2022年醫(yī)學專題-第4章：軟骨與骨

第四章軟骨(ruǎngǔ)和骨Cartilage&Bone第一頁，共五十六頁。一、軟骨（一）概述軟骨由軟骨組織和表面的軟骨膜構成，軟骨組織內(nèi)無血管軟骨是胚胎早期的主要支架，隨著胎兒發(fā)育大部分被骨取代，成體內(nèi)(tǐnèi)有少量軟骨分布第二頁，共五十六頁。1、軟骨組織（cartilagetissue）

軟骨組織是特化的具有支持作用(zuòyòng)的結締組織，構成軟骨的主體。由軟骨細胞和細胞間質(zhì)（軟骨基質(zhì)）構成第三頁，共五十六頁。（1）軟骨(ruǎngǔ)細胞（chondrocyte）軟骨細胞位于軟骨陷窩內(nèi)（軟骨細胞在軟骨基質(zhì)內(nèi)的腔隙）。幼稚軟骨細胞：單個分布于軟骨周邊，小扁圓形成熟軟骨細胞：大，圓或橢圓形，核小，胞質(zhì)弱嗜堿性，RER和GC豐富同源細胞群：2～8個成熟軟骨細胞聚集(jùjí)成群，由一個軟骨細胞分裂而來，位于軟骨中央功能：產(chǎn)生軟骨基質(zhì)第四頁，共五十六頁。圖3軟骨(ruǎngǔ)細胞超微結構模式圖第五頁，共五十六頁。圖4透明(tòumíng)軟骨光鏡圖第六頁，共五十六頁。（2）軟骨(ruǎngǔ)基質(zhì)軟骨基質(zhì)（cartilagematrix）即軟骨細胞分泌的細胞外基質(zhì)故也叫細胞間質(zhì)?；|(zhì)（蛋白多糖“分子篩”+水）：凝膠狀，滲透性好；軟骨陷窩周圍硫酸軟骨素較多，呈強嗜堿性，形成(xíngchéng)軟骨囊（cartilagecapsule）包圍軟骨細胞纖維成分埋于基質(zhì)中，使軟骨具有韌性或彈性；纖維成分的種類因軟骨類型而異第七頁，共五十六頁。2、軟骨膜（perichondrium）定義：軟骨表面被覆的薄層致密結締組織外層：膠原纖維多，起保護作用內(nèi)層：有較多梭形的骨原細胞，可增殖分化為成軟骨細胞軟骨無血管，營養(yǎng)來自(láizì)軟骨周圍的血管，通過軟骨膜滲透至軟骨內(nèi)部，供應軟骨細胞。第八頁，共五十六頁。（二）軟骨(ruǎngǔ)分類透明軟骨(ruǎngǔ)：白色半透明纖維軟骨：白色彈性軟骨：黃色第九頁，共五十六頁。1、透明(tòumíng)軟骨（hyalinecartilage）（1）分布：肋、關節(jié)、呼吸道（2）構成：軟骨細胞：位于軟骨陷窩內(nèi)，染色時呈強嗜堿性。細胞間質(zhì)：光鏡下看不到纖維(xiānwéi)，但在電鏡下能看到膠原原纖維（Ⅱ型膠原蛋白），纖維細且折光率與基質(zhì)相同，于HE染色切片不能分辨?；|(zhì)中含大量水分（3）功能：抗壓性強，有一定的彈性和韌性第十頁，共五十六頁。圖1透明(tòumíng)軟骨光鏡圖第十一頁，共五十六頁。圖2透明軟骨光鏡圖P軟骨膜Cb成軟骨細胞M軟骨基質(zhì)Cc軟骨陷窩內(nèi)的軟骨細胞N軟骨細胞核L軟骨細胞內(nèi)的脂滴第十二頁，共五十六頁。2、纖維(xiānwéi)軟骨（fibrouscartilage）（1）分布：椎間盤、關節(jié)盤及恥骨聯(lián)合（2）構成：軟骨細胞：較小而少，成行分布于纖維束之間細胞間質(zhì)：包括纖維和基質(zhì)纖維：大量膠原纖維束平行(píngxíng)或交叉排列，基質(zhì)：位于纖維束之間，較少，弱嗜堿性（3）功能：韌性強第十三頁，共五十六頁。纖維(xiānwéi)軟骨第十四頁，共五十六頁。圖7纖維(xiānwéi)軟骨光鏡圖第十五頁，共五十六頁。3、彈性(tánxìng)軟骨（elasticcartilage）（1）分布：耳廓、外耳道、咽喉及會厭軟骨等處（2）構成：軟骨細胞：細胞間質(zhì)：含大量交織(jiāozhī)分布的彈性纖維，在軟骨中部更為密集（3）功能：有較強的彈性第十六頁，共五十六頁。圖8彈性(tánxìng)軟骨光鏡圖(彈性(tánxìng)染色)第十七頁，共五十六頁。（三）軟骨(ruǎngǔ)生長1、附加性生長（軟骨膜下生長）：軟骨膜內(nèi)骨原細胞→成軟骨細胞→軟骨細胞→產(chǎn)生纖維和基質(zhì)→軟骨加厚2、間質(zhì)性生長（軟骨內(nèi)生長）：軟骨細胞增殖和生長→產(chǎn)生新基質(zhì)→軟骨由內(nèi)至外擴大(kuòdà)一般情況下兩種生長方式并存第十八頁，共五十六頁。