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软骨和骨CartilageandBone 软骨和骨构成身体支架 具有支持和保护等作用 此外 骨组织是人体重要的钙磷储存库 概述 软骨和骨是分别由软骨组织和骨组织为主构成的器官 软骨组织和骨组织属于结缔组织 细胞外基质分别为凝胶态和固态是其突出特点 一 软骨cartilage 软骨由软骨组织和软骨膜组成 软骨组织由软骨细胞和软骨基质构成 根据所含纤维成分不同 可将软骨分为透明软骨 纤维软骨和弹性软骨三种 软骨组织软骨膜 软骨细胞软骨基质 软骨 软骨分类 半月板损伤 一 透明软骨hyalinecartilage 分布广 构成胚胎早期暂时的骨架及成体的肋软骨 关节软骨 呼吸道内的软骨 透明软骨光镜图 1 软骨细胞chondrocyte 细胞位于基质内 软骨陷窝中 软骨陷窝是软骨基质内的小腔 生活状态被软骨细胞充满 在固定染色切片中 细胞收缩呈不规则形 在细胞周围可见陷窝腔隙 软骨组织周边细胞幼稚 自周边向中央 细胞逐渐增大成熟 位于软骨中部的为成熟细胞 1 软骨组织的结构 LM 软骨组织周边 细胞呈扁卵圆形 单个分布 软骨中央 细胞体积大 圆或椭圆形 成群分布 一个软骨陷窝内可有2 8个软骨细胞 是由一细胞分裂增生形成 称同源细胞群 细胞核小 呈椭圆形 核仁清楚 胞质弱嗜碱性 软骨细胞 功能 软骨细胞具有合成 分泌纤维和基质的功能 EM 丰富的粗面内质网和发达的高尔基复合体 软骨细胞超微结构模式图 2 基质 呈凝胶态 具韧性 其成分含70 水 其余主要为蛋白多糖 由蛋白质和大量糖胺多糖 透明质酸 硫酸软骨素和硫酸角质素 组成 构成分子筛 软骨陷窝周围的基质内 硫酸软骨素较多 HE染色强嗜碱性 称软骨囊 3 纤维 透明软骨中的纤维为胶原原纤维交织排列 由于胶原原纤维很细 且折光率与基质相近 故光镜下不易分辨 软骨囊内胶原原纤维少或无 软骨囊间含较多胶原原纤维 2 软骨膜 外层 胶原纤维较多 主要起保护作用 内层中靠近软骨组织表面含有梭形的骨祖细胞 可增殖分化为软骨细胞 在软骨的生长和修复中起重要作用 除关节软骨外 软骨表面被覆有薄层致密结缔组织 称软骨膜 可分为内外两层 内层 纤维少 细胞和血管较多 有营养作用 二 纤维软骨fibrouscartilage 分布于椎间盘 关节盘 耻骨联合及肌腱附着于骨的部位 纤维软骨基质内含有大量平行或交错排列的胶原纤维束 故具有较强的韧性 软骨细胞较小而少 成行排列于纤维束之间 三 弹性软骨elasticcartilage 分布于耳廓 外耳道 咽鼓管 会厌等处 基质内含有大量弹性纤维 具较强弹性 醛复红染色 四 软骨生长方式 2 附加性生长 又称软骨膜下生长 软骨膜内层的骨祖细胞在软骨组织表面分裂分化形成软骨细胞 并不断产生基质和纤维 使软骨逐层增厚 从表面向外扩大 1 间质性生长 又称软骨内生长 通过软骨细胞的分裂增殖 不断地产生基质和纤维 使软骨从内部增大 二 骨bone 骨由骨组织 骨膜 骨髓组成 一 骨组织的结构 骨组织osseoustissue由大量钙化的细胞外基质和细胞组成 细胞 骨基质 钙化的细胞外基质 骨祖细胞 成骨细胞 破骨细胞 骨细胞 骨组织边缘 骨基质内 骨组织 1 骨基质bonematrix 骨钙蛋白 骨桥蛋白 骨粘连蛋白 钙结合蛋白 蛋白多糖及其复合物 粘和纤维 基质 凝胶状 少量 骨盐 羟基磷灰石结晶 无机成分 胶原纤维 90 I型胶原蛋白 嗜酸性 有机成分 组成成分 类骨质osteoid 无骨盐沉积的骨基质 坚硬的骨质 钙化是无机盐有序的沉积于类骨质的过程 骨质 骨质呈板层状 称骨板 同一骨板中的纤维相互平行 相邻骨板的纤维则相互垂直 此结构有效的增加了骨的强度 骨板 密质骨 骨板层数多 排列规则 紧密结合 松质骨 数层不规则骨板呈针状或片状骨小梁 排列疏松有孔 骨松质 骨密质 分布 长骨骨骺的内部各种骨的内部 分布 长骨骨干各种骨的表层 光镜 电镜 骨组织的干细胞 胞体小 梭形 核椭圆 胞质少 位于骨膜贴近骨质处 可分化为成骨细胞和成软骨细胞 2 骨组织的细胞 1 