肌肉骨骼組織的病理生理及演示文稿

肌肉骨骼組織的病理生理及演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期四（優(yōu)選）肌肉骨骼組織的病理生理及現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期四創(chuàng)傷的愈合結(jié)締組織損傷的愈合是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括細(xì)胞間的相互作用，細(xì)胞外基質(zhì)、生長(zhǎng)因子、以及炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題都會(huì)導(dǎo)致疤痕形成和功能障礙，也就不可能恢復(fù)正常的組織結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系。創(chuàng)傷愈合過程可以分為炎癥期，增生期和成熟期。炎癥期

（inflammatory）

傷口早期局部有不同程度的組織壞死和血管斷裂出血，數(shù)小時(shí)內(nèi)便出現(xiàn)炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為充血、漿液滲出及白細(xì)胞游擊，故局部紅腫。白細(xì)胞以中性粒細(xì)胞為主，3天后轉(zhuǎn)為以巨噬細(xì)胞為主。傷口中的血液和滲出液中的纖維蛋白原很快凝固形成凝塊，有的凝塊表面干燥形成痂皮，凝塊及痂皮起著保護(hù)傷口的作用。

現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期四增生期

（proliferative）

約從第3天開始從傷口底部及邊緣長(zhǎng)出肉芽組織，填平傷口。毛細(xì)血管大約以每日延長(zhǎng)0.1～0.6mm的速度增長(zhǎng)，其方向大都垂直于創(chuàng)面，并呈袢狀彎曲。肉芽組織中沒有神經(jīng)，故無感覺。第5～6天起纖維母細(xì)胞產(chǎn)生膠原纖維，其后一周膠原纖維形成甚為活躍，以后逐漸緩慢下來。隨著膠原纖維越來越多，出現(xiàn)瘢痕形成過程，大約在傷后一個(gè)月瘢痕完全形成?？赡苡捎诰植繌埩Φ淖饔?，瘢痕中的膠原纖維最終與皮膚表面平行。

血小板來源的生長(zhǎng)因子（PDGF）轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期四成熟期（maturation）接下來的重塑過程以膠原的合成和降解形式實(shí)現(xiàn)，其中以合成占主導(dǎo)地位。注意：創(chuàng)傷愈合的任何一個(gè)時(shí)期（炎癥期、增生期、成熟期）都受到多個(gè)因素的影響，如損傷的部位、傷口大小、血供情況、以及局部機(jī)械因素。在損傷的處理過程中，充分考慮這些因素，有助于損傷愈合。現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱解剖結(jié)構(gòu)

