚胎性結(jié)締組織膜，該處分化許多成骨細(xì)胞群，構(gòu)成骨化中心。成骨細(xì)胞開(kāi)場(chǎng)分泌有機(jī)的細(xì)胞間質(zhì)，構(gòu)成類(lèi)骨質(zhì)，隨后骨鹽冷靜其上，構(gòu)成骨組織。這種骨組織最初為初級(jí)松質(zhì)骨，沒(méi)有骨板，骨鹽也少，由許多呈針狀或片狀的骨針相互銜接，構(gòu)成許多間隙。成骨過(guò)程由骨化中心向周?chē)鷶U(kuò)展，外表的間充質(zhì)分化為骨膜，其深部的成骨細(xì)胞又在初級(jí)松質(zhì)骨外表堆積新骨，骨乃逐漸增厚增大。 間充質(zhì)分化有血管的胚胎性結(jié)締組織膜分化成骨細(xì)胞群分化成骨細(xì)胞群分泌分泌類(lèi)

4、骨質(zhì)堆積骨鹽構(gòu)成上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 1軟骨內(nèi)成骨 出生后，肢體管狀骨的增長(zhǎng)和特殊構(gòu)造的構(gòu)成主要依托繼發(fā)性骨骺的軟骨內(nèi)骨化完成 縱向生長(zhǎng) 2軟骨膜下成骨 與軟骨內(nèi)成骨同時(shí)，軟骨膜內(nèi)層骨膜，產(chǎn)生一層與骨膜相平行的骨密質(zhì)添加厚度上海開(kāi)元骨科醫(yī)院胚胎7周以后，骨就開(kāi)場(chǎng)出現(xiàn)。1、軟骨雛形 2、骨膜環(huán)出現(xiàn) 3、軟骨骨化中心出現(xiàn)并骨化 4、軟骨間葉組織長(zhǎng)入，骨化軟骨逐漸吸收，軟骨雛形兩端新骨堆積 5、軟骨內(nèi)骨化繼續(xù)進(jìn)展，逐漸添加了骨的長(zhǎng)度6、血管間葉組織長(zhǎng)入骺軟骨上端 7、骺軟骨骨化中心發(fā)生 8、下端后軟骨骨化中心發(fā)生 9、10、下端骺軟骨先消逝，然后上端消逝 ，骨的的縱向生長(zhǎng)停頓，骨髓腔構(gòu)成

5、，骨干、干骺端和骨骺血管相互交通上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院骺軟骨軟骨膜軟骨骨干鈣化上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院Most bones have a basic structure composed of:an outer cortical or compact zone an inner trabecular or spongy zone a periosteum an endosteum 上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院靜止細(xì)胞層增殖細(xì)胞層肥大細(xì)胞層軟骨內(nèi)骨化層上海開(kāi)元骨科醫(yī)院成骨細(xì)胞/骨母細(xì)胞osteoblast 骨細(xì)胞osteocyte骨先質(zhì)細(xì)胞osteoprogenitor(主

6、要為間葉細(xì)胞 mesenchymal cell) 破骨細(xì)胞osteoclast軟骨母細(xì)胞骨的細(xì)胞：上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 成骨細(xì)胞 osteoblast又稱(chēng)骨母細(xì)胞：常見(jiàn)于生長(zhǎng)期的骨組織中，大都聚集在新構(gòu)成的骨質(zhì)外表，是由骨內(nèi)膜和骨外膜深層的成骨性細(xì)胞分化而成。 骨細(xì)胞 osteocyte ：骨組織中的主要細(xì)胞。對(duì)骨內(nèi)微細(xì)骨折具有修復(fù)作用，從而可防止骨內(nèi)微細(xì)骨折的發(fā)生，維持骨構(gòu)造的完好性。它包埋在鞏固的細(xì)胞間質(zhì)腔隙中，此腔隙稱(chēng)作骨陷窩。 破骨細(xì)胞osteoclast：進(jìn)展骨吸收的骨內(nèi)襯細(xì)胞，是宏大的多核細(xì)胞，來(lái)源于單核巨噬細(xì)胞系的造血細(xì)胞。上海開(kāi)元骨科醫(yī)院間葉細(xì)胞上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院ac

