骨的結(jié)構(gòu)與機(jī)能解剖

骨的結(jié)構(gòu)與機(jī)能解剖

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學(xué)習(xí)內(nèi)容一、骨的組成與形狀二、骨的結(jié)構(gòu)三、骨的成分四、骨的代謝五、骨的鈣化六、骨的血液供給，淋巴與神經(jīng)七、骨的機(jī)能八、骨的外表形態(tài)2精選ppt學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握骨結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)骨骨干密質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)及骨的成份。2.熟悉骨的代謝、骨的鈣化。3.了解骨的機(jī)能。3精選ppt

一、骨的組成與形狀〔一〕骨的組成正常成人有206塊骨，分成軀干骨、頭顱骨、四肢骨三局部，分別見表和圖。

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人體骨骼

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名稱總數(shù)各骨名稱與塊數(shù).

頭顱骨29腦顱骨8：額骨1頂骨2顳骨2枕骨1篩骨1蝶骨1

面顱骨15：成對(duì)的：上腭骨腭骨顴骨鼻骨淚骨下鼻甲骨不成對(duì)的：下頜骨1犁骨1舌骨1

聽小骨6：錘骨2砧骨2鐙骨2

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軀干骨51椎骨24：頸椎7胸椎12腰椎5

骶骨1尾骨1胸骨1

肋骨24

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四肢骨126上肢骨64：肩胛骨2鎖骨2肱骨2尺骨2橈骨2腕骨16掌骨10指骨14下肢骨62：髖骨2股骨2髕骨2脛骨2腓骨2跗骨14跖骨10趾骨14

5精選ppt〔二〕骨的形狀根據(jù)骨的外部形狀，一般將其分為長(zhǎng)骨、短骨、扁骨、不規(guī)那么骨四種。

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1.長(zhǎng)骨一般呈長(zhǎng)管狀，分布于四肢。從力學(xué)角度上分析，長(zhǎng)骨的中空性管狀結(jié)構(gòu)表達(dá)出了機(jī)體的最正確工程設(shè)計(jì)，即可使長(zhǎng)骨在矢狀面和額狀面上能有效抗彎曲及在骨的長(zhǎng)軸上有效抗扭曲。

長(zhǎng)骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)7精選ppt

長(zhǎng)骨兩端膨大為骨骺。骨骺和骨干相連處，稱干骺端。幼年時(shí)期干骺端處的骺軟骨，參與骨的長(zhǎng)長(zhǎng)。成年后，骺軟骨板骨化，骺與骨干相互愈合后遺留成骨骺線，骨的長(zhǎng)長(zhǎng)也隨之停止。骨骺損傷可導(dǎo)致骨骼生長(zhǎng)障礙，影響幼兒的生長(zhǎng)發(fā)育。骺板別離或骨折和骨軟骨炎是兒童少年時(shí)期特有的骨損傷。骺板別離大多由間接外力所致，最常見的外力是剪力、撕脫力、劈力和擠壓力。8精選ppt

2.短骨常以多個(gè)短骨集群存在，當(dāng)承受壓力時(shí)，各骨緊密聚集，形成拱橋結(jié)構(gòu)。因此，多分布于承受壓力較大、運(yùn)動(dòng)形式較復(fù)雜而運(yùn)動(dòng)又靈活的的部位，如踝部和腕部。3.扁骨多分布于頭部、胸部及四肢帶部。常圍成體腔保護(hù)內(nèi)部器官，如頭顱骨圍成顱腔等。4.不規(guī)那么骨其外形極不規(guī)那么，典型者如椎骨。9精選ppt二、骨的結(jié)構(gòu)〔一〕器官水平的骨結(jié)構(gòu)在器官水平的根底上可將骨分為骨膜、骨質(zhì)、關(guān)節(jié)面軟骨、骨髓及血管、神經(jīng)等。

骨的結(jié)構(gòu)

