第三章软骨与骨一、软骨软骨软骨组织周围的软骨膜软骨能承受压力、耐磨擦,有一定的支持和保护作用 固态结缔组织)(致密结缔组织)(一)软骨组织的结构• 软骨组织软骨组织软骨细胞软骨细胞基质基质纤维纤维1、软骨细胞 (chondrocyte)•位于软骨陷窝内•周边:小,扁,单个(幼稚)•中央:大,圆,成群(成熟)•胞质嗜碱性•胞核染色淡,核仁清楚•EM :丰富的RER,发达的Gi,还有脂滴和糖原•可分裂 → 同源细胞群 (isogenous group)软骨细胞软骨细胞功能:合成纤维和基质,有分裂能力同源细胞群:软骨中央部分常见2-8个软骨细胞同处在一个软骨陷窝内,它们由一个软骨细胞分裂而来,称同源细胞群 软骨囊:软骨基质中糖胺多糖分布不均匀,软骨陷窝周围的硫酸软骨素较多,HE染色呈强嗜碱性,形似囊状包围软骨细胞,此区域称软骨囊(cartilage capsule) 2、软骨基质 (cartilage matrix) 由纤维和基质构成•基质化学成分:蛋白多糖和水• 嗜碱性•软骨陷窝 (cartilage lacuna), 软骨囊 (cartilage capsule)•含胶原原纤维,埋于基质中。
•纤维成分的种类及含量因软骨类型不同而不同透明软骨(高倍)透明软骨(高倍)(二)软骨膜(perichondrium)•由致密结缔组织构成•外层:纤维多,较致密•内层:纤维少,细胞多,较疏松,含血管、神经紧贴软骨组织处有骨祖细胞•功能:保护,营养,参与软骨的生长和修复根据软骨基质中所含纤维成分不同,分三种(三)软骨组织的类型 透明软骨(胶原原纤维) 纤维软骨(胶原纤维束) 弹性软骨(弹性纤维)•分布:•新鲜时半透明,分布较广,包括呼吸道软骨、关节软骨和肋软骨等 •组成:•纤维成分主要是交织排列的胶原原纤维•基质中含大量水分,使透明软骨呈半透明状•特点:•具有较强的抗压性,并有一定的弹性和韧性 1、、 透明软骨透明软骨透明软骨透明软骨软骨膜软骨膜软骨基质软骨基质软骨细胞软骨细胞关节面喉、器官、支气管肋软骨•分布:耳廓,会厌等分布:耳廓,会厌等•结构特点:大量结构特点:大量弹性纤维弹性纤维交织成网交织成网•特性:具有弹性特性:具有弹性会厌会厌耳廓耳廓2、弹性软骨、弹性软骨•分布:椎间盘,关节分布:椎间盘,关节盘,耻骨联合等盘,耻骨联合等•结构特点:大量结构特点:大量胶原胶原纤维束纤维束平行或交织成网,平行或交织成网,软骨细胞成行排列软骨细胞成行排列•特性:具有韧性,抗特性:具有韧性,抗压力,耐摩擦压力,耐摩擦关节盘关节盘椎间盘椎间盘3、纤维软骨、纤维软骨•附加性生长附加性生长((appositional growth))软骨膜下生长。
