软骨和骨精讲课件.ppt

1、软骨和骨Cartilage and bone中南大学基础医学院中南大学基础医学院组胚学系组胚学系 伍赶球伍赶球伦琴夫人的手(1895年12月22日)伦琴画虎画皮难画骨，伦琴画虎画皮难画骨，伦琴“画画”骨冠环宇骨冠环宇 目 录 一、软骨 软骨组织的结构 软骨的类型 软骨膜 软骨的生长 二、骨 骨组织的构成 骨组织的类型 长骨的结构 三、骨的发生 骨组织发生的基本过程 骨发生的方式 长骨的进一步生长 四、关节软骨组织的结构软骨组织（软骨组织（cartilage tissue）的构成：）的构成： 软骨细胞软骨细胞 基质基质纤维纤维分泌分泌一、软骨（一、软骨（cartilage）软骨细胞（chondr

2、ocyte） LM：位于软骨陷窝中，软骨细胞形态与成熟度有关。通常核椭圆形，胞质弱嗜碱性。 陷窝周围的基质含硫酸陷窝周围的基质含硫酸软骨素较多，强嗜碱性，软骨素较多，强嗜碱性，称：称：软骨囊（即陷窝壁）软骨囊（即陷窝壁）cartilage lacunacartilage capsuleqEM：粗面内质网和高：粗面内质网和高尔基复合体丰富，线粒尔基复合体丰富，线粒体较少。体较少。软骨细胞（软骨细胞（chondrocyte） q功能：合功能：合成纤维和成纤维和基质。基质。软骨细胞在软骨内的分布规律周边部位：周边部位：较幼稚，体积小，呈扁较幼稚，体积小，呈扁圆形，单个分布；圆形，单个分布；软骨中部：

3、软骨中部：接近圆形，可成群（接近圆形，可成群（28个）分布，即同源细胞个）分布，即同源细胞群（群（isogenous group）。）。 软骨基质（cartilage matrix） 包括纤维成分和非纤维成分（无定形基质）。纤维成包括纤维成分和非纤维成分（无定形基质）。纤维成分埋于无定形基质中，分埋于无定形基质中，纤维性质因软骨类型而异纤维性质因软骨类型而异。无定形基质（无定形基质（ground substance）：）：主要为嗜碱性的软骨粘蛋白，主要为嗜碱性的软骨粘蛋白，以分子筛的形式存在，以分子筛的形式存在，基质内富含水分，通透性强。基质内富含水分，通透性强。 软骨膜（perichondr

4、ium） v 包围软骨组织的包围软骨组织的CT。v 外层纤维多，细胞少，外层纤维多，细胞少，保护为主；保护为主；v 内层纤维少，细胞多，内层纤维少，细胞多，有有骨祖细胞，骨祖细胞，可分化为可分化为软骨细胞。软骨细胞。v 软骨膜的渗透作用使软骨膜的渗透作用使软骨组织（无血管）获软骨组织（无血管）获得营养得营养 软骨的生长间质生长间质生长（interstitial growth）：）： 即软骨内生长，软骨细胞生长即软骨内生长，软骨细胞生长分裂，分裂，不断地产生基质和纤维不断地产生基质和纤维，使软骨从内部生长增大。使软骨从内部生长增大。外加生长（外加生长（appositional growth）：）

5、： 即软骨膜下生长，软骨膜的即软骨膜下生长，软骨膜的骨祖细胞向软骨表面不断添骨祖细胞向软骨表面不断添加加新的软骨细胞新的软骨细胞，产生基质，产生基质和纤维，使软骨从表面向外和纤维，使软骨从表面向外扩大。扩大。二、骨 骨由骨组织、骨膜及骨髓等构成。骨组织是坚硬而有一定韧性的结缔组织。骨组织细胞骨质骨细胞成骨细胞骨祖细胞破骨细胞有机质无机质无机质有机质q 分散于骨质内（骨板内或骨板间）。分散于骨质内（骨板内或骨板间）。q 多突起，胞体较小，扁椭圆形。多突起，胞体较小，扁椭圆形。q 胞体位于胞体位于骨陷窝骨陷窝内；内； 突起位于突起位于骨小管骨小管内。内。骨细胞（骨细胞（osteocyteosteo

6、cyte）bone lacunabone canaliculi骨陷窝骨小管骨板q 相邻骨细胞的突起以缝隙连接相连，骨小管彼相邻骨细胞的突起以缝隙连接相连，骨小管彼此连通。此连通。q 功能：感受功能：感受应力。应力。bone lacunabone canaliculiq 骨陷窝和骨小管内含组织液。骨陷窝和骨小管内含组织液。q 分布在骨组织表面，常排成一层。分布在骨组织表面，常排成一层。 q LM：胞体呈矮柱：胞体呈矮柱状或椭圆形，常有细状或椭圆形，常有细小突起伸入骨质表层。小突起伸入骨质表层。核圆形，多位于细胞核圆形，多位于细胞的游离端。胞质嗜碱的游离端。胞质嗜碱性。性。成骨细胞（成骨细胞（os

