组织学与胚胎学软骨与骨课件

组织学与组织学与胚胎学胚胎学 软骨和骨软骨和骨 Cartilage and BoneCartilage and Bone 主编：邹仲之主编：邹仲之 软骨组织（cartilage tissue） 主要由软骨细胞和软骨基质构成 软骨由软骨组织和表面的软骨膜构成 ，软骨组织内无血管 软骨是胚胎早期的主要支架，随着胎 儿发育大部被骨取代，成体内有少量 分布 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 骨 概 述 图1 骨祖细胞（osteoprogenitor cell） 是软骨组织的干细胞，位于软骨组织 和软骨膜的交界面，形态和软骨膜中 的纤维细胞相似，难以分辨 成软骨细胞（chondroblast） 由骨祖细胞增殖分化而成。胞体呈扁 圆形，较小。成软骨细胞开始合成、 分泌软骨基质，并被包埋其中，演变 为软骨细胞 软 骨骨 发 生 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 骨 概 述 图2 细 胞 软骨细胞（chondrocyte） 软骨陷窝：软骨基质内容纳软骨细胞的 腔隙 幼稚软骨细胞：单个分布于软骨周边， 小、扁圆形 成熟软骨细胞：大，圆或椭圆形，核小 ，胞质弱嗜碱性，RER和GC丰富 同源细胞群：26 个成熟软骨细胞聚集 成群，由一个软骨细胞分裂而来，位于 软骨中央 功能：产生软骨基质 图3、4 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 软骨基质（cartilage matrix） 即软骨细胞分泌的细胞外基质 基质（蛋白聚糖“分子筛” + 水）：凝胶 状，渗透性好；软骨陷窝周围硫酸软骨 素较多，呈强嗜碱性，形成软骨囊（ cartilage capsule）包围软骨细胞 纤维成分埋于基质中，使软骨具有韧性 或弹性；纤维成分的种类因软骨类型而 异 图5 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 软骨膜（perichondrium） 软骨表面的薄层致密结缔组织 有血管为软骨提供营养 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 1.透明软骨（hyaline cartilage） 分布：肋、关节、呼吸道 纤维：胶原原纤维（型胶原蛋白） ，纤维细且折光率与基质相同，于HE 染色切片不能分辨 基质：含大量水 功能：抗压性强，有一定的弹性和韧 性 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 2.弹性软骨（elastic cartilage） 分布：耳廓、咽喉及会厌 纤维：大量交织分布的弹性纤维，在 软骨中部更为密集 功能：有较强的弹性 图6 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 3.纤维软骨（fibrous cartilage） 分布：椎间盘、关节盘及耻骨联合 软骨细胞：较小而少，成行分布于纤 维束之间 纤维：胶原纤维束平行或交叉排列 基质：较少，弱嗜碱性 功能：韧性强 图7 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 两种方式并存 附加性生长（软骨膜下生长）：软骨 膜内骨祖细胞成软骨细胞软骨细 胞产生纤维和基质软骨加厚 间质性生长（软骨内生长）：软骨细 胞增殖产生新基质软骨组织由内 至外扩展 软 骨骨 发 生 细 胞 软骨基质 软骨生长 软骨分类 软 骨 膜 概 述 骨 206块骨参与构成运动系统； 均由骨组织、骨膜和骨髓构成 功能 支持，保护，造血，贮钙 骨组织（osseous tissue） 主要由骨细胞和骨基质构成 软 骨骨骨 发 生 图8 骨基质（bone matrix，骨质）:钙化的细 胞外基质 有机成分：胶原纤维（90）+ 基质 （蛋白聚糖、骨钙蛋白、骨桥蛋白、 骨黏连蛋白 、钙结合蛋白） 无机成分（骨盐） ：羟基磷灰石结晶 ,细针状，长1020nm 类骨质：无骨盐沉积的骨基质，钙化 后成为骨质 骨基质 骨的细胞 长骨结构 骨骨 发 生软 骨 骨板：骨基质结构呈板层状，同一骨 板内纤维相平行，相邻骨板纤维相垂 直，增加了骨的强度 密质骨（compact bone）:大量骨板紧 密规则排列；分布于长骨骨干、短骨 和扁骨表层 松质骨（spongy bone）：数层不规则 排列的骨板形成针、片状骨小梁，交 错成为多孔的网格样结构；分布于长 骨骨骺、短骨中心 骨骨 发 生 图9 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 1.