肌腱是將肌肉連接到骨骼上的、強(qiáng)有力的結(jié)締組織結(jié)構(gòu)。它的主要功能是傳導(dǎo)力。因此，相對(duì)來說，肌腱的收縮性很小。肌腱由致密的膠原纖維束構(gòu)成。其主要細(xì)胞成分是成纖維細(xì)胞，它平行排列于膠原纖維束之間，產(chǎn)生膠原和蛋白聚糖。膠原是肌腱的主要成分，其中I型膠原占肌腱干重的86%。三分之而的I型膠原分子由三個(gè)氨基酸構(gòu)成：甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸。在正常肌腱中可以找到少量III型膠原；而在損傷的肌腱中，III型膠原相應(yīng)增多。膠原纖維呈線形、螺旋形、或交叉方式走行，由纖維細(xì)胞基質(zhì)——腱內(nèi)膜分隔成束?，F(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期四正常肌腱橫斷面解剖示意圖現(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱的外觀結(jié)構(gòu)主要由它們?cè)隗w內(nèi)所處的部位和功能決定。作直線運(yùn)動(dòng)的肌腱常常由一層疏松的結(jié)締組織所包繞。而作劇烈彎曲的肌腱，如手的屈肌腱，外被有雙層腱鞘，其作用相當(dāng)與滑輪。鞘的內(nèi)外層都附有滑膜細(xì)胞，它可以產(chǎn)生滑液，支持肌腱滑動(dòng)。被有腱鞘的肌腱，其無血管區(qū)域的營(yíng)養(yǎng)供給也主要是由滑液完成。同時(shí)，肌腱的結(jié)構(gòu)還決定于其所處的力學(xué)環(huán)境。例如，需要承受很大壓應(yīng)力的肌腱，它們?cè)谕庥^上呈纖維軟骨樣，以適應(yīng)壓力負(fù)荷。肌腱外觀結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱的生物力學(xué)特性肌腱是人體內(nèi)最強(qiáng)大的軟組織結(jié)構(gòu)之一。這是由膠原纖維本身的抗拉強(qiáng)度和其在拉力方向上的排列方式所決定的。和其它軟組織相似，肌腱也表現(xiàn)出粘彈性材料的特征。例如，肌腱的伸長(zhǎng)取決于施加的力量、施力速率、以及鍛煉情況。同樣的，肌腱也可以延長(zhǎng)。當(dāng)肌肉等長(zhǎng)收縮時(shí)，肌腱延長(zhǎng)以使肌肉有更大的空間收縮，而其總長(zhǎng)度保持不變?，F(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期四影響肌腱生物學(xué)性能的因素所處解剖部位功能鍛煉年齡肌腱的急性損傷原因直接原因：挫傷，撕裂，過度牽拉等間接因素：解剖部位，血供，骨骼成熟度等現(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱的愈合損傷后，受損部位血腫形成并機(jī)化，血管侵入，成纖維細(xì)胞及毛細(xì)血管侵入，I、III型膠原基質(zhì)沉積。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，受機(jī)械應(yīng)力的刺激，Ⅰ型膠原占居主導(dǎo)地位，并排列成束狀，走行與張力方向平行，替代原來的組織結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)及組成與原來的結(jié)構(gòu)及組成已不相同。如果保留了正常肌肉—肌腱單位的長(zhǎng)度—張力關(guān)系，不發(fā)生纖維變性，肌腱愈合后同樣可被一疏松蜂窩組織包裹，以利其滑動(dòng)。現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期四肱骨內(nèi)上髁炎愈合失敗的組織病理學(xué)表現(xiàn)現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱的修復(fù)

肌腱損傷多為開放性，以切割傷為多見，常合并神經(jīng)傷或骨折等；也可發(fā)生閉合性撕裂。肌腱斷裂后，相應(yīng)的關(guān)節(jié)失去活動(dòng)功能。對(duì)12h以內(nèi)的傷口，如傷口較整齊，污染不重，肌腱缺損很小，只要條件允許都應(yīng)爭(zhēng)取早期縫合肌腱。術(shù)后肌腱粘連迄今仍是肌腱手術(shù)的最大難題，若在手術(shù)中遵循肌腱損傷的治療原則，采用創(chuàng)傷小的操作技術(shù)，熟練掌握肌腱修復(fù)方法，術(shù)后早期功能練習(xí)，可望減少粘連，獲得較好的效果?，F(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期四肌腱的疲勞損傷原因：過度使用處理：主動(dòng)休息，作伸展運(yùn)動(dòng)，非甾體類抗炎藥慢性疲勞損傷的病理生理發(fā)生在肌腱-骨骼連接處的損傷通常是由于肌腱炎，患者會(huì)感覺肌腱和腱-骨連接處疼痛。肌腱炎很少發(fā)生于肌-腱連接處，但此處肌肉勞損的發(fā)生率很高?，F(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期四運(yùn)動(dòng)損傷的激素治療糖皮質(zhì)激素注射治療在炎癥早期的治療矛盾減少白細(xì)胞滲出，降低其趨化活性延緩了創(chuàng)傷修復(fù)機(jī)制的啟動(dòng)未來的研究方向肌腱愈合過程中的細(xì)胞反應(yīng)生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子在愈合反應(yīng)的發(fā)起和維持過程中的作用肌腱的慢性、疲勞性損傷的評(píng)估（原因，機(jī)制）現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期四韌帶韌帶的解剖結(jié)構(gòu)韌帶是聯(lián)接骨或軟骨的一種特殊致密結(jié)締組織，其功能是支持關(guān)節(jié)。韌帶中主要的細(xì)胞類型是成纖維細(xì)胞。成纖維細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)包括完善的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體，它們可以合成大量的蛋白質(zhì)。韌帶主要包含由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的非細(xì)胞成分。成纖維細(xì)胞外周的非細(xì)胞基質(zhì)包括纖維和非晶體基質(zhì)，韌帶中的纖維主要是I型膠原(90%)以及少量的III型膠原，也有網(wǎng)狀纖維和彈性纖維。在特定的韌帶中，膠原纖維一般沿張力方向分布，因此與韌帶的強(qiáng)度有關(guān)。