骨祖细胞osteoprogeniccell LM 细胞呈立方形或矮柱状 核圆形 位于远离骨表面的细胞一侧 胞质嗜碱性 功能 分泌类骨质 分泌多种细胞因子 调节骨组织的形成和吸收 促进骨的钙化 EM 粗面内质网 高尔基复合体丰富 2 成骨细胞osteoblast 骨切片示成骨细胞 单个分散于骨板内或骨板之间 有许多细长的突起 胞体扁椭圆形 位于骨陷窝内 突起位于骨小管内 骨小管彼此相通 相邻细胞突起借缝隙连接相连 3 骨细胞osteocyte 成骨细胞被包埋于类骨质后 转变为骨细胞 具有溶骨和成骨功能 参与调节钙磷平衡 骨陷窝 骨小管内有少量组织液 营养骨细胞和输送代谢物质 骨切片示骨细胞和骨陷窝 绿 及成骨细胞 蓝 骨磨片示骨陷窝 绿 和骨小管 蓝 4 破骨细胞osteoclast 形态结构 多核大细胞 胞质嗜酸性 贴骨质侧有皱褶缘 电镜下为许多大小 长短不一的突起 胞质中细胞器丰富 线粒体和溶酶体居多 具有溶解和吸收骨质的作用 单核细胞融合而成 破骨细胞光镜图 蓝 破骨细胞绿 皱褶缘 骨组织的各种细胞和骨板 二 长骨的结构 1 骨骺 松质骨 骨松质分布于长骨的骨骺和骨干内侧 由大量针状或片状骨小梁相互连接 形成多孔的网架结构 孔内充满红骨髓 骨小梁是由几层平行排列的骨板和骨细胞组成 长骨由骨干 骨骺 骨膜 关节软骨 骨髓等组成 骨干处骨密质较厚 骨板排列紧密有序 可分为环骨板 骨单位和间骨板 2 骨干 密质骨 1 环骨板 内环骨板 外环骨板 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 有10 40层 内环骨板薄 仅数层排列不规则 来自骨膜的血管神经横穿骨板形成穿通管 又称福克曼管Volkmanncanal 与纵向走行的中央管相通 穿通管内的血管神经及结缔组织进入中央管 穿通管 2 骨单位osteon 又称哈弗系统Haversiansystem 位于内 外环骨板之间 是长骨骨干内主要起支持作用的结构和营养单位 呈长筒状结构 中央管 骨陷窝 骨小管 骨单位中轴为纵行的中央管 又称哈弗管 各层哈弗骨板间的骨陷窝借骨小管互相通连 最内层骨小管开口于中央管 从而获得营养并供给各层细胞 3 间骨板interstitiallamella 间骨板 位于骨单位之间 为半环形或不规则形骨板 无中央管 是原有骨单位或内外环骨板被吸收后的残留部分 3 骨膜 被覆在骨外表面 分内外两层 外层厚 为致密结缔组织 胶原纤维粗大而密集 细胞较少 有些纤维穿入到外环骨板 称穿通纤维或夏皮纤维Sharpey sfiber 具有固定骨膜和韧带的作用 内层薄 为疏松结缔组织 纤维较少 含有骨祖细胞和丰富的小血管和神经 骨外膜 骨内膜 骨内膜endosteum 除关节面以外 骨的内外表面均覆有一层结缔组织 分别为骨外膜和骨内膜 贴附在骨髓腔 骨小梁表面 中央管和穿通管内面的薄层结缔组织 含一层扁平的骨祖细胞 可分化为成骨细胞 且分隔了骨组织和骨髓两种钙磷浓度不同的组织液 骨外膜peristeum 内环骨板 外环骨板 骨单位 骨细胞 中央管 骨膜 长骨骨干结构 穿通管 三 骨的发生 一 骨组织发生的基本过程 包埋 骨祖细胞成骨细胞类骨质 骨细胞 骨质 沉淀骨盐 1 骨组织的形成 骨组织 2 骨组织的吸收 破骨细胞侵蚀溶解骨组织 使之被吸收 骨组织的形成和吸收同时存在 处于动态平衡 共同完成骨组织的改建 保证骨的生长发育与个体的生长发育相适应 增殖分化 产生 间充质原始结缔组织膜 间充质细胞 二 骨发生的方式 由间充质先分化成胚性结缔组织膜 再在此膜内成骨 是扁骨和不规则骨的发生方式 如顶骨 额骨 锁骨均由这种方式发生 分化 骨祖细胞 成骨细胞 骨组织 分化 1 膜内成骨 2 软骨内成骨 1 间充质形成软骨雏形 2 中心的软骨细胞增生肥大 退化死亡 形成骨髓腔 3 血管长入 成骨细胞和破骨细胞进入骨髓腔 不断成骨和破骨 软骨逐渐形成骨组织 先由间充质形成透明软骨雏形 并随人体发育不断生长 以后软骨逐渐被骨组织取代 为四肢骨 躯干骨和部分颅底骨的发生方式 长骨发生示意图 骺板软骨成骨过程模式图 三 骨的生长 加长