组织学与胚胎学软骨与骨本科

第5章 软骨和骨,主讲人:林卡莉,目的要求,掌握软骨组织的结构；掌握骨组织的结构与功能；长骨的组织结构。熟悉三种软骨组织的结构特点；了解骨发生的方式和骨组织发生的基本过程。,一、软骨,（一）软骨组织的结构：主要由软骨细胞（少量骨祖细胞和成软骨细胞）和软骨基质构成；软骨组织及周围的软骨膜构成软骨。,（1）骨祖细胞,结构：是软骨组织的干细胞，位于软骨组织的软骨膜的交界处。胞体梭形，较小，核细长，着色深，胞质少。功能：胚胎时期可分化为成软骨细胞和成骨细胞，分化方向取决于所处部位和所受剌激的性质。,（2）成软骨细胞,结构：由骨祖细胞增殖分化而成。位于软骨组织的软骨膜的交界处。胞体呈扁圆形，较小。功能：合成、分泌软骨基质，并被包埋其中。,位于软骨陷窝。其大小、形状、分布有一定的规律。,（3）软骨细胞,其大小、形状、分布有一定的规律。,大小：形状：,同源细胞群,位于软骨中部的软骨细胞成群分布，每一群由2-8个软骨细胞聚集在一起，由同一个幼稚的软骨细胞分裂增殖形成。,软骨细胞超微结构模式图,电镜下，软骨细胞可见丰富的粗面内质网和高尔基复合体，线粒体较少。软骨细胞能产生软骨基质。,2、软骨基质： 由纤维成分和基质组成。基质的主要成分为蛋白聚糖（分子筛；因含量高，使基质成为较为坚固的凝胶）和水。 软骨囊：在软骨陷窝周围，硫酸软骨素多，强嗜碱性，染色深，形似囊状包围软骨细胞。故称之。,(二)软骨膜软骨表面被覆的薄层致密结缔组织有血管为软骨提供营养（软骨基质的渗透性较好，从软骨膜血管渗出的营养物质可抵达软骨深部，营养软骨细胞）,软骨膜(透明软骨)光镜图 (蓝:外层 绿:内层),骨祖细胞,（三）软骨的类型,根据软骨基质中所含纤维成份的不同，软骨组织可分为三种，即透明软骨、纤维软骨、弹性软骨。,1、透明软骨：纤维成份主要是少量的交织排列的胶原原纤维。有较强的抗压性，一定的弹性和韧性。分布广泛，构成肋软骨、关节软骨、呼吸道内的软骨等。,2、弹性软骨：结构特点是有大量交织分布的弹性纤维。有较强的弹性。分布于耳廓、咽喉及会厌等处。,结构特点: 大量平行或交错排列的胶原纤维束。有很强的韧性。分布于椎间盘、关节盘、耻骨联合等处。,3、纤维软骨：,软骨的发生：来源于间充质软骨的生长：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）：软骨细胞增殖和生长（同源细胞群）产生新基质软骨由内至外扩大,(四)软骨的发生和生长,软骨的再生能力较弱，软骨损伤或部分切除后，一般不会出现直接再生。目前，临床上：1、软骨移植1、软骨膜移植3、软骨组织工程技术。如可以在实验室制作人的耳形软骨、鼻形软骨等，为软骨疾病治疗开辟了新的途径。,均由骨组织、骨膜和骨髓构成功能 支持，保护，造血，贮钙,二、骨,（一）骨组织的结构：1、骨基质（细胞外基质）；2、骨组织的细胞；（二）长骨的结构：1、骨干；2、骨骺；3、骨膜,（一）骨组织,组成,骨组织,细胞,骨基质（骨质）钙化的细胞外基质,骨祖细胞成骨细胞骨细胞破骨细胞,有机成分无机成分（骨盐）,胶原纤维:型胶原蛋白基质：有骨钙蛋白等,：羟基磷灰石结晶,由细胞和钙化的细胞外基质组成。其特点是细胞外基质中有大量骨盐沉积。,骨基质（骨质）钙化的细胞外基质,有机成分无机成分（骨盐）,胶原纤维:型胶原蛋白基质：主要成分是蛋白多糖， 还有骨钙蛋白、骨桥蛋 白、骨黏连蛋白和钙结 合蛋白等,：羟基磷灰石结晶,1、骨基质,类骨质骨基质在最初形成时，由胶原纤维和基质组成，并无骨盐沉积，称类骨质。钙化无机盐有序地沉积于类骨质的过程。,骨板基质将沉积有大量骨盐的胶原纤维粘合成板层状结构，称骨板。,骨质的存在形式是怎样的呢？,密质骨: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：数层不规则排列的骨板形成针、片状骨小梁，交织成为多孔立体的网格样结构网孔大小不一，肉眼可分辨；分布于长骨骨骺、短骨中心,2、骨组织的细胞,1、骨祖细胞：是干细胞，位于骨膜内。 结构：梭形，较小，核椭圆或细长形，胞质少。 功能：可分化为成骨细胞和成软骨细胞。,结构：呈立方形或矮柱状，胞质嗜碱性。电镜下可见丰富的粗面内质网和高尔基复合体。,功能：合成和分泌类骨质（钙化后本身转为骨细胞);还释放基质小泡（钙化的起始部位);分泌细胞因子（调节骨组织的形成和吸收、促进骨组织的钙化）。