7、teoblastosteoblast）q EM：大量粗：大量粗面内质网和发达面内质网和发达的高尔基复合体。的高尔基复合体。q 功能功能成骨细胞成骨细胞泡内含钙和小的泡内含钙和小的羟基磷灰石结晶羟基磷灰石结晶膜上有膜上有AKP、TPP、ATPase分泌分泌骨细胞骨细胞基质小泡基质小泡释放释放包埋包埋+骨质骨质钙化钙化q 骨组织中的干细胞，位于骨膜贴近骨质处。骨组织中的干细胞，位于骨膜贴近骨质处。细胞较小，呈梭形，细胞质少，弱嗜碱性。细胞较小，呈梭形，细胞质少，弱嗜碱性。骨祖细胞（骨祖细胞（osteogenic cellosteogenic cell）骨祖细胞骨祖细胞分裂分化分裂分化成骨细胞成骨细

8、胞骨细胞骨细胞转变转变q 分布在骨组织表面，数目较少。分布在骨组织表面，数目较少。 q LM：细胞大（可达：细胞大（可达100m） 、多核（、多核（250个）、胞质嗜酸性强。贴个）、胞质嗜酸性强。贴近骨质的一侧有近骨质的一侧有皱褶缘。皱褶缘。破骨细胞（破骨细胞（osteoclastosteoclast）皱褶缘皱褶缘q EM：皱褶缘皱褶缘（ruffled border）有许多指状）有许多指状突起，并非微绒毛突起，并非微绒毛，而是，而是质膜内褶质膜内褶，基部有吞，基部有吞饮泡和吞噬泡。皱褶缘的周缘有一环形胞质饮泡和吞噬泡。皱褶缘的周缘有一环形胞质亮亮区区（clear zone），构成一道环形胞质围

9、墙，封），构成一道环形胞质围墙，封闭局部的微环境。闭局部的微环境。q 功能：破骨细胞向微环境区功能：破骨细胞向微环境区释放释放多种蛋白酶、多种蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及柠檬酸等，在酶及酸的作用碳酸酐酶、乳酸及柠檬酸等，在酶及酸的作用下使骨质溶解。下使骨质溶解。吞噬吞噬溶解的骨质成分。溶解的骨质成分。成骨细胞分泌，包括大量胶原纤维成骨细胞分泌，包括大量胶原纤维（95）及少量无定形基质。）及少量无定形基质。 无定形基质骨胶纤维成骨细胞分泌，包括大量胶原纤维成骨细胞分泌，包括大量胶原纤维（95）及少量无定形基质。）及少量无定形基质。 凝胶状，含多种成分，如糖胺凝胶状，含多种成分，如糖胺多糖、多糖、骨钙

10、蛋白骨钙蛋白和和骨磷蛋白等骨磷蛋白等粗大的胶原纤维束聚集粗大的胶原纤维束聚集 有机质无机质又称又称骨盐，主要为，主要为羟基磷灰石结晶羟基磷灰石结晶，不，不溶性中性盐，细针状，长溶性中性盐，细针状，长1020nm，沿，沿胶原原纤维长轴排列并与之结合。胶原原纤维长轴排列并与之结合。骨板（骨板（bone lamella）骨质结构呈板层状排列，犹如多层木质胶合板。骨质结构呈板层状排列，犹如多层木质胶合板。同一骨板内的纤维相互平行，相邻骨板的纤维同一骨板内的纤维相互平行，相邻骨板的纤维相互垂直。相互垂直。 1.非板层骨:编织骨,束状骨（胚胎和儿童时期）2.板层骨:骨板（密质骨，松质骨）。 长骨的结构q

11、长骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、关节软骨及长骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、关节软骨及血管、神经等构成。血管、神经等构成。骨骺骨骺（epiphysis） q 主要由松质骨构成，薄层密质骨。主要由松质骨构成，薄层密质骨。 松质骨松质骨即针、片状骨小梁连接形成的多孔隙网即针、片状骨小梁连接形成的多孔隙网架结构，网孔即骨髓腔，其中充满骨髓。架结构，网孔即骨髓腔，其中充满骨髓。 骨小梁由数层平行排列的骨板和骨细胞构成。骨小梁由数层平行排列的骨板和骨细胞构成。 骨干（diaphysis） q 主要由密质骨构成，少量松质骨。主要由密质骨构成，少量松质骨。q 密质骨的骨板排列紧密、规律。密质骨的骨板排列紧密、规律

