骨和软骨生理

第 5章 软骨和骨目的要求 1、掌握透明软骨及骨组织的结构特点。2、掌握长骨骨干的组织结构特点。3、了解纤维软骨和弹性软骨的结构和功能。4、了解骨的发生。cartilage and bone一、软 骨概述：1、组成： 软骨膜 软骨细胞软骨组织 基质纤维2、分布：胎儿：早期的四肢、躯干支架。成体：关节面、椎间盘、呼吸道、耳廓等。透明软骨3、分类： 纤维软骨弹性软骨透明软骨软骨膜软骨细胞基质（一）软骨组织的结构 1.软骨细胞 ：位于软骨陷窝内，其周围有软骨囊 (含硫酸软骨素较多的基质 )。近软骨膜：幼稚，细胞小，扁圆、单个分布；中部：近圆形，成群分布（ 2-8个），称同源细胞群。核椭圆形，胞质弱嗜碱性。2 .软骨基质 ： 由 纤维 和 基质组成。基质呈凝胶状，主要成分是蛋白多糖，构成分子筛结构。软骨内无血管，软骨基质具有良好的可渗透性，含大量组织液。纤维成分的种类因软骨类型而异。 EM: 粗面内质网丰富、高尔基复合体发达。功能 ：产生软骨基质。（二） 软骨组织的类型 1.透明软骨 构成肋软骨、关节软骨、呼吸道内的软骨等 。特点：纤维成分为胶原原纤维 ，具有较强的抗压性。 2. 纤维软骨分布于椎间盘、关节盘及耻骨联合等处。特点 ：含大量平行或交错排列的 胶原纤维束 ，细胞小而少，成行分布于纤维束之间。3. 弹性软骨分布于耳廓、会厌等处。特点：含有大量交织分布的弹性纤维 ，富有弹性。（三） 软骨膜 ：除关节软骨外，余表面均覆较致密的结缔组织 -软骨膜。外层：纤维多，细胞少，起保护作用； 内层：纤维少，细胞较多，含 骨祖细胞 （梭形小细胞 )-增殖分化为 成软骨细胞 。（四） 软骨的生长方式 ：两种并存的生长方式。（ 1） 附 加性生长 （软骨膜下生长）：软骨膜内层的骨祖细胞向软骨表面不断添加新的软骨细胞，产生基质和纤维，使软骨从表面向外扩大。 （ 2） 间质性生长 （ 软骨内生长）：软骨内软骨细胞的长大和分裂，不断地产生基质和纤维，使软骨从内部生长增大。二、 骨概述：骨膜1、组成： 骨组织 骨髓 2、功能： 1）支架组织 ； 2）保护作用：大脑、胸腔、骨髓；3）钙、磷库 -细胞连接、肌肉收缩、血液凝固；4）杠杆作用：肌肉收缩，转化为身体的运动。关节软骨骨髓骨髓骨密质骨密质骨松质骨松质骨膜骨膜（一）骨组织的结构骨细胞 ： 量多，位骨基质内 骨祖细胞成骨细胞 位骨组织表面破骨细胞骨基质 （为钙化的细胞外基质）细胞骨组织1、 骨基质 ： 胶原纤维（ 95%）（ 1） 有机成分 糖胺多糖 粘着胶原原纤维无定形基质 骨钙蛋白 与钙化及钙运输有关（凝胶状， 5%） 骨桥蛋白（ 2） 无机成分 ：称骨盐，主要为羟磷灰石结晶，属不溶性中性盐，呈细针状，长 10 20 nm， 沿胶原原纤维长轴规则排列并与之结合。骨板 ：骨基质基本结构形式呈板层状，如多层木质胶合板。同一骨板内的纤维相互平行，相邻骨板的纤维则相互垂直，骨盐沉积、结合在胶原原纤维间。这种结构形式使骨基质既坚硬又有韧性，有效地增强了骨的支持力。 2. 骨组织的细胞 （ 1） 骨祖细胞 位于骨膜近骨处的干细胞。细胞小，梭形，核椭圆，胞质弱嗜碱性。当骨组织生长或改建时，其能分裂分化为成骨细胞。（ 2） 成骨细胞分布在骨组织表面，成年前较多，常排成一层。LM：胞体矮柱状或椭圆形，有细小突起，突起常与表层骨细胞的突起形成连接。核圆，胞质嗜碱性。EM: 1） 大量粗面内质网 (RER)和发达的高尔基复合体 (GO)。