骨祖细胞（osteoprogenitor cell） 分布：骨膜深部 为骨组织中的干细胞，可增殖分化为 成骨细胞 形态：梭形，较小，似纤维细胞 2.成骨细胞（osteoblast） 分布：单层排列于骨组织表面 LM：矮柱状，有突起，胞质嗜碱性 图9 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 图10 软 骨 EM：RER和GC丰富，有基质小泡（内 含钙化结晶，膜上有钙结合蛋白与碱 性磷酸酶） 功能：分泌类骨质；释放基质小泡， 促进类骨质钙化 成骨细胞被自身产生的骨质包埋，转 变为骨细胞 成骨细胞功能不活跃时，变小，称骨 被覆细胞 骨骨 发 生 骨的基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 3.骨细胞（osteocyte） 形态：小、扁椭圆形，多突起 分布：分散于骨板内或骨板间；胞体 所在腔隙称骨陷窝，突起伸入骨小管 ，突起间有缝隙连接，骨小管彼此相 通 骨陷窝和骨小管内含组织液，营养骨 细胞并输送代谢产物 功能：一定的溶骨和成骨作用，参与 调节钙、磷平衡 图11-13 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 4.破骨细胞（osteoclast） 为多个单核细胞融合形成 分布：骨组织边缘 LM：体积大，650 个核；胞质嗜酸 性；贴骨侧有皱褶缘 EM：溶酶体和线粒体发达；皱褶缘侧 多突起，皱褶缘深面有许多吞噬泡 功能：释放多种水解酶和有机酸，溶 解骨质；吞噬分解的骨质成分 图14-16 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 长骨的构成：骨干、骨骺，表面覆盖 骨膜和关节软骨；内为骨髓腔，骨髓 充填其中 骨干 = 密质骨 + 少量松质骨 密质骨：环骨板、哈弗斯系统、间骨 板 穿通管：横向穿行于骨板的管道，与 骨干长轴垂直，内含血管和骨祖细胞 等 图17、18 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 环骨板（circumferential lamella） 指环绕骨干内、外表面排列的骨板， 分别称为内环骨板和外环骨板 外环骨板：厚，由数层或十多层骨板 组成，较整齐地环绕骨干排列 内环骨板：薄，仅由数层骨板组成， 不如外环骨板平整 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 哈弗斯系统（Haversian system） 又称骨单位（osteon）：指内、外环骨 板之间的大量长柱状结构，由哈弗斯 骨板和中央管构成 哈弗斯骨板： 420层，以中央管为 中心呈同心圆排列 中央管：内有小血管及骨祖细胞；与 穿通管相通 图19、20 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 间骨板：骨单位间或骨单位与环骨板间 的骨板，形状不规则，是骨生长和改 建过程中未被吸收的残留骨板 黏合线：三种结构之间以及骨单位表面 的一层黏合质，含较多骨盐。