12、。q 骨板分为环骨板、骨单位和间骨板。骨板分为环骨板、骨单位和间骨板。q 骨板间有横向的穿通管骨板间有横向的穿通管 骨单位骨单位Haversian system间骨板间骨板内环骨板内环骨板外环骨板外环骨板穿通管穿通管q 外环骨板外环骨板位于骨干外侧面，较厚，层数较多，较整齐。位于骨干外侧面，较厚，层数较多，较整齐。q 内环骨板内环骨板位于骨干内侧面，较薄，仅数层，排列不甚规则。位于骨干内侧面，较薄，仅数层，排列不甚规则。环骨板（环骨板（circumferential lamella）q 骨板之间的骨细胞的突起穿越骨板相互连接。骨板之间的骨细胞的突起穿越骨板相互连接。q 又称哈弗斯系统，是长又称

13、哈弗斯系统，是长的主要结构单位。的主要结构单位。q 位于内、外环骨板之间，位于内、外环骨板之间，数量较多。数量较多。q 呈筒状，多层同心圆排呈筒状，多层同心圆排列的列的构成，中央内含骨膜组织、构成，中央内含骨膜组织、毛细血管和神经等。毛细血管和神经等。骨单位（骨单位（osteon）（Haversian system）哈弗斯骨板哈弗斯骨板中央管中央管相邻层次的骨板纤相邻层次的骨板纤维方向交叉排列维方向交叉排列骨单位立体结构模式图骨单位立体结构模式图q 骨单位之间骨单位之间的不规则的平的不规则的平行骨板，除骨行骨板，除骨陷窝及骨小管陷窝及骨小管外，无其它管外，无其它管道。道。间骨板（间骨板（int

14、ersitial lamella）骨膜 q 外层外层较厚，密较厚，密CT，穿通纤维穿通纤维横向穿入外环骨板，横向穿入外环骨板，起固定作用。起固定作用。q 内层内层较薄，松较薄，松CT，含骨祖细胞、成骨细胞及血，含骨祖细胞、成骨细胞及血管神经。管神经。 q 骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管内表骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管内表面衬覆的薄层面衬覆的薄层CT。q 有一层扁平细胞，可分裂分化为成骨细胞。有一层扁平细胞，可分裂分化为成骨细胞。骨外膜（骨外膜（periosteum）骨内膜（骨内膜（endosteum）perforating fiber三、骨的发生 起源：间充质（一）骨组织发生的基

15、本过程：2.骨组织吸收1.骨组织形成间充质细胞骨原细胞成骨细胞骨细胞分泌类骨质，释放基质小泡类骨质骨质钙盐单核细胞破骨细胞水解酶：水解有机质有机酸：分解无机质非板层骨板层骨改建皱褶缘（二）骨发生的方式：（二）骨发生的方式：膜内成骨膜内成骨和和软骨内成骨软骨内成骨。1.膜内成骨（intramembranous ossification） q特点特点:由胚性结缔组织由胚性结缔组织（间充质分化而（间充质分化而来）直接形成骨来）直接形成骨组织。组织。 q部位部位:扁骨、不规则骨扁骨、不规则骨 骨化中心（骨化中心（ossification center）q 最早形成骨组织的部位。最早形成骨组织的部位。

16、成骨细胞成骨细胞骨细胞骨细胞骨质骨质骨小梁骨小梁2.软骨内成骨（endochondral ossification） q 先形成软骨，后替换成骨先形成软骨，后替换成骨q 其中有类似于膜内成骨的过程其中有类似于膜内成骨的过程q 发生、生长和改建穿插交错发生、生长和改建穿插交错q部位部位:大多数骨，如四肢骨、躯干骨及颅底骨。大多数骨，如四肢骨、躯干骨及颅底骨。 q特点：特点：以上肢骨的发生为例以上肢骨的发生为例q 过程：过程：（1）软骨雏形形成）软骨雏形形成（2）骨领形成）骨领形成（3）初级骨化中心）初级骨化中心（4）次级骨化中心）次级骨化中心q骺软骨（骺板）：初、次级骨化中心之间的软骨骺软骨（骺

17、板）：初、次级骨化中心之间的软骨成骨细胞和破骨细胞 动画四、关节1.关节软骨2.关节囊3.滑液透明软骨透明软骨（hyaline cartilage）纤维软骨纤维软骨（fibrous cartilage ）弹弹性性软软骨骨（elastic cartilage）破骨细胞超微结构模式图破骨细胞电镜图q骨外膜骨外膜q血管血管q松质骨松质骨q骨内膜骨内膜q穿通管穿通管q穿通纤维穿通纤维q中央管中央管q内环骨板内环骨板q骨单位骨单位q外环骨板外环骨板q间骨板间骨板穿通管穿通管中央管中央管软骨性骨发生的过程q返回过程返回过程关节软骨关节软骨关节软骨关节软骨骺板骺板血管血管骨干骨干软骨雏形软骨雏形次级骨次级骨化中心化中心初级骨初级骨化中心化中心骨领骨领钙化钙化的的软骨软骨