第四章第四章 軟骨和骨軟骨和骨(Cartilage&Bone)本章主要內(nèi)容軟骨軟骨-透明軟骨透明軟骨骨基質(zhì)和骨細(xì)胞骨基質(zhì)和骨細(xì)胞長骨的結(jié)構(gòu)長骨的結(jié)構(gòu)骨發(fā)生骨發(fā)生骨折骨折 一、軟骨一、軟骨（cartilage）較硬，略有彈性，能承受壓力，耐磨擦較硬，略有彈性，能承受壓力，耐磨擦結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：軟骨組織：軟骨細(xì)胞：軟骨組織：軟骨細(xì)胞：代謝能力很弱代謝能力很弱 基質(zhì)：基質(zhì)：蛋白多糖和蛋白蛋白多糖和蛋白軟骨粘蛋白軟骨粘蛋白 纖維：纖維：膠原纖維和彈性纖維膠原纖維和彈性纖維 軟骨膜軟骨膜無血管，無神經(jīng)，無淋巴管；由軟骨膜和關(guān)節(jié)滑液獲得營養(yǎng)。無血管，無神經(jīng)，無淋巴管；由軟骨膜和關(guān)節(jié)滑液獲得營養(yǎng)。功能功能 承受機(jī)械力而不會永久變形；承受機(jī)械力而不會永久變形；支撐柔軟組織，如鼻、耳、氣管支撐柔軟組織，如鼻、耳、氣管；緩沖震蕩，利于骨骼運(yùn)動；緩沖震蕩，利于骨骼運(yùn)動；對長骨的發(fā)育和生長是必不可少的。對長骨的發(fā)育和生長是必不可少的。分類:透明軟骨透明軟骨（hyaline cartilage):II II 型膠原蛋白型膠原蛋白彈性軟骨彈性軟骨:(elastic cartilage):II II 型膠原蛋白型膠原蛋白纖維軟骨纖維軟骨:(fibrous cartilage):I I 型膠原蛋白型膠原蛋白（一）、（一）、透明軟骨透明軟骨 hyaline cartilage新鮮時淡藍(lán)色半透明。較脆易折斷。新鮮時淡藍(lán)色半透明。較脆易折斷。分布：分布：胚胎早期：暫時骨架胚胎早期：暫時骨架 成體：鼻、喉、氣管的軟骨、肋軟骨、成體：鼻、喉、氣管的軟骨、肋軟骨、關(guān)節(jié)軟骨長骨的骺板關(guān)節(jié)軟骨長骨的骺板結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):基質(zhì)基質(zhì)纖維纖維軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞軟骨膜軟骨膜1.1.軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞 Chondrocyte同源細(xì)胞群同源細(xì)胞群(isogenous group)軟骨陷窩軟骨陷窩(cartilage lacuna)軟骨囊軟骨囊(cartilage capsule)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)多，GolgiGolgi體發(fā)達(dá)。合成和分泌基質(zhì)與纖維體發(fā)達(dá)。合成和分泌基質(zhì)與纖維Chondroma;chondrosarcoma2.2.基質(zhì)基質(zhì)（Matrix）蛋白多糖蛋白多糖+水（約占水（約占75%75%）（硫酸軟骨素含量高（硫酸軟骨素含量高嗜堿性、異染性）嗜堿性、異染性）外層：致密；纖維多，細(xì)胞和外層：致密；纖維多，細(xì)胞和 血管少；保護(hù)血管少；保護(hù)內(nèi)層：疏松；纖維少，血管和內(nèi)層：疏松；纖維少，血管和 細(xì)胞多細(xì)胞多 骨原細(xì)胞（干細(xì)胞）骨原細(xì)胞（干細(xì)胞）軟骨組織內(nèi)無血管，軟骨細(xì)胞軟骨組織內(nèi)無血管，軟骨細(xì)胞通過基質(zhì)與軟骨膜內(nèi)血管進(jìn)行通過基質(zhì)與軟骨膜內(nèi)血管進(jìn)行物質(zhì)交換。物質(zhì)交換。致密結(jié)締組織致密結(jié)締組織（關(guān)節(jié)軟骨表面無）（關(guān)節(jié)軟骨表面無）3.3.