由软骨膜内的骨祖细胞不断增殖软骨膜下生长由软骨膜内的骨祖细胞不断增殖分化为成软骨细胞,成软骨细胞进一步分化为软分化为成软骨细胞,成软骨细胞进一步分化为软骨细胞,附着在原有软骨的表面,并产生纤维和骨细胞,附着在原有软骨的表面,并产生纤维和基质,是软骨不断增厚基质,是软骨不断增厚•间质性生长(间质性生长(appositional growth))又称软骨内生长软骨细胞不断分裂增殖,产生新又称软骨内生长软骨细胞不断分裂增殖,产生新的软骨基质,使软骨从内部向周围扩大的软骨基质,使软骨从内部向周围扩大 •发生:间充质细胞发生:间充质细胞→→骨祖细胞骨祖细胞→→成软骨细胞成软骨细胞→ → 软骨细胞软骨细胞→→基质基质+ +纤维纤维→→软骨组织软骨组织 周围间充质周围间充质→→软骨膜软骨膜(四)软骨的发生和生长(四)软骨的发生和生长•固态结缔组织,坚硬,含血管固态结缔组织,坚硬,含血管•组成:组成:骨基质骨基质 + + 细胞细胞•细胞外基质钙化细胞外基质钙化(骨基质)(骨基质)•骨组织骨组织+ +骨膜骨膜+ +骨髓等骨髓等= =骨骨•功能:支架,保护,运动,钙功能:支架,保护,运动,钙库库骨切片骨切片 (H-E)二、二、 骨组织骨组织骨骨骨组织骨组织骨基质骨基质有机成分有机成分无机成分无机成分细胞细胞骨原细胞骨原细胞成骨细胞成骨细胞骨细胞骨细胞破骨细胞破骨细胞骨膜骨膜骨髓骨髓骨的组织结构图骨的组织结构图1. 成分成分•有机质(有机质(35%35%):):胶原纤维胶原纤维 (90%) + 少量无定形基质(粘合少量无定形基质(粘合胶原纤维)胶原纤维)•无机质无机质(65%)::钙盐钙盐(羟磷灰石结晶),又称骨盐(羟磷灰石结晶),又称骨盐Ø 骨盐骨盐沉着于呈半层状排列的胶原纤维上,形成坚硬的板状沉着于呈半层状排列的胶原纤维上,形成坚硬的板状结构,称骨板。
同层骨板内的纤维相互平行,相邻骨板的纤结构,称骨板同层骨板内的纤维相互平行,相邻骨板的纤维相互垂直,有效地增强了骨的支持力维相互垂直,有效地增强了骨的支持力 2. 结构结构•结构形式:结构形式:以骨板为基本结构的骨,称板层骨以骨板为基本结构的骨,称板层骨•有血管穿行的管道,有血管穿行的管道,骨陷窝骨陷窝和和骨小管骨小管1、骨基质、骨基质(一)骨组织的结构((1)) 骨祖细胞骨祖细胞 (osteoprogenitor cell)•位置位置: 表面(骨膜深层)表面(骨膜深层)•C小,梭形,弱嗜碱性,细胞器小,梭形,弱嗜碱性,细胞器少少•骨生长改建时骨生长改建时→→成骨细胞成骨细胞成骨细胞成骨细胞2、、 骨组织的细胞骨组织的细胞((2 2)) 成骨细胞成骨细胞 (osteoblast)(osteoblast)•位置: 骨组织表面•结构:呈立方形或矮柱状,核大而圆,胞质嗜碱性 • EM:胞质内可见大量粗面内质网和发达的高尔基复合体 •功能:骨细胞产生胶原纤维和基质,形成类骨质;类骨质钙化为骨基质成骨细胞埋于骨基质中,转变为骨细胞3. 骨细胞骨细胞 •来源:成骨细胞来源:成骨细胞•周围有组织液周围有组织液•相邻骨细胞突起间有相邻骨细胞突起间有缝隙连接,缝隙连接,骨陷窝和骨小管内含有骨陷窝和骨小管内含有组织液,骨细胞从中得到营养并排出代谢产物组织液,骨细胞从中得到营养并排出代谢产物 •功能:有一定的成骨和溶骨作用功能:有一定的成骨和溶骨作用, 调节和维持血钙平衡调节和维持血钙平衡•形态:多突起,胞体小,呈扁椭圆形。