現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)的韌帶現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)的韌帶與肌腱

(后面觀)現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期四韌帶的生物力學(xué)特性研究表明，韌帶的受力-應(yīng)變曲線與膠原組織相似。韌帶具有可復(fù)性的彈性區(qū)域和不可復(fù)性的“臨界點(diǎn)”。1500牛頓(N)的負(fù)荷可使人前十字交叉韌帶損傷，這時(shí)韌帶已被拉長(zhǎng)了靜息長(zhǎng)度的近60%。韌帶損傷與施加外力的頻率有關(guān)，負(fù)荷較大，極度拉長(zhǎng)時(shí)，韌帶易發(fā)生損傷，而且快速率變形(deformation)較慢速率消耗更多能量。在慢速率變形中，附著端是最薄弱的一點(diǎn)，易于發(fā)生撕脫性骨折。對(duì)于較快速率而言，越是接近生理狀況，撕脫性骨折和韌帶內(nèi)撕裂傷的發(fā)生率越接近?？焖俾守?fù)荷引起的撕脫性骨折，通常產(chǎn)生較大的骨碎片，這也與臨床觀察相一致。

現(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期四

Kennedy等測(cè)量馬膝關(guān)節(jié)有關(guān)的不同韌帶的強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)前十字交叉韌帶和脛側(cè)副韌帶在快、慢速率運(yùn)動(dòng)中具有大致同等的張力強(qiáng)度，而后十字交叉韌帶是上二者的兩倍，這可以解釋：盡管不同的韌帶其損傷機(jī)理各不相同，但后十字交叉韌帶撕裂傷的發(fā)生率明顯偏低。顯微鏡下和液體流變學(xué)證實(shí)的韌帶損傷仍可在外觀上大體完整。生物力學(xué)現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期四制動(dòng)、恢復(fù)活動(dòng)以及鍛煉對(duì)韌帶的影響

Laros等研究在６～１２周不同制動(dòng)條件下狗的內(nèi)側(cè)副韌帶，他們發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)制動(dòng)使韌帶脛骨附著處的骨質(zhì)吸收而變得薄弱。制動(dòng)８周后，靈長(zhǎng)類前十字交叉韌帶的順應(yīng)性提高，最大負(fù)荷閾值降低39%。期間，等張鍛煉并未明顯改善這一狀況，２０周的重新活動(dòng)功能鍛練也沒有完全恢復(fù)強(qiáng)度。對(duì)引起上述變化的生物化學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)：制動(dòng)9周后，狗和兔膝關(guān)節(jié)周圍結(jié)締組織中水、透明質(zhì)酸、4-硫酸軟骨素和6-硫酸軟骨素的濃度明顯降低?，F(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期四

Klein等報(bào)道兔后肢軟組織中膠原蛋白翻轉(zhuǎn)交錯(cuò)的增加導(dǎo)致膠原纖維非成熟性交聯(lián)(cross-linking)，但他們進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)骨中膠原蛋白缺失更明顯，且與韌帶易于骨薄弱處撕脫相關(guān)。通過對(duì)韌帶強(qiáng)度的計(jì)算，Amiel等認(rèn)為：當(dāng)從制動(dòng)關(guān)節(jié)上剝離下來后，韌帶自身更加柔韌。推測(cè)膠原蛋白翻轉(zhuǎn)交錯(cuò)的增加導(dǎo)致膠原纖維排列紊亂，因?yàn)槭チ藱C(jī)械外力的定向控制作用，他們進(jìn)一步的研究表明，制動(dòng)９周后僅遺留增加的翻轉(zhuǎn)交錯(cuò)的膠原蛋白，而制動(dòng)１２周后膠原含量明顯缺失。