7、tivation: preosteoclasts are stimulated and differentiate under the influence of cytokines and growth factors into mature active osteoclasts resorption: osteoclasts digest mineral matrix (old bone) reversal: end of resorption formation: osteoblasts synthesize new bone matrix quiescence: osteoblasts

8、become resting bone lining cells on the newly formed bone surface 上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院長(zhǎng)骨的血供來(lái)自三個(gè)方面:骨端、骨骺和干骺端的血管進(jìn)入骨干的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈常有1-2條骨膜的血管上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院上海開(kāi)元骨科醫(yī)院骨骺的血供主要來(lái)自骺動(dòng)脈上海開(kāi)元骨科醫(yī)院骺板血供來(lái)自三組血管：骺血管、干骺端血管和Ranvier軟骨膜血管上海開(kāi)元骨科醫(yī)院血管進(jìn)入骨骺的兩種方式：常見(jiàn)一種是骨骺的側(cè)面有軟組織覆蓋，血管在遠(yuǎn)離骺板的部位經(jīng)過(guò)軟組織直接進(jìn)入骨骺；另一種是整個(gè)骨骺在在關(guān)節(jié)內(nèi)為關(guān)節(jié)軟骨所覆蓋，血管經(jīng)過(guò)緊貼骺板

9、邊緣的關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)入骨骺上海開(kāi)元骨科醫(yī)院三種物質(zhì)：鈣、磷、鎂三種激素親骨性：甲狀旁腺激素PTH、 降鈣素CT、1、25-OH2D3三種靶器官：骨、腎、腸其他影響要素：PH程度、鈉、鉀、氯、碳酸鹽 催乳激素、糖皮質(zhì)激素、生長(zhǎng)激素、胰島素等上海開(kāi)元骨科醫(yī)院鈣約占體重的1.5%2%。成人體內(nèi)鈣的總量為10001200克。 分布：人體內(nèi)約99%的鈣儲(chǔ)量?jī)?chǔ)存在骨骼與牙齒中， 1%左右分布在軟組織與細(xì)胞外液中。平衡：在正常情況下，骨組織不斷進(jìn)展鈣的交換，舊骨中的鈣不斷釋放進(jìn)入血循環(huán)與細(xì)胞外液，腸道吸收的鈣與腎臟重新吸收的鈣又不斷構(gòu)成，維持鈣代謝的平衡。作用：構(gòu)成人體骨礦物質(zhì)的重要部分，血液凝固，肌肉收縮與舒

10、張，特別是對(duì)心肌收縮起重要作用，調(diào)理多種酶的活性，對(duì)多種激素分泌與酸堿平衡起到調(diào)理作用。 上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 鈣： 正常成人每日鈣的最低需求量為800毫克 兒童生長(zhǎng)期，妊娠及哺乳期需求量更大。 成人血清鈣濃度為2.22.7mmol/L。 主要來(lái)源是食物，經(jīng)過(guò)小腸吸收，普通每日攝入的鈣僅10%35%被吸收，未被吸收的鈣從糞便中排出體外。吸收的鈣主要經(jīng)過(guò)腎臟排泄，部分鈣可由腎臟重新吸收。上海開(kāi)元骨科醫(yī)院磷：體內(nèi)80%的磷以羥基磷灰石的方式存在于骨與牙中，20%以有機(jī)磷的方式存在于軟組織與體液中作用：促進(jìn)骨基質(zhì)的合成與骨礦物質(zhì)堆積。是輔酶與核酸的主要成分是構(gòu)成細(xì)胞膜的必要元素，對(duì)細(xì)胞代謝起關(guān)鍵作用是生

11、命遺傳與個(gè)體發(fā)育所必需參與神經(jīng)傳導(dǎo)，肌肉的收縮 正常人的血清磷濃度為0.961.45毫摩/升。飲食中含有大量的磷，普通不會(huì)呵斥磷的攝入缺乏，故營(yíng)養(yǎng)性缺磷少見(jiàn)，成人平均磷的需求為10001500毫克，最低需求量約為800毫克。磷主要在小腸吸收與腎臟的重吸收，血磷經(jīng)過(guò)腎臟排泄。上海開(kāi)元骨科醫(yī)院鎂：成人體內(nèi)的鎂含量大約為2028克，其中60%存在于骨中，35%存在于骨骼肌中作用：鎂能從羥基磷灰石中置換出鈣，使鈣與磷酸鹽結(jié)合成非結(jié)晶的磷酸鈣，不能轉(zhuǎn)化成礦質(zhì)，假設(shè)骨鎂含量降低可使鈣從骨的釋放減少。 能催化，激活多種酶的活性，調(diào)理細(xì)胞內(nèi)功能能轉(zhuǎn)化、儲(chǔ)存與利用能量，完成體內(nèi)各種代謝過(guò)程。人體的鎂主要經(jīng)過(guò)小腸