形态:多突起,胞体小,呈扁椭圆形•分布:分布:单个分散排列在骨板内或骨板间单个分散排列在骨板内或骨板间 Ø骨陷窝:胞体所在的腔隙称骨陷窝 Ø骨小管:突起所在的腔隙称骨小管 骨细胞骨细胞骨细胞电镜像骨细胞电镜像•位置:数量少,散在分布于骨组织边缘•来源:多个单核细胞融合形成•结构:胞体大,含2-50个细胞核,胞质嗜酸性 •EM:贴近骨质的一侧有许多不规则的微绒毛,即细胞突起,称为皱褶缘 4. 破骨细胞•功能:可释放溶酶体酶和乳酸等,有溶解和吸收骨基质的作用•解剖构成:骨干、骨骺,骨膜,关节软骨,骨髓等解剖构成:骨干、骨骺,骨膜,关节软骨,骨髓等•组织结构:骨密质,骨松质、骨膜、关节软骨及血管和神组织结构:骨密质,骨松质、骨膜、关节软骨及血管和神经等构成经等构成长骨模式图长骨模式图(二)(二) 长长骨的骨的结构结构分布分布: 骨骺骨骺, 骨干内侧面骨干内侧面结构结构•骨小梁骨小梁 (bone trabecula) 互连成互连成网网•骨小梁呈针状或片状,含几层平骨小梁呈针状或片状,含几层平行骨板行骨板•网隙中含骨髓网隙中含骨髓骨骺骨骺 骨骺骨骺X线片线片1、骨松质、骨松质分布分布: : 骨干骨干, 骨骺外侧面骨骺外侧面根据骨板排列方式不同,分为根据骨板排列方式不同,分为4种骨板种骨板2、、 骨密质骨密质• (1)外环骨板 环形排列于骨干的外周面,较厚而且整齐。
•(2)内环骨板 由数层不完整的骨板形成,沿骨干的骨髓腔面排列,较薄且不整齐Ø 内、外环骨板均有横向穿行的管道,称穿通管,内含血管、神经等外环骨板外环骨板内环骨板内环骨板((3)哈弗斯系统)哈弗斯系统ü位于内、外环骨板之间位于内、外环骨板之间ü短柱状,纵行排列短柱状,纵行排列ü构成:构成:哈弗斯骨板哈弗斯骨板 (10-20层层, 同心圆排列同心圆排列) + 中央管中央管 (哈弗斯管)(哈弗斯管)又称骨单位又称骨单位 Ø哈弗斯管,内有血管、神经纤维和少量结缔组织它是长骨中起支持作用的主要结构 哈弗斯管与穿通管相通,是血管和神经的通路长骨结构模式图示骨单位长骨结构模式图示骨单位位置:骨单位之间,骨位置:骨单位之间,骨单位与环骨板之间单位与环骨板之间ü形状不规则,无中央管形状不规则,无中央管ü旧骨单位吸收后残留部旧骨单位吸收后残留部分分间骨板(间骨板(I))((4)间骨板)间骨板分布和功能分布和功能•除关节面外,骨的内外表面均覆有除关节面外,骨的内外表面均覆有•保护、营养、生长、修复保护、营养、生长、修复骨外膜骨外膜 •外层外层 致密,含粗大胶原纤维束,有穿致密,含粗大胶原纤维束,有穿通纤维(穿入外环骨板)固定骨膜通纤维(穿入外环骨板)固定骨膜•内层内层 疏松,含血管、骨祖细胞疏松,含血管、骨祖细胞骨外膜骨外膜 (P)3、、 骨膜骨膜骨内膜骨内膜 (endosteum)•分布于骨髓腔面、骨小梁表分布于骨髓腔面、骨小梁表面、中央管和穿通管内表面面、中央管和穿通管内表面•薄层结缔组织+薄层结缔组织+1 层扁平的层扁平的骨祖细胞骨祖细胞骨内膜(骨内膜(E))四、四、 骨的骨的发生发生•来源来源::间间充质充质•两两种方式种方式ü膜内成骨膜内成骨 