,2、成骨细胞,分布于骨组织表面，单层排列。,3、骨细胞,是一种多突起的细胞，单个分散于骨板内或骨板之间。,结构：呈扁椭圆形，有许多细长的突起，相邻骨细胞突起间有缝隙连接。,胞体所在的腔隙称骨陷窝。突起所在的腔隙称骨小管。,功 能1、有一定的溶骨和成骨作用。骨细胞分泌硬骨素，能抑制成骨细胞的增殖和分化，抑制骨组织形成。同时骨细胞可作用于破骨细胞，局部激活或抑制破骨细胞的活性。2、参与调节钙、磷平衡。骨细胞分泌成纤维细胞因子23，通过血液循环作用于肾近端小管减少对磷的重吸收，调节血磷和1,25-(OH)2D3 ，（1，25-二羟基维生素D3）的水平。,正常人血浆中钙与磷的浓度维持相对恒定，当血磷增高时，血钙降低。当血钙增高时血磷减少。此种关系在骨组织的钙化中有重要作用。,图5-11 骨切片示骨细胞和骨陷窝（绿）及成骨细胞（蓝）,图5-12 骨磨片示骨陷窝（绿）和骨小管（蓝）,4、破骨细胞,数量少，分布于骨组织边缘，由多个单核细胞融合而成。,结构：为一种多核巨细胞。核650个。胞质嗜酸性，溶酶体和线粒体多。功能活跃时有极性。,紧贴骨组织一侧有许多质膜内褶 (皱褶缘),周围胞质隆起，平整的细胞膜紧贴骨组织表面，犹如一堵环形围堤，包围皱褶缘形成封闭区（亮区）。,4、破骨细胞,功能：具有很强的溶骨和吸收能力，与成骨细胞相辅相成，参与骨的生长和改建。,1、骨干 = 密质骨 + 少量松质骨,（二）长骨的结构,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。,长骨结构模式图,1、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、神经和结 缔组织,（1）外环骨板；（2）内环骨板；（3）骨单位（哈弗氏骨板和中央管）（4）间骨板；,（1）外环骨板：由几层或十几层骨板组成，较整齐排列（2）内环骨板：仅由数层骨板组成，且不规则,（3）骨单位：420层同心圆排列的哈弗氏骨板围绕中央管构成。中央管内有血管、神经纤维和骨祖细胞等。,（4）间骨板：位于骨单位之间或骨单位与环骨板之间，是骨生长和改建过程中哈弗氏骨板或环骨板未被吸收的残留部分。,长骨横切面（硫堇染色）,黏合线,是骨盐较多而胶原纤维很少的一层骨质。伸向骨单位表面的骨小管，在黏合线处折返，骨单位最内层的骨小管均与中央管相通。因此，同一骨单位内的骨细胞都接受来自其中央管的营养供应。,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,2、骨骺,骨膜,骨内膜,骨外膜,外层,内层,致密结缔组织,穿通纤维,疏松结缔组织,骨祖细胞,骨祖细胞,极少量结缔组织,功能：营养骨组织；为骨生长和创伤修复提供骨祖细胞,3、骨膜,（一）骨组织发生的基本过程骨组织的形成骨组织的吸收 破骨细胞,三、骨的发生,（二）骨发生的方式,1、膜内成骨（扁骨和不规则骨） 额骨、顶骨、枕骨、颞骨、锁骨等扁骨和不规则骨以此种方式发生。,软骨内成骨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。,2、软骨内成骨,过程：软骨雏形形成：间充质细胞骨祖细胞软骨细胞软骨（1）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）（2）（3）,软骨雏形中央软骨基质钙化，软骨细胞死亡；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（4）（5）,初级骨化中心与骨髓腔形成：,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 （5）（6）,次级骨化中心与骨骺形成：,（三）长骨的生长,1、加长骺板不断生长并替换成骨 骺板分为四个区：软骨储备区软骨增生区纵行软骨细胞柱软骨成熟区软骨钙化区细胞凋亡，基质钙化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,（三）长骨的生长,2、骨的增粗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,成年后骨的外形和大小不再改变，但骨的内部改建终身不停。骨组织的化学成分和结构随年龄而变化。 1、50岁始，骨无机成分逐渐减少，钙的含量降低；有机