10精選ppt1.骨膜分骨外膜與骨內(nèi)膜。1〕骨外膜：覆蓋于除關(guān)節(jié)面外的骨外外表。富有血管、神經(jīng)及淋巴管，對(duì)骨的營(yíng)養(yǎng)、新生及感覺有重要意義。膜內(nèi)有成骨細(xì)胞，其細(xì)胞在幼年期非?；顫?，進(jìn)行分裂繁殖，可分化為成骨細(xì)胞直接參與骨的生成。到成年期轉(zhuǎn)為靜止?fàn)顟B(tài)，但能終生保持分化能力。當(dāng)發(fā)生骨的損傷如骨折時(shí)，可重新分化為成骨細(xì)胞，形成骨痂，愈合折端。因此，被剝離骨外膜后，骨易于壞死，且不易修復(fù)。2〕骨內(nèi)膜：被覆于骨髓腔及松質(zhì)骨外表。除襯在長(zhǎng)骨骨髓腔的骨內(nèi)膜在幼年時(shí)通過破骨細(xì)胞參與骨的長(zhǎng)粗外，骨內(nèi)膜尚具有終生的生骨潛能。11精選ppt2.骨質(zhì)骨的主體成分，分為骨密質(zhì)與骨松質(zhì)。骨密質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由規(guī)那么且緊密成層排列的骨板構(gòu)成。長(zhǎng)骨的骨密質(zhì)由外到內(nèi)分別為外環(huán)骨板層、骨單位及內(nèi)環(huán)骨板層。

骨密質(zhì)因結(jié)構(gòu)致密，具有抗壓、抗拉力強(qiáng)的特點(diǎn)，常分布于骨的外表及長(zhǎng)骨的骨干。12精選ppt〔1〕外環(huán)骨板層由靠外表的數(shù)層骨板繞骨干呈同心圓排列而成。外側(cè)與骨膜緊密相連，中間有與骨干垂直并橫行穿過骨板層的管道，稱穿通管，是營(yíng)養(yǎng)血管進(jìn)入骨內(nèi)的管道?！?〕內(nèi)環(huán)骨板層由靠近骨髓腔面的數(shù)層骨板繞骨干呈同心圓排列而成。最內(nèi)層與骨內(nèi)膜相連，其中亦有穿通管出現(xiàn)。〔3〕骨單位是骨密質(zhì)的根本結(jié)構(gòu)單位。位于骨內(nèi)、外環(huán)骨板之間，是骨干骨密質(zhì)的主體。從骨單位的橫斷面可以看到同心分布的骨板，成為不同直徑的、—層套一層的封閉的圓柱，這種結(jié)構(gòu)又被稱為哈佛氏系統(tǒng)。13精選ppt骨松質(zhì)由針狀或片狀的骨板構(gòu)成，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成骨小梁。骨小梁按壓力及張力的方向排列，負(fù)責(zé)力學(xué)上的支撐機(jī)能。骨松質(zhì)的疏松結(jié)構(gòu)及骨小梁的力學(xué)特性，大大地減輕了骨的重量，又使骨到達(dá)最大的力學(xué)性能。由于骨松質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，常分布于長(zhǎng)骨骨骺?jī)?nèi)部及其他骨的內(nèi)部。14精選ppt

3.骨髓分紅骨髓與黃骨髓。紅骨髓具有造血功能。成人的短骨及扁平骨的松質(zhì)骨網(wǎng)眼中的紅骨髓伴隨人的終生黃骨髓富含脂肪組織，不具有造血功能，但在應(yīng)急狀態(tài)下黃骨髓可轉(zhuǎn)化為紅骨髓而再次具有造血功能，如惡性貧血或外傷大出血時(shí)。