ü软骨内成骨软骨内成骨•骨组织的发生过程基本一致骨组织的发生过程基本一致•骨的改建骨的改建 (remodeling) 持续终生持续终生钙化钙化 单核细胞单核细胞→破骨细胞破骨细胞→→骨组织吸收骨组织吸收 改建改建间间充质细胞充质细胞骨祖细胞骨祖细胞成骨细胞成骨细胞→骨细胞骨细胞类骨质类骨质→→骨基质骨基质骨组织形成骨组织形成•见于顶骨、额骨、锁骨等见于顶骨、额骨、锁骨等•间充质间充质→→原始结缔组织膜原始结缔组织膜→→骨祖细胞骨祖细胞→成骨细成骨细胞胞→→类骨质类骨质→→骨细胞骨细胞→钙盐沉积形成骨基质钙盐沉积形成骨基质→膜膜内成骨内成骨膜内成骨示意图膜内成骨示意图膜内成骨膜内成骨1、膜内成骨、膜内成骨1. 概述概述•见于四肢骨、躯干骨、部见于四肢骨、躯干骨、部分颅底骨等分颅底骨等•间充质间充质→→透明软骨雏形透明软骨雏形→→软骨退化软骨退化→骨祖细胞分化骨祖细胞分化成骨细胞成骨细胞→骨骨软骨内成骨示意图软骨内成骨示意图(三)(三) 软骨内成骨软骨内成骨①①软骨雏形的形成软骨雏形的形成间充质细胞密集间充质细胞密集→→透明软骨透明软骨→→软骨软骨雏形雏形 ②②骨领的形成骨领的形成ü软骨雏形中段软骨膜下骨祖细胞软骨雏形中段软骨膜下骨祖细胞→→初级骨松质初级骨松质→→骨领骨领 ü软骨膜软骨膜→→骨膜骨膜ü骨领生长、改建骨领生长、改建→→骨干的骨密质骨干的骨密质基本过程基本过程骨领的形成骨领的形成软骨雏形软骨雏形③③初级骨化中心的形成初级骨化中心的形成ü软骨雏形中央软骨雏形中央→→软骨细胞肥大、软骨细胞肥大、退化,基质钙化退化,基质钙化ü骨外膜血管、骨祖细胞、破骨骨外膜血管、骨祖细胞、破骨细胞进入细胞进入ü破骨细胞破骨细胞吸收软骨基质吸收软骨基质→→初级初级骨髓腔骨髓腔ü成骨细胞在残留软骨基质表面成骨细胞在残留软骨基质表面成骨成骨→→过渡型骨小梁。
过渡型骨小梁ü上述区域为上述区域为初级骨化中心初级骨化中心初级骨化中心初级骨化中心(POC)POC④④次级骨化中心与骨骺形成次级骨化中心与骨骺形成ü长骨两端中央长骨两端中央→→先后骨化先后骨化→→次级次级骨化中心骨化中心ü骨化向周围扩展骨化向周围扩展→→初级骨松质初级骨松质→→骨骺骨骺ü骨骺改建骨骺改建→→内为骨松质,表面为内为骨松质,表面为薄层骨密质,关节面保留透明(关薄层骨密质,关节面保留透明(关节)软骨节)软骨ü骨干和骨骺之间骨干和骨骺之间→→一层软骨为一层软骨为骺骺板板 (epiphyseal plate)次级骨化中心次级骨化中心 (SOC)SOC骺板骺板SOC四、骨的老化•主要表现在骨组织的化学组成和结构方面 •化学组成:骨无机质逐渐减少,钙的含量降低,无机质的沉着也显著减少,水含量相应增多有机质中的蛋白多糖明显减少,胶原蛋白增多,胶原纤维增粗且排列变得不规则•结构方面:•骨密质萎缩变薄,骨松质中骨小梁减少并变细,以致骨密度降低,骨组织呈多孔、疏松状态•由于骨的弹性减弱,脆性增大,抗压力降低,因此,老年人容易发生骨折或压缩性变形等 课后作业•1. 1. 软骨的分类和各类型的结构。
软骨的分类和各类型的结构谢谢!。