二、骨（bone）1、構成：均由骨組織、骨膜和骨髓構成2、功能:參與構成運動(yùndòng)系統(tǒng)，支持，保護，造血，貯鈣、貯磷3、骨組織（osseoustissue）:由大量鈣化的細胞外基質(zhì)（骨基質(zhì)）和幾種骨細胞構成第十九頁，共五十六頁。（一）骨基質(zhì)(jīzhì)骨基質(zhì)（bonematrix，骨質(zhì)）:鈣化的細胞外基質(zhì)1、有機成分：膠原纖維（90％,Ⅰ型膠原蛋白）+基質(zhì)（蛋白多糖、骨鈣蛋白、骨橋蛋白、骨粘連蛋白、鈣結合蛋白）2、無機成分（骨鹽）：羥基磷灰石結晶(jiéjīng),細針狀，長10～20nm類骨質(zhì)：無骨鹽沉積的骨基質(zhì)，鈣化后成為骨質(zhì)第二十頁，共五十六頁。骨板：骨基質(zhì)結構呈板層狀，同一骨板內(nèi)纖維相平行，相鄰骨板纖維相垂直，增加了骨的強度骨密質(zhì)（compactbone）:大量骨板緊密規(guī)則排列；分布(fēnbù)于長骨骨干、短骨和扁骨表層骨松質(zhì)（spongybone）：數(shù)層不規(guī)則排列的骨板形成針、片狀骨小梁，交錯成為多孔的網(wǎng)格樣結構；分布于長骨骨骺、短骨中心第二十一頁，共五十六頁。圖9長骨(chánggǔ)結構模式圖第二十二頁，共五十六頁。（二）骨的細胞(xìbāo)1.骨原細胞(xìbāo)（osteoprogenitorcell）2.成骨細胞（osteoblast）3.骨細胞（osteocyte）4.破骨細胞（osteoclast）第二十三頁，共五十六頁。圖10骨組織的各種(ɡèzhǒnɡ)細胞和骨板第二十四頁，共五十六頁。1.骨原細胞(xìbāo)（osteoprogenitorcell）分布(fēnbù)：骨內(nèi)膜和骨外膜為骨組織中的干細胞，可增殖分化為成骨細胞形態(tài)：梭形，較小，核橢圓形，細胞質(zhì)少，弱嗜堿性第二十五頁，共五十六頁。圖12骨切片示骨膜內(nèi)層(nèicénɡ)骨原細胞第二十六頁，共五十六頁。2.成骨細胞（osteoblast）分布：單層排列于骨組織表面LM：橢圓或矮柱狀，有突起，胞質(zhì)嗜堿性EM：RER和GC豐富，有基質(zhì)小泡（內(nèi)含鈣化(gàihuà)結晶，膜上有鈣結合蛋白與堿性磷酸酶）功能：分泌類骨質(zhì)；釋放基質(zhì)小泡，促進類骨質(zhì)鈣化成骨細胞被自身產(chǎn)生的骨質(zhì)包埋，轉變?yōu)楣羌毎诙唔?，共五十六頁。圖13骨切片示成骨細胞第二十八頁，共五十六頁。圖14成骨細胞電鏡圖（1核2GC3線粒體4RER）第二十九頁，共五十六頁。3.骨細胞（osteocyte）形態(tài)：小、扁橢圓形，多突起分布：分散于骨板內(nèi)或骨板間；胞體所在腔隙稱骨陷窩，突起伸入骨小管，突起間有縫隙連接，骨小管彼此相通骨陷窩和骨小管內(nèi)含組織液，營養(yǎng)骨細胞并輸送代謝產(chǎn)物功能：一定的溶骨和成骨(chénɡɡǔ)作用，參與調(diào)節(jié)鈣、磷平衡第三十頁，共五十六頁。圖15骨切片示骨細胞和骨陷窩（綠）及成骨細胞（藍）第三十一頁，共五十六頁。圖16骨磨片示骨陷窩（綠）和骨小管（藍）第三十二頁，共五十六頁。4.破骨細胞（osteoclast）為多個單核細胞融合形成分布：骨組織邊緣LM：體積大，6～50個核；胞質(zhì)嗜酸性；貼骨側有皺褶緣EM：溶酶體和線粒體發(fā)達；皺褶緣側多突起，皺褶緣深面有許多吞噬泡功能：釋放(shìfàng)多種水解酶和有機酸，溶解骨質(zhì)；吞噬分解的骨質(zhì)成分第三十三頁，共五十六頁。圖19破骨細胞光鏡圖（藍：破骨細胞綠：皺褶緣）第三十四頁，共五十六頁。圖20破骨細胞局部超微結構模式圖第三十五頁，共五十六頁。圖21破骨細胞電鏡圖（N核↑皺褶(zhòuzhě)緣）第三十六頁，共五十六頁。（三）長骨(chánggǔ)結構1、長骨的構成：骨干、骨骺，表面覆蓋骨膜和關節(jié)軟骨；內(nèi)為骨髓腔，骨髓充填其中骨干=骨密質(zhì)+少量骨松質(zhì)骨密質(zhì)：構成長骨骨干的絕大部分和骨骺表面部分。根據(jù)骨板排列形式不同分為環(huán)骨板、哈弗斯系統(tǒng)（骨單位）、間骨板

