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疼痛醫(yī)生必備的軟骨與骨組織

2018-03-13 來源：北京疼痛醫(yī)學(xué)研究院  標(biāo)簽： 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要：透明軟骨（hyalinecartilage）分布較廣，成體的關(guān)節(jié)軟骨、肋軟骨及呼吸道的一些軟骨均屬這種軟骨。新鮮時(shí)呈半透明狀，較脆。透明軟骨間質(zhì)中的纖維為膠原原纖維，含量較少，基質(zhì)較豐富。

 一、軟骨

軟骨（cartilage）由軟骨組織及其周圍的軟骨膜構(gòu)成。軟骨是固態(tài)的結(jié)締組織，略有彈性，能承受壓力和耐磨擦，有一定的支持和保護(hù)作用。胎兒早期的軀干和四肢支架主要為軟骨，至成體，軟骨僅分布于關(guān)節(jié)面、椎間盤、某些骨連接部位、呼吸道及耳廓等處。軟骨組織由軟骨細(xì)胞、基質(zhì)及纖維構(gòu)成。根據(jù)軟骨組織所含纖維的不同，可將軟骨分為透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨三種。
 
（一）透明軟骨
 
透明軟骨（hyalinecartilage）分布較廣，成體的關(guān)節(jié)軟骨、肋軟骨及呼吸道的一些軟骨均屬這種軟骨。新鮮時(shí)呈半透明狀，較脆。透明軟骨間質(zhì)中的纖維為膠原原纖維，含量較少，基質(zhì)較豐富。
 
1．透明軟骨的結(jié)構(gòu)
 
（1）軟骨細(xì)胞（chondrocyte）包埋在軟骨基質(zhì)中，所占據(jù)的空間稱軟骨陷窩（cartilagelacuna）。陷窩周圍有一層含硫酸軟骨素較多的基質(zhì)，稱軟骨囊（cartilagecapsule），染色時(shí)呈強(qiáng)嗜堿性。軟骨細(xì)胞在軟骨內(nèi)的分布有一定規(guī)律，靠近軟骨膜的軟骨細(xì)胞較幼稚，體積小，呈扁圓形，單個(gè)分布；位于軟骨中部的軟骨細(xì)胞接近圓形，成群分布，每群有2～8個(gè)細(xì)胞，它們是由一個(gè)軟骨細(xì)胞分裂增生而成，故稱同源細(xì)胞群（isogenousgroup）。同源細(xì)胞群中的細(xì)胞分別圍以軟骨囊。軟骨細(xì)胞核呈橢圓形，細(xì)胞質(zhì)弱嗜堿性。新鮮軟骨的軟骨細(xì)胞充滿于軟骨陷窩內(nèi)。但在HE染色切片中，細(xì)胞收縮成不規(guī)則形，故軟骨囊和細(xì)胞之間出現(xiàn)較大的空隙（圖4-15）。軟骨細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是胞質(zhì)內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體，還有一些糖原和脂滴，線粒體較少。
 
（2）基質(zhì)透明軟骨基質(zhì)的化學(xué)成分主要為嗜堿性軟骨粘蛋白，它以長鏈的透明質(zhì)酸分子為主干，干鏈上連接硫酸軟骨素和硫酸角質(zhì)素構(gòu)成分子篩（見圖4-10）。分子篩和膠原原纖維結(jié)合在一起形成固態(tài)結(jié)構(gòu)。軟骨內(nèi)無血管，但由于軟骨基質(zhì)內(nèi)富含水分，通透性強(qiáng)，因而軟骨膜內(nèi)血管中的營養(yǎng)物質(zhì)可通過滲透進(jìn)入軟骨組織。
 
（3）纖維透明軟骨中無膠原纖維，但有一些由Ⅱ型膠原組成的膠原原纖維，它們呈交織狀分布。膠原原纖維直徑為10～20nm，無明顯橫紋，其折光率與基質(zhì)相近，故在光鏡下不易分辨。
 
2．軟骨膜除關(guān)節(jié)面的關(guān)節(jié)軟骨外，軟骨的表面均覆有較致密的結(jié)締組織，即軟骨膜（perichondrium）。軟骨膜分內(nèi)、外二層，外層纖維多，細(xì)胞少，主要起保護(hù)作用，內(nèi)層纖維少，細(xì)胞較多，其中有些梭形小細(xì)胞，稱骨原細(xì)胞，可增殖分化為軟骨細(xì)胞，使軟骨生長。軟骨的營養(yǎng)來自軟骨周圍的血管，并可通過軟骨膜滲透至軟骨內(nèi)部，供應(yīng)軟骨細(xì)胞。
 
3．軟骨的生長
 
軟骨有兩種并存的生長方式。
 
（1）間質(zhì)性生長（interstitialgrowth）或稱軟骨內(nèi)生長，是通過軟骨內(nèi)軟骨細(xì)胞的長大和分裂，進(jìn)而不斷地產(chǎn)生基質(zhì)和纖維，使軟骨從內(nèi)部生長。
 