軟骨膜軟骨膜（perichondrium）軟骨的組織發(fā)生和生長軟骨的組織發(fā)生和生長軟骨來源于間充質(zhì)軟骨來源于間充質(zhì)(圖圖basice7-6)生長生長間質(zhì)生長間質(zhì)生長 Interstitial growth軟骨內(nèi)部細(xì)胞分裂增殖軟骨內(nèi)部細(xì)胞分裂增殖軟骨內(nèi)部細(xì)胞分裂增殖軟骨內(nèi)部細(xì)胞分裂增殖新的軟骨細(xì)胞新的軟骨細(xì)胞新的軟骨細(xì)胞新的軟骨細(xì)胞新的基新的基新的基新的基質(zhì)和纖維質(zhì)和纖維質(zhì)和纖維質(zhì)和纖維附加生長附加生長 Appositional growth 軟骨膜內(nèi)層骨原細(xì)胞軟骨膜內(nèi)層骨原細(xì)胞成軟骨細(xì)胞成軟骨細(xì)胞(附加在軟骨組織附加在軟骨組織表面分泌基質(zhì)和纖維表面分泌基質(zhì)和纖維,將自身埋于其中將自身埋于其中)軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)：間質(zhì)含大量結(jié)構(gòu)：間質(zhì)含大量彈性彈性 纖維纖維，互相交織，互相交織 成網(wǎng)，具有很大成網(wǎng)，具有很大 彈性。有軟骨膜。彈性。有軟骨膜。（二）、彈性軟骨（二）、彈性軟骨（elastic cartilage）新鮮時呈黃色新鮮時呈黃色分布：耳廓、咽鼓管、分布：耳廓、咽鼓管、會厭會厭分布：分布：椎間盤、恥骨聯(lián)合、椎間盤、恥骨聯(lián)合、關(guān)節(jié)盤關(guān)節(jié)盤結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：間質(zhì)多，細(xì)胞少。間：間質(zhì)多，細(xì)胞少。間質(zhì)內(nèi)含大量膠原纖維，纖維質(zhì)內(nèi)含大量膠原纖維，纖維與基質(zhì)的分布不均。細(xì)胞較與基質(zhì)的分布不均。細(xì)胞較小，散在分布。小，散在分布。（三）、纖維軟骨（三）、纖維軟骨（fibrous cartilage）（一）骨組織（一）骨組織（osseous tissue）（二）長骨的結(jié)構(gòu)（二）長骨的結(jié)構(gòu)（三）骨的發(fā)生（三）骨的發(fā)生（四）影響骨的生長因素（四）影響骨的生長因素二、骨二、骨（bone）由骨組織、骨膜、骨髓、關(guān)節(jié)軟骨構(gòu)成由骨組織、骨膜、骨髓、關(guān)節(jié)軟骨構(gòu)成功能功能支持支持保護(hù)保護(hù)儲存儲存SupportProtectionStorage and productionLeverage1.骨基質(zhì)骨基質(zhì)(bone matrix)：鈣化的細(xì)胞間質(zhì)鈣化的細(xì)胞間質(zhì)2.細(xì)胞：細(xì)胞：骨細(xì)胞、骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞骨細(xì)胞、骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞（一）、骨組織（一）、骨組織（osseous tissue）1.1.基質(zhì)基質(zhì) 有機(jī)物有機(jī)物 35%35%I I型膠原蛋白構(gòu)成的膠原纖維型膠原蛋白構(gòu)成的膠原纖維:95%無定型基質(zhì)無定型基質(zhì):5%無機(jī)物無機(jī)物 65%65%羥基磷灰石結(jié)晶羥基磷灰石結(jié)晶 hydroxyapatite crystal，Ca10(PO4)6(OH)2骨板骨板（bone lamella）2.2.