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4.關(guān)節(jié)面軟骨

由透明軟骨組成，覆蓋在骨關(guān)節(jié)面上。薄而光滑且具有彈性，在功能上主要起減少摩擦、緩沖震動(dòng)的作用。

16精選ppt〔二〕細(xì)胞和組織水平的骨結(jié)構(gòu)骨組織中含有多種細(xì)胞成分，稱骨細(xì)胞系。骨細(xì)胞系包括骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞等。在骨形成、骨吸收、骨基質(zhì)礦化平衡和骨修復(fù)過程中，骨細(xì)胞系扮演著各種不同的角色，具有不同的形態(tài)、功能和局部特征。17精選ppt1.骨細(xì)胞在成年人骨骼中90%以上的骨組織細(xì)胞是骨細(xì)胞，幾乎所有骨基質(zhì)外表都被骨細(xì)胞體和質(zhì)突覆蓋。骨細(xì)胞的大面積覆蓋和復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以很敏感地感覺作用于骨上的各種應(yīng)力，具有控制離子進(jìn)出骨基質(zhì)的作用。此外，骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞等所形成的細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)關(guān)系可以很好地感覺和處理骨骼變形，調(diào)節(jié)骨吸收和形成，調(diào)節(jié)礦物質(zhì)離子在骨基質(zhì)和細(xì)胞外液之間的流動(dòng)和交換。18精選ppt

2.成骨細(xì)胞排列在骨外表或緊緊包靠在鄰近成骨細(xì)胞上。主要功能有：〔1〕合成和分泌有機(jī)骨基質(zhì)〔骨膠纖維和基質(zhì)〕，稱類骨質(zhì)，參與骨的形成并影響骨基質(zhì)鈣化；〔2〕釋放某些細(xì)胞介質(zhì)，以激活破骨細(xì)胞。19精選ppt3.破骨細(xì)胞由多核巨細(xì)胞組成，主要分布在骨質(zhì)外表、骨內(nèi)血管通道周圍。破骨細(xì)胞具有非常大的降解骨基質(zhì)的能力，它通過改變其作用區(qū)域內(nèi)的酸堿度〔由原來(lái)約7.0的pH值降低到約4.0〕，以溶解骨礦物質(zhì)；通過分泌酸性蛋白酶以降解有機(jī)骨基質(zhì)。在松質(zhì)骨，破骨細(xì)胞那么可從骨吸收的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊。一旦完成了骨吸收任務(wù)，破骨細(xì)胞便分裂成單核細(xì)胞，后者假設(shè)被再次激活又可形成新的破骨細(xì)胞。臨床上骨硬化癥是由于破骨細(xì)胞吸收鈣化軟骨和骨細(xì)胞功能喪失所致，采用骨髓移植的方法可成功地治愈動(dòng)物和人骨硬化癥。20精選ppt

三、骨的成分

骨的成分由有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)組成:有機(jī)物使骨具有一定的彈性與韌性；無(wú)機(jī)物使骨堅(jiān)硬。21精選ppt

骨的有機(jī)質(zhì)

主要是骨膠原纖維及骨非膠原蛋白。骨膠原纖維簡(jiǎn)稱骨膠原，分為Ⅰ型和Ⅱ型膠原等。占有機(jī)物的90%；其余10%由非膠原粘蛋白和骨特異性粘蛋白組成。遺傳性Ⅰ型膠原異常(包括數(shù)量減少和結(jié)構(gòu)異常稱為成骨不全，臨床上主要表現(xiàn)為骨脆性增加。22精選ppt

骨非膠原蛋白包括骨鈣素、骨結(jié)合素、骨涎蛋白、骨磷蛋白和少量粘蛋白。骨非膠原蛋白可影響基質(zhì)結(jié)構(gòu)、骨鈣化和骨細(xì)胞的功能。其他：骨基質(zhì)中還含可能影響骨細(xì)胞功能的生長(zhǎng)因子如β-轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子簇(FGFs-β)、胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ和Ⅱ(IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ)、骨形成蛋白(BMP)、血小板源性生長(zhǎng)因子(PDGF)、白介素-1和6(IL-1和IL-6)和集落刺激因子(CSF)等。23精選ppt無(wú)機(jī)質(zhì)主要成分是磷酸鈣、碳酸鈣和檸檬酸鈣。此外還有鎂、枸櫞酸離子等。無(wú)機(jī)質(zhì)有兩個(gè)根本功能，即離子庫(kù)和維持骨的剛度和強(qiáng)度。人體中約99%的鈣離子、約85%的磷離子、40%的鈉離子和60%的鎂離子貯存于骨礦結(jié)晶中。24精選ppt有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)的比例：有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)按一定的比例〔前者約1/3，后者約2/3〕有機(jī)地結(jié)合在一起，使骨組織具有堅(jiān)硬、抗沖擊力的特征，而又能獲得很高的機(jī)械性能和生理功能。因此，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的結(jié)合，加之骨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使骨具有一定的鞏固性和彈性。