骨小管 在此中止，不与相邻骨单位的骨小管 连通 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 骨骺:主要由松质骨构成，表面有薄层 密质骨 关节面有关节软骨：透明软骨 骨松质内的小腔隙和骨干中央的腔相 连通，共同构成骨髓腔 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 骨膜 骨外膜：为致密结缔组织，内有血管 、神经，深部有骨祖细胞 ；营养骨组 织，为骨生长和创伤修复提供骨祖细 胞 部分胶原纤维束穿入骨质，称穿通纤 维，可固定骨膜和韧带 骨内膜：衬于骨髓腔面、穿通管和中 央管内表面，主要由一层骨祖细胞构 成 图21 骨骨 发 生 骨基质 骨的细胞 长骨结构 软 骨 骨来源于胚胎时期的间充质 骨组织发生的基本过程 骨组织的形成：骨祖细胞增殖分化 成骨细胞分泌类骨质成骨细胞被 类骨质包埋骨细胞类骨质钙化为 骨质骨组织形成 骨组织的吸收：破骨细胞起作用 骨组织的形成和吸收同时存在，处于 动态平衡 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 发 生骨软 骨 膜内成骨（intramembranous ossification）指在原始的结缔组织膜 内直接成骨。见于头面部的扁骨等 过程：内部间充质细胞骨祖细胞 成骨细胞骨化中心（ossification center）骨小梁松质骨 中心外侧密质骨 成骨区周围的结缔组织转变为骨膜 图22 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 软骨内成骨（endochondral ossification ）是指在预先形成的软骨雏形的基础 上，软骨逐步被替换为骨。见于四肢 骨、躯干骨等 过程： 软骨雏形形成：间充质细胞骨祖细 胞软骨细胞软骨 骨领形成：于软骨雏形中段表面形成 的薄层骨组织（骨祖细胞骨细胞） 图23 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 初级骨化中心与骨髓腔形成： 软骨雏形中央软骨基质钙化，软骨细 胞凋亡；血管和多种细胞进入 破骨细胞分解软骨，成骨细胞形成 过渡型骨小梁 网状细胞形成网状组织，造血干细 胞进入形成骨髓 过渡型骨小梁被吸收，骨髓腔扩大 ，骨化过程向两端扩展，骨加长 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 次级骨化中心与骨骺形成： 出生后，发生于骨干两端的软骨中； 发生方式与初级骨化中心相似，形成 骨骺 骨干与骨骺之间保留的软骨，为骺板 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 通过骺板不断生长并替换成骨组织 软骨储备区 软骨增生区纵行的软骨细胞柱 软骨成熟区 软骨钙化区 成骨区形成过渡型骨小梁，然后被 破骨细胞吸收，骨髓腔向两端扩大 1720岁，软骨细胞停止增殖，骺板 成为骺线 图24-28 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 骨外膜中骨祖细胞分化为成骨细胞， 在骨干表面添加骨组织，使骨干变粗 骨干内表面的破骨细胞吸收骨小梁， 使骨髓腔横向扩大 约30岁，长骨不再增粗 骨 发 生 发生过程 膜内成骨 软骨内成 骨 骨的进一 步生长 发生方式 骨的加长 骨的增粗 骨 软 骨 骨组织的构成（骨基质，骨祖细胞，成 骨细胞，骨细胞，破骨细胞） 骨单位的结构和功能意义 骨外膜的结构和作用 长骨的一般组织学结构 骨发生的一般过程 软骨的一般结构和分类特点 本章重点 图1 透明软骨光镜图 图2 软骨组织与软骨膜交界部 蓝:骨祖细胞 绿:成软骨细胞 图3 透明软骨光镜图示软骨细胞 P 软骨膜 Cb成软骨细胞 M 软骨基质 Cc软骨陷窝内的软骨细胞 N 软骨细胞核 L 软骨细胞内的脂滴 图4-1 软骨细胞超微结构模式图 图4-2 软骨细胞电镜图 图5 透明软骨光镜图 1软骨膜 2软骨基质 3同源细胞群软骨细胞和软骨囊 图6 弹性软骨光镜图 醛复红染色 1软骨细胞 2弹性纤维 3软骨膜 图7 纤维软骨光镜图 1软骨细胞 2胶原纤维 图8 长骨结构模式图 图9 骨组织的各种细胞和骨板 图9 骨组织的各种细胞和骨板 图10 骨切片示成骨细胞 图11 骨切片示骨细胞和骨陷窝（绿）及成骨细胞（蓝） 图12 骨磨片示骨陷窝（绿）和骨小管（蓝） 图13-1 骨细胞超微结构模式图 图13-2 骨细胞电镜图 B骨基质 L骨陷窝 骨小管和骨细胞突起 图14 骨组织的细胞（骺板成骨区） 1过渡型骨小梁 2破骨细胞 成骨细胞 图15 破骨细胞光镜图 （蓝：