細(xì)胞細(xì)胞骨源細(xì)胞骨源細(xì)胞 成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞 骨細(xì)胞骨細(xì)胞 破骨細(xì)胞破骨細(xì)胞-存在于骨的內(nèi)外表面存在于骨的內(nèi)外表面-可分裂形成成骨細(xì)胞可分裂形成成骨細(xì)胞（1）骨源細(xì)胞骨源細(xì)胞 osteoprogenitor cell(2)成骨細(xì)胞成骨細(xì)胞 osteoblast位于骨組織邊緣，分泌有機(jī)物合成類骨質(zhì)，位于骨組織邊緣，分泌有機(jī)物合成類骨質(zhì)，釋放基質(zhì)小泡鈣化類骨質(zhì)。釋放基質(zhì)小泡鈣化類骨質(zhì)。(3)骨細(xì)胞骨細(xì)胞 osteocyte骨陷窩骨陷窩 bone Lacuna骨小管骨小管 bone Canaliculi夾在相鄰兩層骨板間或分散排列于骨板內(nèi)。夾在相鄰兩層骨板間或分散排列于骨板內(nèi)。扁橢圓形，突起細(xì)長，核扁圓、胞質(zhì)弱嗜堿性。相鄰骨細(xì)扁橢圓形，突起細(xì)長，核扁圓、胞質(zhì)弱嗜堿性。相鄰骨細(xì)胞突起之間有縫隙連接。胞突起之間有縫隙連接。（4）破骨細(xì)胞破骨細(xì)胞 osteoclast多核巨細(xì)胞（由多個單核細(xì)胞融合而成）多核巨細(xì)胞（由多個單核細(xì)胞融合而成）光鏡：位于骨組織被吸收部位的陷窩內(nèi)，多核，胞質(zhì)嗜光鏡：位于骨組織被吸收部位的陷窩內(nèi)，多核，胞質(zhì)嗜 酸性，貼近骨基質(zhì)的一側(cè)有酸性，貼近骨基質(zhì)的一側(cè)有紋狀緣紋狀緣電鏡：電鏡：皺褶緣皺褶緣（ruffled border）：高而密集的微高而密集的微絨毛。絨毛。亮區(qū)亮區(qū)（clear zone）：皺皺褶緣周圍的環(huán)形胞質(zhì)區(qū)。褶緣周圍的環(huán)形胞質(zhì)區(qū)。溶解和吸收骨基質(zhì)（二）、長骨的結(jié)構(gòu)（二）、長骨的結(jié)構(gòu)骨骺骨骺 epiphysisepiphysis骨干骨干 diaphysis骨密質(zhì)骨密質(zhì)骨松質(zhì)骨松質(zhì)(1)(1)骨外膜骨外膜(periosteum)(periosteum)：外層外層內(nèi)層內(nèi)層 (2)(2)骨內(nèi)膜骨內(nèi)膜(endosteum)(endosteum)：含較含較多的骨原細(xì)胞多的骨原細(xì)胞骨密質(zhì)骨密質(zhì) Compact bone-骨干和骨骺的外側(cè)骨干和骨骺的外側(cè)-分為環(huán)骨板、骨單位和間骨板分為環(huán)骨板、骨單位和間骨板.骨松質(zhì)骨松質(zhì) Spongy bone-骨干和骨骺的內(nèi)側(cè)面骨干和骨骺的內(nèi)側(cè)面-骨小梁相互連接成多孔網(wǎng)架骨小梁相互連接成多孔網(wǎng)架.骨密質(zhì)(1)(1)內(nèi)、外環(huán)骨板內(nèi)、外環(huán)骨板(inner and outer circumferential lamella)(2)(2)骨單位骨單位(osteon;Haversian system)(3)(3)間骨板間骨板（interstitial lamella）骨單位骨單位 osteon位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間，位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間，構(gòu)成長骨干的結(jié)構(gòu)單位構(gòu)成長骨干的結(jié)構(gòu)單位。中央管中央管(central canal；Haversian 管管)：縱行縱行骨單位骨板骨單位骨板(osteon lamella；Haversian 骨板骨板)：同心圓排列同心圓排列骨單位的形成骨單位的形成 由胚胎時期的間充質(zhì)發(fā)生由胚胎時期的間充質(zhì)發(fā)生1.膜內(nèi)成骨膜內(nèi)成骨（intramembranous osteogenesis）頂骨、額骨、鎖骨頂骨、額骨、鎖骨2.