25精選ppt有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的比例的年齡特征：有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)的比例具有明顯的年齡特征：少年兒童有機(jī)質(zhì)的含量相對(duì)較多，因而其骨具有彈性好、鞏固性差、不易骨折但易變形的特點(diǎn)。老年人的骨其無(wú)機(jī)質(zhì)的含量相對(duì)較多，其骨脆性大，容易骨折，且骨折后不易愈合。因此，在日常生活及體育運(yùn)動(dòng)中應(yīng)充分注意其年齡特征，以防止骨變形或骨折的發(fā)生。26精選ppt四、骨的代謝是通過成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞參與的骨形成與骨吸收來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其代謝活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程。在人的生長(zhǎng)期，骨形成大于骨吸收，骨量呈線性增長(zhǎng)，表現(xiàn)為骨皮質(zhì)增厚，骨松質(zhì)更密集，這一過程稱為骨構(gòu)建或稱骨塑形。在成人期，骨生長(zhǎng)停止，但骨的形成和吸收仍在繼續(xù)，處于一種平衡狀態(tài)，稱為骨重建〔remodling〕。骨重建開始于骨吸收，隨后是骨形成。骨的吸收與形成連續(xù)進(jìn)行，最終使骨能不斷地自我修復(fù)和適應(yīng)新的應(yīng)力要求。27精選ppt

骨重建過程分為5期28精選ppt第一期：休止期或靜止期。此期既無(wú)骨吸收也無(wú)骨形成。第二期：激活期。破骨細(xì)胞的前驅(qū)細(xì)胞分化成破骨前細(xì)胞，并附著在骨外表上。第三期：吸收期。破骨前細(xì)胞與暴露外表接觸、融合、分化成破骨細(xì)胞，進(jìn)行骨吸收。正常人約持續(xù)1個(gè)月，在吸收期骨外表形成一個(gè)陷窩，稱為吸收陷窩。29精選ppt第四期：轉(zhuǎn)換期。吸收期結(jié)束，破骨細(xì)胞移向其他部位。第五期：形成期。成骨細(xì)胞在陷窩的外表上相繼出現(xiàn)并分化、增殖，形成類骨。隨后，類骨成熟骨化成骨。待陷窩接近填平時(shí)成骨細(xì)胞失去成骨活性，成為外表上的襯托細(xì)胞，此期為形成期。30精選ppt★一個(gè)骨重建周期約需3個(gè)月。★一個(gè)骨重建所形成的結(jié)構(gòu)為一個(gè)骨重建單位〔BRU〕?！镌诠侵亟ㄟ^程中，先出現(xiàn)骨的吸收，然后再有骨的形成，但吸收與形成的骨量大致相當(dāng)。★骨重建可調(diào)節(jié)骨礦鹽平衡、修復(fù)顯微損傷及移除無(wú)承載功能的骨組織，可維持或降低骨強(qiáng)度和骨量?！锩磕暝诠峭獗砩铣霈F(xiàn)的BRU數(shù)量稱為BRU的激活率，激活率越高，骨外表BRU數(shù)量那么越多，更新的骨量也就越多，一般將其稱為高轉(zhuǎn)換，反之那么稱之為低轉(zhuǎn)換。31精選ppt★1年中全身骨的95％參與骨重建過程。★影響骨重建的因素：即促進(jìn)骨吸收和促進(jìn)骨形成的因素?！锕俏盏囊蛩兀杭谞钕偌に亍⒓谞钆韵偌に?、皮質(zhì)類固醇激素、前列腺素E2及雌激素等?！锎龠M(jìn)骨形成的因素：維生素D、胰島素、運(yùn)動(dòng)等。當(dāng)任何一種因素缺乏時(shí)均會(huì)影響到骨代謝的過程。32精選ppt五、骨的鈣化概念：在成骨細(xì)胞合成并分泌骨的有機(jī)成分〔有機(jī)基質(zhì)〕后、在一定的條件下無(wú)機(jī)鹽有序地沉積于有機(jī)質(zhì)內(nèi)的過程。骨的鈣化過程極為復(fù)雜而微妙，它涉及細(xì)胞內(nèi)、外生物化學(xué)和生物物理學(xué)的過程。