穿通管：橫向穿行于骨板的管道，與骨干長軸垂直，內(nèi)含血管、神經(jīng)和結締組織

骨松質(zhì)：分布于長骨的骨骺和骨干的深部，由大量針狀或片狀骨小梁相互(xiānghù)連結形成的多孔網(wǎng)架結構。

第三十七頁，共五十六頁。圖9長骨(chánggǔ)結構模式圖第三十八頁，共五十六頁。圖22長骨(chánggǔ)的結構第三十九頁，共五十六頁。圖23長骨(chánggǔ)骨干結構模式圖第四十頁，共五十六頁。圖25長骨(chánggǔ)橫切面，示骨單位（硫堇染色）第四十一頁，共五十六頁。環(huán)骨板（circumferentiallamella）指環(huán)繞(huánrào)骨干內(nèi)、外表面排列的骨板，分別稱為內(nèi)環(huán)骨板和外環(huán)骨板外環(huán)骨板：厚，由數(shù)層或十多層骨板組成，較整齊地環(huán)繞骨干排列內(nèi)環(huán)骨板：薄，僅由數(shù)層骨板組成，不如外環(huán)骨板平整第四十二頁，共五十六頁。哈弗斯系統(tǒng)（Haversiansystem）又稱骨單位(dānwèi)（osteon）：指內(nèi)、外環(huán)骨板之間的大量長柱狀結構，由哈弗斯骨板和中央管構成哈弗斯骨板：

