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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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