33精選ppt〔一〕骨鈣化的根本物質(zhì)與途徑骨鈣化的根本物質(zhì)是：鈣與磷離子；其次還有鎂、鈉、鉀及其他微量元素；骨膠原纖維那么為骨鈣化提供根本結(jié)構(gòu)場(chǎng)所。

34精選ppt骨鈣化的途徑是：首先，成骨細(xì)胞合成并分泌骨的有機(jī)成分〔主要是骨膠原，其次還少量的骨鈣素蛋白、多糖類等〕。有機(jī)物為骨鈣化提供結(jié)構(gòu)根底。

其次，體內(nèi)的鈣離子與磷離子結(jié)合形成晶體形式的羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]〔無(wú)機(jī)鹽〕。羥基磷灰石結(jié)晶呈針狀或板狀，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)至骨膠原間隙區(qū)域內(nèi)。

然后，無(wú)機(jī)鹽再與有機(jī)質(zhì)相鰲合形成鰲合物，最后形成正常骨質(zhì)。

35精選ppt〔二〕影響骨鈣化的因素影響骨鈣化的主要因素有：1．膠原骨膠原含有絲氨酸和甘氨酸，大量的絲氨酸以磷酸絲氨酸鹽的形式存在，在膠原基質(zhì)的纖維上、纖維內(nèi)與鈣離子結(jié)合或與磷離子結(jié)合，形成羥磷灰石結(jié)晶。

2．粘多糖類粘多糖是大分子的蛋白多糖類物質(zhì)，這種蛋白多糖復(fù)合物和鈣化作用有關(guān)。酸性蛋白多糖的游離陰離子可選擇性結(jié)合鈣離子，減少羥磷灰石結(jié)晶的形成，從而抑制鈣化作用。當(dāng)?shù)鞍锥嗵潜幻阜纸夂?，即可解除該抑制作用?/p>

3．基質(zhì)小泡是由成骨細(xì)胞向類骨質(zhì)中所釋放的小泡，泡內(nèi)含鈣、小的骨鹽結(jié)晶和鈣結(jié)合蛋白?；|(zhì)小泡是使類骨質(zhì)鈣化的重要結(jié)構(gòu)。基質(zhì)小泡出現(xiàn)時(shí)，可增加磷酸鈣的沉淀?；|(zhì)小泡中所含的各種酶可通過多種途徑促進(jìn)軟骨鈣化。

36精選ppt六、骨的血液供給，淋巴與神經(jīng)〔一〕血管成熟骨具有豐富的血管并形成精巧的血液供給管道系統(tǒng)，為骨組織、骨膜提供血液來(lái)源。〔二〕骨的淋巴管骨膜具有豐富的淋巴管。37精選ppt〔三〕骨的神經(jīng)長(zhǎng)骨的關(guān)節(jié)端、較大的扁骨、椎骨及骨膜是骨的神經(jīng)分布最豐富的部位。骨的神經(jīng)纖維分二類：一類是骨內(nèi)臟傳出神經(jīng)纖維，大多分布于血管壁