4～20層，以中央管為中心呈同心圓排列中央管：內(nèi)有小血管、神經(jīng)及少量結締組織；與穿通管相通第四十三頁，共五十六頁。間骨板：骨單位間或(jiànhuò)骨單位與環(huán)骨板間的不規(guī)則骨板，是骨生長和改建過程中未被吸收的殘留骨板圖26骨磨片示間骨板第四十四頁，共五十六頁。粘合線：三種結構之間以及骨單位表面的一層粘合質(zhì)，含較多骨鹽。骨小管在此中止(zhōngzhǐ)，不與相鄰骨單位的骨小管連通第四十五頁，共五十六頁。骨骺:主要(zhǔyào)由骨松質(zhì)構成，表面有薄層骨密質(zhì)第四十六頁，共五十六頁。關節(jié)面有關節(jié)軟骨：透明軟骨骨松質(zhì)內(nèi)的小腔隙和骨干(gǔgàn)中央的腔相連通，共同構成骨髓腔第四十七頁，共五十六頁。骨膜骨內(nèi)膜骨外膜外層內(nèi)層致密結締組織穿通纖維疏松結締組織骨原細胞骨原細胞少量結締組織功能：營養(yǎng)骨組織；為骨生長和創(chuàng)傷修復提供骨原細胞第四十八頁，共五十六頁。（四）骨發(fā)生1、發(fā)生過程：骨來源于胚胎時期(shíqī)的間充質(zhì)2、骨組織發(fā)生的基本過程骨組織的形成：骨原細胞增殖分化→成骨細胞→分泌類骨質(zhì)→成骨細胞被類骨質(zhì)包埋→骨細胞→類骨質(zhì)鈣化為骨質(zhì)→骨組織形成

3、骨組織的吸收：破骨細胞起作用骨組織的形成和吸收同時存在，處于動態(tài)平衡第四十九頁，共五十六頁。1、發(fā)生(fāshēng)方式(膜內(nèi)成骨、軟骨內(nèi)成骨)（1）膜內(nèi)成骨（intramembranousossification）指在原始的結締組織膜內(nèi)直接成骨，見于頭面部的扁骨(biǎngǔ)等過程：內(nèi)部間充質(zhì)細胞→骨原細胞→成骨細胞→骨化中心（ossificationcenter）→骨小梁→骨松質(zhì)中心外側→骨密質(zhì)成骨區(qū)周圍的結締組織轉變?yōu)楣悄さ谖迨?，共五十六頁。?）軟骨內(nèi)成骨（endochondralossification）是指在預先形成的軟骨雛形的基礎上，軟骨逐步被替換為骨。見于四肢骨、軀干骨等過程：①軟骨雛形形成：間充質(zhì)細胞→骨原細胞→軟骨細胞→軟骨②骨領形成：于軟骨雛形中段表面(biǎomiàn)形成的薄層骨組織（骨原細胞→骨細胞）第五十一頁，共五十六頁。③初級骨化中心與骨髓腔形成：軟骨(ruǎngǔ)雛形中央軟骨(ruǎngǔ)基質(zhì)鈣化，軟骨(ruǎngǔ)細胞死亡；血管和多種細胞進入→破骨細胞分解軟骨，成骨細胞形成過渡型骨小梁→網(wǎng)狀細胞形成網(wǎng)狀組織，造血干細胞進入形成骨髓→過渡型骨小梁被吸收，骨髓腔擴大，骨化過程向兩端擴展，骨加長④次級骨化中心與骨骺形成：出生后，發(fā)生于骨干兩端的軟骨中；發(fā)生方式與初級骨化中心相似，形成骨骺骨干與骨骺之間保留的軟骨，為骺板第五十二頁，共五十六頁。（五）骨的進一步生長(shēngzhǎng)1、骨的加長通過骺板不斷生長并替換成骨組織