現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期四急性韌帶損傷與愈合

組織愈合部位充足的血供是傷后組織愈合所必需的。韌帶是血管較少的組織，顯微血管造影和組織學(xué)研究表明，其主要血供來自周圍軟組織而非骨結(jié)構(gòu)。以前十字交叉韌帶為例，髕下脂肪墊和滑膜分支是血供主要來源，手術(shù)中保護(hù)或解剖性修復(fù)這些組織具有重要的臨床意義。在發(fā)生輕度扭傷后１周，受傷的滑膜組織、韌帶和關(guān)節(jié)囊出現(xiàn)水腫、成纖維細(xì)胞增生、以及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，這在近骨附著處更明顯。扭傷后２～３周，滑膜仍有炎性反應(yīng)，韌帶和關(guān)節(jié)囊周圍軟組織仍有成纖維細(xì)胞的增生。第４周，已沒有外觀征象且細(xì)胞反應(yīng)消退。到第６周，以纖維組織完成修復(fù)?，F(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期四較重的扭傷也發(fā)生類似改變，但關(guān)節(jié)軟骨的表層發(fā)生纖維變性，且韌帶愈合過程歷時(shí)８～１０周。

Jack觀察了貓內(nèi)側(cè)副韌帶從撕裂到自身愈合過程中撕裂處的組織學(xué)變化。起初，撕裂端之間充滿血液，隨后，血凝塊演變?yōu)橛芍車涓C組織長(zhǎng)入的疏松肉芽組織。韌帶斷端充血，高度血管化。撕裂4d，侵入肉芽組織的增生性成纖維細(xì)胞產(chǎn)生新的膠原纖維。這一過程不斷發(fā)展。第２周斷端間被平行的膠原纖維橋接，并與原韌帶纖維相連。第３周，血管反應(yīng)消退，膠原纖維變得粗大且成束狀排列，第7周，韌帶外觀除了局部輕微增厚外大體正常。

現(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期四骨骼肌與肌-腱連結(jié)骨骼肌的結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)一塊典型的肌肉，可分為中間部的肌腹和兩端的肌腱。肌腹是肌的主體部分，由橫紋肌纖維組成的肌束聚集構(gòu)成，色紅，柔軟有收縮能力。肌腱呈索條或扁帶狀，由平行的膠原纖維束構(gòu)成，色白，有光澤，但無收縮能力，腱附著于骨處與骨膜牢固地編織在一起。骨骼肌由五個(gè)主要的組織成分構(gòu)成：

1.收縮器2.結(jié)締組織3.肌-腱連結(jié)4.周圍神經(jīng)系統(tǒng)5.血供系統(tǒng)現(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期四主要的肌肉形態(tài)現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期四

骨骼肌纖維的肌漿豐富，其中除含有大量肌原纖維外，還含有肌紅蛋白（myoglobin）、大量的線粒體、糖原顆粒和少量脂滴。肌紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)近似血紅蛋白，能與氧結(jié)合，起到儲(chǔ)存氧的作用。肌紅蛋白與線粒體、糖原顆粒和脂滴共同構(gòu)成肌纖維收縮的供能系統(tǒng)。

每條肌纖維的外面包有基膜。在肌膜與基膜之間可見到一種多突起的細(xì)胞，核呈扁圓形、著色澤，核仁清楚，稱這種細(xì)胞為肌衛(wèi)星細(xì)胞（musclesatellitecell）。在生長(zhǎng)的肌組織中數(shù)量較多，成年時(shí)減少，一般認(rèn)為骨骼肌損傷時(shí)，肌衛(wèi)星細(xì)胞分裂繁殖，參與骨骼肌的再生。骨骼肌的微細(xì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期四骨骼肌纖維的分型

按形態(tài)和功能的不同，骨骼肌纖維分為三型，每一個(gè)肌肉，三型纖維構(gòu)成比例不同。

1．紅肌纖維這類肌纖維內(nèi)富有肌紅蛋白和線粒體，故呈暗紅色，Z線寬，其能量來源主要靠有氧氧化。紅肌纖維收縮緩慢而持久，又稱慢縮纖維。

2．白肌纖維這類肌纖維內(nèi)肌紅蛋白和線粒體較少，肌原纖維較多，呈淡紅色，Z線窄，其能量來源主要靠無氧酵解。白肌纖維收縮快，但持續(xù)時(shí)間短，故稱快縮纖維。