（2）外加性生長（appositionalgrowth）或稱軟骨膜下生長，是通過軟骨膜內(nèi)層的骨原細(xì)胞向軟骨表面不斷添加新的軟骨細(xì)胞，產(chǎn)生基質(zhì)和纖維，使軟骨從表面向外擴(kuò)大。
 
（二）纖維軟骨
 
纖維軟骨（fibrouscartilage）分布于椎間盤、關(guān)節(jié)盤及恥骨聯(lián)合等處。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有大量呈平行或交錯(cuò)排列的膠原纖維束，軟骨細(xì)胞較小而少，常成行分布于纖維束之間（圖4-16）。HE染色切片中，膠原纖維染成紅色，纖維束間的基質(zhì)很少，呈弱嗜堿性，軟骨囊則呈強(qiáng)嗜堿性。
 
（三）彈性軟骨
 
彈性軟骨（elasticcartilage）分布于耳廓及會(huì)厭等處。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是間質(zhì)中有大量交織分布的彈性纖維，軟骨中部的纖維更為密集。彈性軟骨具有較強(qiáng)的彈性。

二、骨
 
骨作為一種器官，由骨組織、骨膜及骨髓等構(gòu)成。骨組織是堅(jiān)硬而有一定韌性的結(jié)締組織。
 
（一）骨組織的結(jié)構(gòu)
 
骨組織（osseoustissue）由大量鈣化的細(xì)胞間質(zhì)及數(shù)種細(xì)胞組成。鈣化的細(xì)胞間質(zhì)稱為骨基質(zhì)（bonematrix）。細(xì)胞有骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞四種。骨細(xì)胞最多，位于骨基質(zhì)內(nèi)，其余三種細(xì)胞均位于骨組織的邊緣（圖4-18）。
 
1．骨基質(zhì)
 
是骨的細(xì)胞間質(zhì)，由有機(jī)成分和無機(jī)成分構(gòu)成，含水極少。有機(jī)成分由成骨細(xì)胞分泌形成，包括大量膠原纖維（占有機(jī)成分的90％）及少量無定形基質(zhì)。無定形基質(zhì)為凝膠狀，主要成分是蛋白多糖及其復(fù)合物，有粘著膠原原纖維的作用。基質(zhì)中還有骨鈣蛋白（osteocalcin）、骨粘連蛋白（osteonectin）和骨橋蛋白（osteopontin）；有機(jī)成分中的膠原纖維又稱骨膠纖維。無機(jī)成分又稱骨鹽（bonemineral），主要為羥磷灰石結(jié)晶，屬不溶性中性鹽，呈細(xì)針狀，長10～20nm，沿膠原原纖維長軸規(guī)則排列并與之結(jié)合。有機(jī)成分與無機(jī)成分的緊密結(jié)合使骨十分堅(jiān)硬。
 
骨基質(zhì)結(jié)構(gòu)呈板層狀，稱為骨板（bonelamella），同一骨板內(nèi)的纖維相互平行，相鄰骨板的纖維則相互垂直，這種結(jié)構(gòu)形式有效地增強(qiáng)了骨的支持力。
 
2．骨組織的細(xì)胞
 
（1）骨細(xì)胞（osteocyte）單個(gè)分散于骨板內(nèi)或骨板間。骨細(xì)胞是有許多細(xì)長突起的細(xì)胞，胞體較小，呈扁橢圓形，其所在空隙稱骨陷窩（bonelacuna），突起所在的空隙稱骨小管（bonecanaliculi）（圖4-19）。相鄰骨細(xì)胞的突起以縫隙連接相連，骨小管則彼此連通。骨陷窩和骨小管內(nèi)含組織液，可營養(yǎng)骨細(xì)胞和輸送代謝產(chǎn)物。骨陷窩周圍的薄層骨基質(zhì)鈣化程度較低，并可不斷更新，在機(jī)體需要時(shí)，骨細(xì)胞的溶骨作用可溶解此層骨基質(zhì)，使Ca2＋釋放入骨陷窩的組織液中，繼而進(jìn)入血液，對維持血鈣的平衡有一定作用。
 
（2）骨原細(xì)胞（osteogeniccell）是骨組織中的干細(xì)胞，位于骨外膜及骨內(nèi)膜貼近骨處。細(xì)胞較小，呈梭形，胞核橢圓形，胞質(zhì)少，弱嗜堿性。當(dāng)骨組織生長、改建或骨折修復(fù)時(shí)，骨原細(xì)胞能分裂分化為成骨細(xì)胞。
 
