软骨与骨PPT课件.ppt

1,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。,cartilageandbone,2,一、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,3,透明软骨,4,（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。,5,2.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。,6,（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。,7,2.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。,8,（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。,9,二、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。,10,（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1020nm，沿胶原原纤维长轴规则排列并与之结合。,11,分布和来源,细胞名称成骨细胞骨祖细胞骨细胞破骨细胞,细胞分布,骨基质,来源,单核细胞,局部骨组织,局部骨组织,局部骨组织,骨的表面,骨的表面,骨的表面,12,13,一、成骨细胞,负责骨基质形成和矿化的细胞,14,成骨细胞（osteoblast）,骨祖细胞（osteoprogenitorcell）,前成骨细胞（preosteoblst）,成骨细胞（osteoblast）,骨细胞(ostocyte),骨被覆细胞(bone-liningcell),（不活跃的成骨细胞）,15,成骨细胞的形态,成骨细胞在骨基质沉淀活跃部位呈单层排列，立方状，单核，胞质嗜碱性。成熟的成骨细胞含大量线粒体，高尔基复合体和粗面内质网。,16,活动性成骨细胞：1.胞浆嗜碱性2.具有蛋白合成的细胞结构，如大量的粗面内质网和发达的高尔基体。,17,骨被覆细胞,非活动性成骨细胞：1.似静止期成纤维细胞2.扁平状，类似于内皮细胞,18,19,成骨细胞的功能,1.合成膜结合型碱性磷酸酶2.合成骨基质分子（骨钙素是骨基质中主要的非胶原蛋白，目前认为是成骨细胞最晚表达的一个特征标志）3.抑制碱性磷酸酶，阻断骨基质矿化,20,成骨细胞合成与分泌的蛋白,1.主要：I型胶原2.其他：碱性磷酸酶、骨钙素、骨涎蛋白、骨桥蛋白、蛋白多糖、磷蛋白、激素、骨生长因子等。,21,成骨细胞的来源与归宿,来源于多潜能间充质干细胞包埋于骨基质中者，退化为骨细胞；覆盖在骨表面者，退化为骨衬里细胞。,22,二、破骨细胞,目前发现行使骨吸收功能能的唯一细胞。,23,（一）破骨细胞的形态,位于骨吸收陷窝内（Howship陷窝)骨吸收陷窝面积的大小反应破骨细胞骨吸收功能的指标多核巨细胞无定形，胞核从几个到上百个，胞质嗜酸性。电镜下，可见特殊结构：皱褶缘、清晰区。,24,（三）破骨细胞的功能,破骨细胞的主要功能：吸收骨和钙化的软骨。其他功能：与成骨细胞相互作用；参与造血干细胞的迁移；作为免疫细胞参与炎症反应。,1.Osteocyte2.bonesurface,25,皱褶缘：破骨细胞行使骨吸收功能时与骨表面相对的部分细胞膜高度折叠形成皱褶状，这部分胞膜上有质子泵等结构，主要承担细胞内外的物质交换。清晰区：行使骨吸收功能的破骨细胞胞质内存在一个没有细胞器的区域，在电镜下由于电子密度低，故称之。在破骨细胞及其所附着的骨面之间通过整合素形成一个封闭区。,26,骨吸收步骤,与骨表面附着细胞极性化形成封闭区形成骨吸收陷窝脱离骨面或细胞死亡,前提,27,前提,正常情况下，骨表面覆盖一层骨被覆细胞，使破骨细胞不能接触到骨的矿化表面，只有当骨衬里细胞退去，暴露出骨的矿化表面，骨吸收才能进行。,28,两个与骨吸收功能密切相关的独特结构,2.清晰区clearzone定义：指行使骨吸收功能的破骨细胞细胞质内存在一个没有细胞器的区域，在电镜下由于电子密度低故称为清晰区。,29,意义：,清晰区相对应的细胞膜与骨基质通过整合素紧密附着，在破骨细胞及其附着的骨面形成一个封闭区封闭区内通过皱褶缘处细胞内外的物质交换，形成一个微环境这个微环境中得pH最低可降至3，在酸和破骨细胞分泌的各种酶作用下，骨基质被降解，形成骨吸收陷窝,30,破骨细胞的来源：,造血系统的单核细胞与巨噬细胞有共同的前体在特定条件下融合成多核细胞,31,破骨细胞的作用特点,破骨细胞随血流到达骨改建部位当骨吸收停止时，破骨细胞即消失,32,四、骨细胞（osteocyte）,33,骨细胞osteocyte,存在于钙化的骨基质陷窝内骨细胞通过其细长的细胞质突起与相邻细胞、骨表面的骨衬里细胞以及新骨形成部位骨表面的成骨细胞相连接。,34,第一节骨的生物学基础,35,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。,36,二、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1040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。,37,2）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,38,3）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。,39,2、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。,40,3、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。,41,纤维和基质（类骨质）,（一）骨组织发生的基本过程,三、骨的发生,1.骨组织的形成,2.骨组织的吸收破骨细胞。,42,两种方式：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