3．中間型肌纖維這一類肌纖維的結(jié)構(gòu)與功能介于前兩者之間?，F(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期四骨骼肌纖維現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期四人骨骼肌縱切面現(xiàn)在是30頁\一共有42頁\編輯于星期四骨骼肌染色切片現(xiàn)在是31頁\一共有42頁\編輯于星期四骨骼肌損傷與修復(fù)的病理生理上述五個(gè)主要組織成分中的任何一個(gè)被破壞或功能障礙都會(huì)導(dǎo)致骨骼肌的損傷和功能失常。原因:

直接的機(jī)械損傷(挫傷,撕裂,肌牽張過度）間接機(jī)制（近端血管或神經(jīng)損傷）損傷與修復(fù)的病理生理學(xué)機(jī)制決定了損傷后康復(fù)的速度和程度。而功能恢復(fù)取決于收縮器，結(jié)締組織，神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)三者的恢復(fù)情況?，F(xiàn)在是32頁\一共有42頁\編輯于星期四變性在骨骼肌損傷的第一階段，肌肉纖維會(huì)發(fā)生退化。這種內(nèi)源性變性與血供無關(guān)，它是由內(nèi)源性蛋白酶活性增強(qiáng)而導(dǎo)致的細(xì)胞破壞所引起。然后吞噬細(xì)胞在局部聚集。緊接著，外源性、由細(xì)胞介導(dǎo)的肌肉纖維裂解過程開始了。通常認(rèn)為，只有在嚴(yán)重的肌肉損傷后才會(huì)發(fā)生纖維破壞和細(xì)胞浸潤(rùn)。但最近的研究表明，盡管光鏡下沒有明顯的變化，但研究人員已經(jīng)通過電鏡觀察到了肌肉亞細(xì)胞水平的顯著變化，這可能是損傷后肌肉的收縮力下降的原因之一。因此，即使肌肉的組織學(xué)外觀“正常”，也不一定具有正常的收縮功能?，F(xiàn)在是33頁\一共有42頁\編輯于星期四再生很多的實(shí)驗(yàn)研究都提到了“衛(wèi)星細(xì)胞”。它存在于肌纖維的周圍，是肌肉再生之源?；謴?fù)神經(jīng)支配和再血管化在失神經(jīng)支配的情況下，肌肉的再生過程仍能進(jìn)行，但其后的功能恢復(fù)卻必須在恢復(fù)神經(jīng)支配之后。同樣的，微血管血流灌注的恢復(fù)對(duì)肌肉功能的恢復(fù)也非常重要?，F(xiàn)在是34頁\一共有42頁\編輯于星期四一個(gè)重要的概念：

衛(wèi)星細(xì)胞

成年哺乳動(dòng)物的骨骼肌細(xì)胞對(duì)各種生理刺激反應(yīng)有很強(qiáng)的適應(yīng)能力：例如生長(zhǎng)、訓(xùn)練和損傷，這個(gè)適應(yīng)過程的發(fā)生在很大程度上歸功于骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞。處于靜止期的衛(wèi)星細(xì)胞與成熟的肌纖維細(xì)胞相比，有顯著的不同，表現(xiàn)為衛(wèi)星細(xì)胞位于肌纖維膜和基質(zhì)之間的切跡處。成熟的骨骼肌纖維細(xì)胞是終末分化的，不具有增生能力，所以肌肉的生長(zhǎng)和再生就要由衛(wèi)星細(xì)胞來完成。通常狀況下，衛(wèi)星細(xì)胞保持不分裂或靜止?fàn)顟B(tài)，但是，當(dāng)肌肉受到損傷時(shí)，衛(wèi)星細(xì)胞進(jìn)行增生并表達(dá)肌標(biāo)記物（又稱為肌纖維母細(xì)胞）。最后，這些細(xì)胞再融合進(jìn)已存在的骨骼肌纖維中，或者彼此融合，形成新的肌纖維現(xiàn)在是35頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉及肌腱現(xiàn)在是36頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉(前面)現(xiàn)在是37頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉(外側(cè))現(xiàn)在是38頁\一共有42頁\編輯于星期四膝關(guān)節(jié)周圍的肌肉(內(nèi)側(cè))現(xiàn)在是39頁\一共有42頁\編輯于星期四