軟骨內(nèi)成骨軟骨內(nèi)成骨（cartilagenous osteogenesis）四肢骨、軀干骨、部分顱底骨四肢骨、軀干骨、部分顱底骨 （1）軟骨雛形的建立軟骨雛形的建立 （2）軟骨周骨化軟骨周骨化 （3）軟骨內(nèi)骨化軟骨內(nèi)骨化 （4）次級骨化中心的出現(xiàn)和骺板形成次級骨化中心的出現(xiàn)和骺板形成 （5）骨的生長和改建骨的生長和改建（三）、骨發(fā)生（三）、骨發(fā)生（osteogenesis）1.1.膜內(nèi)成骨膜內(nèi)成骨骨化中心骨化中心骨小梁包入血管骨小梁包入血管骨松質(zhì)骨松質(zhì) 骨密質(zhì)骨密質(zhì)Osteoblasts:2、軟骨內(nèi)成骨(1)軟骨雛形的建立：在將形軟骨雛形的建立：在將形成長骨的部位，間充質(zhì)細(xì)胞密成長骨的部位，間充質(zhì)細(xì)胞密集并分化為骨原細(xì)胞。部分骨集并分化為骨原細(xì)胞。部分骨原細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞，軟骨原細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞，軟骨細(xì)胞向周圍分泌基質(zhì)并將其包細(xì)胞向周圍分泌基質(zhì)并將其包埋其中，成為透明軟骨埋其中，成為透明軟骨組織。組織。(2)軟骨周骨化軟骨周骨化(perichondral ossification)軟骨膜內(nèi)層的骨原細(xì)胞增生分化為成骨細(xì)胞，貼在軟軟骨膜內(nèi)層的骨原細(xì)胞增生分化為成骨細(xì)胞，貼在軟骨組織表面形成類骨質(zhì)，繼而鈣化為骨組織，骨領(lǐng)骨組織表面形成類骨質(zhì)，繼而鈣化為骨組織，骨領(lǐng)(bone collar)。骨領(lǐng)逐漸改建成骨干的骨密質(zhì)。骨領(lǐng)逐漸改建成骨干的骨密質(zhì)。(3)軟骨內(nèi)骨化軟骨內(nèi)骨化a.初級骨化中心的出現(xiàn)：初級骨化中心的出現(xiàn)：b.骨髓腔的形成：骨髓腔的形成：(4)(4)次級骨化中心的出現(xiàn)和骺板形成次級骨化中心的出現(xiàn)和骺板形成(5)(5)骨的生長和改建骨的生長和改建 軟骨儲備區(qū)軟骨儲備區(qū)（zone of reserve cartilage）軟骨增生區(qū)軟骨增生區(qū)（zone of proliferating cartilage）：軟骨軟骨細(xì)胞變大，分裂形成的同源細(xì)胞細(xì)胞變大，分裂形成的同源細(xì)胞群縱向排列成行。群縱向排列成行。軟骨鈣化區(qū)軟骨鈣化區(qū)（zone of calcifying cartilage）：軟骨細(xì)：軟骨細(xì)胞肥大，軟骨基質(zhì)鈣化。胞肥大，軟骨基質(zhì)鈣化。成骨區(qū)成骨區(qū)（zone of ossification）：骨細(xì)胞整齊地：骨細(xì)胞整齊地排列在殘留的軟骨基質(zhì)表面，產(chǎn)排列在殘留的軟骨基質(zhì)表面，產(chǎn)生類骨質(zhì)，繼而鈣化為骨組織，生類骨質(zhì)，繼而鈣化為骨組織，形成骨小梁。形成骨小梁。1.遺傳因素的控制遺傳因素的控制2.激素：生長激素激素：生長激素-甲狀腺激素（骺板軟骨）甲狀腺激素（骺板軟骨）甲狀旁腺激素甲狀旁腺激素-降鈣素（血鈣）降鈣素（血鈣）雌激素雌激素-雄激素雄激素 糖皮質(zhì)激素糖皮質(zhì)激素3.維生素：維生素：A；C；D4.其他生物活性物質(zhì)：轉(zhuǎn)化生長因子其他生物活性物質(zhì)：轉(zhuǎn)化生長因子-(TGF-)、前列腺素、前列腺素 (E1、E1a、E2)、白細(xì)胞介素、白細(xì)胞介素1 和和6、表皮生長因子、表皮生長因子、巨噬細(xì)胞釋放的肽刺激因子巨噬細(xì)胞釋放的肽刺激因子影響骨的生長因素影響骨的生長因素