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1、第5章 软骨和骨 (cartilage and bone),软骨,软骨组织,软骨细胞,细胞间质,纤维,胶原原纤维 透明软骨 弹性纤维 弹性软骨 胶原纤维 纤维软骨,软骨膜,基质,一、软骨 (cartilage),概述： 组成： 软骨（器官）由软骨组织及其周围的软骨膜构成。 软骨组织由软骨细胞和软骨基质组成。 特性： 软骨组织是一种半固态的结缔组织，略有弹性。 功能： 可承受一定压力和耐磨擦，具有支持和保护作用。 分类： 根据软骨基质中纤维的不同，软骨可分为透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。,透明软骨(hyaline cartilage)： 分布： 透明软骨分布较广，多分布在关节、肋软骨、呼吸道等处
2、。 一般特点： 新鲜时呈透明状，较脆，易折断。 此类软骨内无血管和神经。 胚胎的，或较大的软骨内偶尔可见到大的血管穿行，但不分支为毛细血管。,结构： 由软骨细胞和软骨基质(胶原原纤维和基质)组成。 软骨细胞(chondrocyte) ： 生活状态时：位于软骨基质内。其所在的部位基质内小腔，称为软骨陷窝(cartilage lacuna)。 固定后标本：软骨细胞收缩、胞体变形，因而在陷窝壁与细胞间可见空隙。 细胞体：形态不一。 软骨表面：是许多扁圆形细胞，细胞较小而幼稚，呈单一存在。 软骨深层：细胞呈圆形或椭圆形，逐渐增大，并不断在软骨陷窝内分裂、增殖，形成28个细胞为一群，称同源细胞群(iso
3、genous group)。,细胞核： 较小，呈椭圆形，可见12个核仁。 细胞质： 光镜下： 弱嗜碱性， 常见有一大脂滴，在固定的标本中脂肪经脱水而溶解，因此只留空泡。 电镜下： 丰富的粗面内质网； 发达的高尔基复合体； 线粒体较少。,软骨基质：由基质和纤维组成。 基质： 呈凝胶状，含有70的水分，具有韧性。 纤维： 光镜下：透明软骨的基质中无胶原纤维； 电镜下：可见基质中含有许多细小的胶原原纤维。纤维无横纹，排列不整齐，并相互交织成网。,透明软骨基质的化学成分： 主要成分是软骨粘蛋白，是一种大分子的蛋白多糖。 由蛋白质和糖胺多糖(透明质酸、硫酸软骨素A、C和硫酸角质素)组成，并形成分子筛。
4、另外蛋白多糖与胶原原纤维结合共同形成固态结构。 硫酸软骨素在软骨陷窝周围较多，普通染色为嗜碱性，但甲苯胺蓝染色则呈异染性。 软骨陷窝周缘异染性强，染色深。特别是在新生的软骨，深染的硫酸软骨素包围在软骨陷窝或一组陷窝外面，称为软骨囊(cartilage capsule)，它是新生的软骨基质。 远离软骨陷窝的基质异染性较弱染色浅。 电镜下：软骨囊内无纤维。,软骨膜和软骨的营养： 在软骨的外表面包有一层较致密的结缔组织，即软骨膜(perichondrium) ，但在关节软骨的表面无软骨膜。 软骨膜可分为两层： 外层： 纤维较致密，血管少，细胞疏散，主要起保护作用； 内层： 纤维较少，血管和细胞较多，
5、主要有营养等作用，含有骨原细胞。,软骨的发生和生长方式： 紧贴软骨的软骨膜内有能形成成骨细胞或成软骨细胞的幼稚细胞称骨祖细胞，一般呈梭形。 骨祖细胞可增殖、分化为软骨细胞。 软骨的生长有两种并存的方式： 外加生长(appositional growth)：又称软骨膜下生长 软骨膜内的骨原细胞不断地分裂、增殖、分化为软骨细胞，并不断产生纤维和基质。借此软骨逐层从表面向外扩大。 间质生长(interstitial growth)：又称软骨内生长 深层的软骨细胞逐渐变大，变圆，并分裂形成同源细胞群；同时不断产生纤维和基质。 借此软骨不断地在内部生长、增大。,纤维软骨(fibrous cartilag