12、吸收，以及腎臟的重吸收，多余的鎂大多從腎臟排除。腎臟對(duì)維持血清鎂的穩(wěn)定性起主要作用。人體對(duì)鎂的需求量為612mg/天，主要來(lái)源于食物。正常人體的血清鎂濃度為0.751.25mmol/L。上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 甲狀旁腺激素PTH 具有促進(jìn)骨吸收和骨構(gòu)成的雙重作用： 在高濃度PTH時(shí)，破骨細(xì)胞細(xì)胞的活性超越成骨細(xì)胞活性，骨吸收骨構(gòu)成 在低濃度PTH時(shí)，成骨細(xì)胞細(xì)胞的活性超越破骨細(xì)胞活性，骨構(gòu)成骨吸收上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 降鈣素CT 對(duì)骨的作用：主要是抑制骨吸收，經(jīng)過(guò)降低破骨細(xì)胞的活性和減少破骨細(xì)胞的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 1、25-OH2D3 1促進(jìn)小腸吸收鈣、磷 2促進(jìn)腎小管對(duì)鈣、磷的重吸收，減

13、少尿鈣與尿磷，升高血鈣和血磷，促進(jìn)骨構(gòu)成 3對(duì)骨的作用是雙向的，對(duì)骨吸收和骨構(gòu)成均有作用上海開(kāi)元骨科醫(yī)院骨的主要功能：力學(xué)支撐、肌肉附著、儲(chǔ)存鈣和磷骨的有機(jī)成分：膠原和非膠原蛋白，羥基磷灰石晶體和和這兩種蛋白相結(jié)合骨質(zhì)的大部分成分是由成骨細(xì)胞合成和分泌的骨質(zhì)的吸收主要是為了順應(yīng)生長(zhǎng)、修復(fù)和礦物質(zhì)發(fā)動(dòng)的需求。這個(gè)過(guò)程主要由來(lái)源于巨噬細(xì)胞的破骨細(xì)胞完成骨在終身中經(jīng)過(guò)激活-吸收-構(gòu)成ARF的順序進(jìn)展塑形，在此過(guò)程中破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞相互協(xié)調(diào)吸收舊骨構(gòu)成新骨在正常成人的骨骼中，塑形是偶聯(lián)發(fā)生的，即骨吸收和構(gòu)成相等，使骨密度堅(jiān)持恒定膜內(nèi)化骨是扁平骨構(gòu)成的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，由間充質(zhì)直接分化而來(lái)的成骨細(xì)胞構(gòu)成骨質(zhì)長(zhǎng)骨經(jīng)過(guò)軟骨內(nèi)化骨構(gòu)成。在此過(guò)程中，軟骨細(xì)胞首先構(gòu)成軟骨然后再按ARF方式塑形骨代謝：三種物質(zhì)、三種器官、三種激素上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 臨床相關(guān)性： 骨的最常見(jiàn)過(guò)程是損傷骨的塑形過(guò)程；在骨吸收和骨構(gòu)成的平衡中，吸收大于構(gòu)成時(shí)發(fā)生骨質(zhì)疏松，構(gòu)成大于吸收時(shí)發(fā)生石骨癥 軟骨發(fā)育不良是由于軟骨內(nèi)化骨缺陷呵斥 骨折的修復(fù)是涉及較少的骨組織發(fā)生的協(xié)調(diào)過(guò)程，后期發(fā)生骨的塑形 骨折愈合的速度直接與骨的塑形相關(guān)，經(jīng)過(guò)治療可以改動(dòng)愈合的速度上海開(kāi)元骨科醫(yī)院 to provide structur