2） 基质小泡： ( 0.1m,膜包 )膜：碱性磷酸酶、焦磷酸酶、ATP酶泡内：钙、小羟磷灰石结晶功能 ：1） 合成和分泌 骨基质的 有机成分 -类骨质。2） 钙化类骨质 -基质小泡。当成骨细胞被类骨质包理后，便成为骨细胞。（ 3） 骨细胞单个分布于骨板内或骨板间。为有许多细长突起的扁椭圆形小细胞，胞体位于骨陷窝，突起位于骨小管，相邻骨细胞的突起以缝隙连接相连，骨小管彼此连通。骨陷窝和骨小管内含组织液，可营养骨细胞和输送代谢产物 。（ 4） 破骨细胞分布于骨组织表面，为由多个单核细胞融合而成的多核细胞。LM:大， 100m ， 2-50个核，近骨基质侧有纹状缘，胞质泡沫状 ，浅红色。EM:1） 微绒毛 (皱褶缘 ) ：高、密、不规则，增大吸收面积 。2）溶酶体：功能活跃时，释放多种蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及柠檬酸等，在酶及酸的作用下使骨基质溶解。 4）亮区：皱褶缘周缘一环形胞质区，内有多量微丝，无其它细胞器。其胞膜平整并紧贴于骨基质表面，形成一环形胞质围墙，使所围区域成为封闭的微环境区。 3)吞饮泡和吞噬泡：位皱褶缘基部，内含小骨盐晶体及解体的有机成分，表明破骨细胞有溶解和吸收骨基质的作用。 纹状缘二、 长骨的结构1、 骨干 （ 骨密质）分布于长骨骨干和骨髓的外侧份，骨板排列有规律。按骨板排列方式可分为：1） 环骨板 ：分布于长骨干的外侧面及近骨髓腔的内侧面。 外环骨板 ：较厚，约有 10 40层，较整齐环绕骨干排列。 内环骨板 ：较薄，仅数层，排列不规则。内、外环骨板均有横向穿越的小管 -穿通管 ，其与纵行排列的骨单位中央管相通连，它们都是小血管、神经及骨膜成分的通道，并含有组织液。2） 骨单位 （哈弗系统 ）：位于内、外环骨板之间，是长骨干起支持作用的主要结构单位。中轴 :中央管 (哈弗管 )，内含骨膜组织、 Cap和神经。中间 :由 1020层同心圆排列的骨板围成的长筒状结构 ,内有突起相互连接的骨细胞。 表面 :粘合线 -纤维少、骨盐多、折光较强（骨磨片）。骨小管 周边 :在粘合线内返折 内层 : 均开口于中央管 3） 间骨板为填充在骨单位之间的一些不规则的平行骨板，是原有骨单位或环骨板被改建时未被吸收的残留部分。其中只有骨陷窝、骨小管。2、 骨骺（骨松质）分布于长骨骨骺和骨干的内侧份，为大量针状或片状骨小梁相互连接而成的多孔隙网架结构。网孔中充满骨髓。3、 骨膜 ： 除关节面以外，骨的内、外表面分别覆以骨内膜和骨外膜。 骨外膜：外层 厚，为致密 CT， 有穿通纤维固定骨膜和韧带 。内层 薄，为疏松 CT， 含骨祖细胞、成骨细胞及小血管、神经。骨内膜：骨髓腔面、骨小梁表面、中央管及穿通管内表面的薄层结缔组织。扁平状骨祖细胞常排成一层，能分裂分化为成骨细胞 ，有利于骨生长、改建。骨膜功能：对骨组织具营养、保护、生长、改建及骨折后修复等作用。纤维和基质纤维和基质 （ 类骨质）（一）骨组织发生的基本过程骨祖细胞骨细胞间充质细胞间充质细胞骨基质骨基质骨组织骨组织成骨细胞分泌分泌钙化钙化转化为转化为 三、骨的发生1. 骨组织的形成2. 骨组织的吸收破骨细胞。两种方式 ：膜内成骨与软骨内成骨 膜内成骨 ：先形成结缔组织膜，再由膜上的骨祖细胞分化为成骨细胞，由成骨细胞合成、分泌形成类骨质，再钙化形成骨质。如顶骨、额骨和锁骨即以此种方式发生。软骨内成骨 ：