6、e)： 分布： 分布在锥间盘、关节盂、关节盘、耻骨联合面之间的连接处和关节软骨上肌腱附着的部分，与其相连续的致密结缔组织之间没有明显界限。 结构： 细胞间质内胶原纤维丰富，并成束存在。 软骨细胞位于软骨陷窝内，散在分布于纤维束之间。 肉眼观察此类软骨呈白色。,弹性软骨(elastic cartilage)： 分布： 分布在耳廓、外耳道、咽鼓管会厌和喉软骨。 结构： 其细胞间质内含有大量的弹性纤维， 因而软骨呈黄色。,骨的一般特点： 是最坚硬的结缔组织，具有一定的韧性。 骨在体内作为全身的支架，保护内部器官。 由骨组织和骨膜等构成。,二、骨 (bone),骨,骨组织,细胞间质（骨质）,有机成分
7、无机成分,细胞,骨原细胞 成骨细胞 骨细胞 破骨细胞,骨膜,骨髓,功能：支持作用；参与机体的钙磷代谢,骨组织(bone tissue)的结构： 由多种细胞和大量钙化的细胞外基质组成。 1.细胞外基质，又称骨基质(bone matrix)；由有机成分及无机成分组成。 (1)有机成分： 占骨干重的35，使骨基质有韧性。 含大量胶原纤维(95)和少量无定形基质(5)。 基质： 呈凝胶状； 含中性或弱酸性的糖胺多糖，可粘合胶原原纤维； 基质中还含有骨钙蛋白(osteocalcin)（可参与钙的运输和钙化）和骨磷蛋白(phosphophoryms) （可与胶原纤维相结合） 。,(2)无机成分： 又称骨盐
8、，占骨干重的65； 化学结构为羟基磷灰石结晶Ca10(PO4) 6(OH) 2。 骨盐呈细针状，长1020nm，沿胶原原纤维的长轴规则排列，并与之紧密结合。 有机成分和无机成分使骨基质即十分坚硬，又具有一定的韧性；,有机成分,胶原纤维,基质：中性或弱酸性的糖胺多糖,无机成分：羟磷灰石结晶（Ca10PO4 6OH2),35%,65%,说明： 成人的骨基质是以胶原纤维高度有规律地成层排列为特征，故又称骨板(bone lamella)。 骨盐沉积在每层的胶原纤维上，再由基质粘合而成薄板状结构。 每一层骨板厚约37m。 同一层骨板内的纤维相互平行，而相邻骨板内的纤维则相互垂直，如同多层木质胶合板。,胶
9、原纤维,基质,钙盐,骨细胞,骨板 （模式图）,2.骨组织的细胞： 骨组织中的细胞有4种：骨原细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。 骨原细胞(osteoprogenitor cell)：是骨组织的干细胞。 位置：位于骨外膜和骨内膜近骨质处。 光镜下： 细胞体：较小，呈梭形。 细胞核：椭圆形。 细胞质：较少，呈弱嗜碱性。 功能：当骨组织生长或重建时，它能分裂、分化为成骨细胞。,成骨细胞(osteoblast) ： 位置：位于骨组织表面，紧密排列为一层。 光镜下： 细胞体：较大，呈矮柱状或椭圆形。 细胞核：圆形，一个，位于细胞游离端，核仁明显。 细胞质：强嗜碱性，染为深蓝色。 电镜下： 表面有细小突起
10、，骨质侧的突起可伸入骨基质表面的骨小管内，与下面的骨细胞突起相连接。含大量粗面内质网、发达的高尔基复合体。,功能： 成骨细胞具有分泌骨基质有机成分(胶原纤维和基质)的功能，这种骨基质称类骨质(osteoid)。 成骨细胞还可释放其细胞质内的基质小泡，小泡内的钙沉着于类骨质上而形成骨基质。 一旦成骨细胞及其突起被埋入骨基质内即成为骨细胞，骨陷窝和骨小管也同时形成。,骨细胞(osteocyte)： 位置：单一分布于骨板内和骨板间。 光镜下：细胞体呈扁平椭圆多突形，居于细胞间质中，其所占据的空间称骨陷窝(bone lacuna)；突起所占据的空间称骨小管(bone canaliculus)。各骨陷窝
11、借骨小管彼此相沟通。细胞核：呈卵圆形，染色质多。细胞质：弱嗜碱性。 电镜下：相邻骨细胞的突起借缝管连接相互连接，细胞质内含高尔基复合体、散在的粗面内质网和少量的线粒体等。,胞体 ,突起 ,骨细胞模式图,骨细胞示意图,骨细胞胞体,骨细胞突起,骨陷窝,骨小管,骨基质,破骨细胞(osteoclast)： 数量较少，分布于骨吸收面的凹陷处。 光镜下：细胞体巨大(直径可达100m)，呈圆形或椭圆形。紧贴骨基质的一侧有皱褶缘(ruffled border)，其周围有一环形的亮区。：多核，一般可含650个细胞核；由多细胞融合而成。 细胞质：嗜酸性，呈泡沫状。,电镜下： 细胞体：皱褶缘为许多不规则的微绒毛。