（3）成骨細(xì)胞（osteoblast）分布在骨組織表面，成年前較多，成年后較少。成骨細(xì)胞常排成一層，是具有細(xì)小突起的細(xì)胞，胞體呈矮柱狀或橢圓形，其突起常伸入骨質(zhì)表層的骨小管內(nèi)，與表層骨細(xì)胞的突起形成縫隙連接。核圓形，可見明顯的核仁（圖4-18）。胞質(zhì)嗜堿性，電鏡下可見大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體。成骨時(shí)，成骨細(xì)胞分泌骨基質(zhì)的有機(jī)成分，稱為類骨質(zhì)（osteoid），同時(shí)以類似頂漿分泌的方式向類骨質(zhì)中釋放一些小泡，稱基質(zhì)小泡（matrixvesicle）?；|(zhì)小泡直徑約0.1μm，有膜包被，膜上有堿性磷酸酶、焦磷酸酶和ATP酶，泡內(nèi)含鈣和小的羥磷灰石結(jié)晶。一般認(rèn)為，基質(zhì)小泡是使類骨質(zhì)鈣化的重要結(jié)構(gòu)。骨基質(zhì)中的鈣結(jié)合蛋白均由成骨細(xì)胞分泌產(chǎn)生，當(dāng)成骨細(xì)胞被類骨質(zhì)包埋后，便成為骨細(xì)胞。
 
（4）破骨細(xì)胞（osteoclast）主要在骨組織表面，數(shù)目較少。破骨細(xì)胞是一種多核的大細(xì)胞，直徑約100μm，含有2～50個(gè)核。目前認(rèn)為它由多個(gè)單核細(xì)胞融合而成，無分裂能力。光鏡下，破骨細(xì)胞貼近骨基質(zhì)的一側(cè)有紋狀緣（圖4-18），胞質(zhì)呈泡沫狀，在HE染色的切片中胞質(zhì)易為伊紅染色。電鏡下可其貼近骨基質(zhì)一側(cè)有許多不規(guī)則的微絨毛，稱為皺褶緣（ruffledborder），即光鏡下的紋狀緣。在皺褶緣的周緣有一環(huán)形胞質(zhì)區(qū)，內(nèi)有多量微絲，而無其它細(xì)胞器，稱為亮區(qū)（clearzone）。亮區(qū)的細(xì)胞膜平整并緊貼于骨基質(zhì)表面，形成一道環(huán)形胞質(zhì)圍墻，使所包圍的區(qū)域成為封閉的微環(huán)境區(qū)。破骨細(xì)胞功能活躍時(shí)，向此區(qū)釋放多種蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用下使骨基質(zhì)溶解。皺褶緣可增大吸收面積，電鏡下可見皺褶緣基部有吞飲泡和吞噬泡，破骨細(xì)胞能溶解和吸收骨基質(zhì)，參與骨組織的重建和維持血鈣的平衡。
 
（二）長骨的結(jié)構(gòu)
 
長骨由骨松質(zhì)、骨密質(zhì)、骨膜、關(guān)節(jié)軟骨及血管、神經(jīng)等構(gòu)成。
 
1．骨松質(zhì)
 
骨松質(zhì)（spongybone）分布于長骨的骨骺和骨干的內(nèi)側(cè)份，是大量針狀或片狀骨小梁相互連接而成的多孔隙網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔即骨髓腔，其中充滿骨髓。
 
2．骨密質(zhì)
 
骨密質(zhì)（compactbone）分布于長骨骨干和骨骺的外側(cè)份。骨密質(zhì)內(nèi)的骨板排列很有規(guī)律，按骨板排列方式可分為環(huán)骨板、骨單位和間骨板。
 
（1）環(huán)骨板（circumferentiallamella）分布于長骨干的外側(cè)面及近骨髓腔的內(nèi)側(cè)面，分別稱為外環(huán)骨板及內(nèi)環(huán)骨板。外環(huán)骨板較厚，約有10～40層，較整齊地環(huán)繞骨干排列。內(nèi)環(huán)骨板較薄，僅由數(shù)層骨板組成，排列不甚規(guī)則。外環(huán)骨板及內(nèi)環(huán)骨板均有橫向穿越的小管，統(tǒng)稱穿通管（perforatingcanal,又稱Volkmann管）。穿通管與縱行排列的骨單位中央管相通連（圖4-20），它們都是小血管、神經(jīng)及骨膜成分的通道，并含有組織液。
 
（2）骨單位（osteon）又稱哈弗系統(tǒng)（Haversiansystem），是長骨干起支持作用的主要結(jié)構(gòu)單位。骨單位位于內(nèi)、外環(huán)骨板之間，數(shù)量較多，呈筒狀，直徑30～70μm，長0.6～2.5mm，由10～20層同心圓狀排列的骨板（哈弗骨板）圍成。骨單位各層骨細(xì)胞的突起經(jīng)骨小管穿越骨板相互連接。骨單位的中軸有一中央管（centralcanal），或稱哈弗管(Haversiancanal)（圖4-21），內(nèi)含骨膜組織、毛細(xì)血管（有的是微動(dòng)靜脈）和神經(jīng)。
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