12、细胞质： 粗面内质网丰富、高尔基复合体发达、线粒体和溶酶体多。 环形的亮区含大量的微丝，亮区与骨基质表面紧密相贴，如同一道围墙，封闭其内侧，构成溶骨的微环境。 功能：具有很强的重吸收骨能力。 成骨细胞形成骨和破骨细胞破坏及重吸收骨是骨组织的发生和骨生长、发育必不可少的两个方面，通过二者的协同活动完成骨的成型和改建。,纹状缘,破骨细胞,数量少，骨组织边缘 多核巨细胞 皱褶缘 亮区 溶骨和吸收功能,骨组织,长骨的结构 由骨松质、骨密质、骨膜、关节软骨等构成。 骨松质(spongy bone)： 多分布在长骨的骨骺部和骨干内侧。 由大量片状和针状的骨小梁相互连接而成，组成多孔的网状结构。 骨小梁之间
13、的孔内充满了红骨髓及血管。 骨小梁由成层平行排列的骨板和骨细胞所组成。 骨密质(compact bone)： 多分布在长骨骨干和骨骺表层。 骨干处的骨密质较厚，由不同排列有序的骨板组成。,骨组织,骨膜: DCT,骨髓：充填于骨髓腔中，分红骨髓 与黄骨髓两种,骨松质 spongy bone,骨密质 compact bone,骨松质： 针状或片状骨小梁构成 多孔网架结构，网眼充满了红骨髓,骨密质,环骨板,内环骨板,外环骨板,*穿通管,骨单位： 1020层骨板呈同心圆排列,*中央管,间骨板：老一代骨单位残余的不规则骨板,骨 组 织,Osteon,circumferential lamella,int
14、erstitial lamella,Haversian system,Volkman canal,骨板排列方式为： 环骨板：环绕于骨干内、外表面，层层排列。又分为： 外环骨板： 较厚(1040层)，环绕、平行排列于骨干表面，外表面与骨膜紧密相接，较整齐。 内环骨板： 较薄(仅由少数几层骨板组成)，居于骨干的骨髓腔面，内表面衬以骨内膜，后者与被覆于骨松质表面的骨内膜相接续。不如外环骨板平整。 穿通管：又称福尔克曼管(Volkmann canal)：是骨膜的血管、神经横向穿行于内、外环骨板形成的管道，它与纵向排列的中央管相通。管中的血管与骨髓血管相通连。,骨单位(osteon)：又称哈弗斯系统(H
15、aversian system)： 位于内、外环骨板之间，是长骨干结构和营养单位。 形态：呈长筒形，长0.62.5mm，直径3070m。 结构：由中央管和哈弗斯骨板组成。 中央管： 位于骨单位的中央，或称哈弗斯管(Haversian canal)，内有血管、神经及少量的结缔组织。 哈弗斯骨板：以中央管为中心呈同心圆排列，约1020层。 骨板间的骨陷窝借骨小管相通连，最内层的骨小管开口于中央管。由此获得营养，并供给各层骨细胞。,粘合线(cement line) ： 长骨骨干主要是由大量的哈弗斯系统组成，哈弗斯系统的最外层具有粘合线与相邻骨板相隔。 粘合线是一层含骨盐多、纤维少的骨基质，故骨单位的
16、最外层的骨小管并不与相邻的骨单位的骨小管相通连。 间骨板： 是填充在骨单位之间的一些半环形、不规则骨板； 它是上一代未被吸收的骨单位或外环骨板的残留部分； 其中除骨陷窝及骨小管之外，无其它管道。,骨膜： 除关节面以外，骨的内、外表面均被覆一层致密的结缔组织，分别称骨外膜和骨内膜。 骨外膜(periosteum)： 位置：位于长骨外表面，又可分为两层： 外层： 较厚，由致密的结缔组织所组成。 胶原纤维粗大而密集，细胞少，有的胶原纤维经骨外膜的内层横向穿入外环骨板，称穿通纤维或沙比纤维(Sharpeys fiber)，起固定骨膜和韧带的作用；,内层： 较薄，结缔组织较疏松，纤维少，细胞多，含有较多的骨祖细胞或成骨细胞， 富含的小血管及神经，经穿通管进入骨密质，分支进入骨单位的中央管。 骨内膜(endosteum)： 位于骨髓腔面、骨小粱表面、中央管及穿通管内表面。 该层纤维少，该处的骨祖细胞常排列成一层，颇像单层扁平上皮，骨祖细胞可分化为成骨细胞，细胞间及与骨
