长骨
长骨主要存在于四肢,呈长管状。可分为一体两端。体又叫骨干,其外周部骨质致密,中央为容纳骨髓的骨髓腔。两端较膨大,称为骺。骺的表面有关节软骨附着,形成关节面,与相邻骨的关节面构成运动灵活的关节,以完成较大范围的运动。
由股骨所代表的那种长大的骨。两端称骨端,位于二者之间的主要部分为骨干,骨干中空,呈管状,所以也把长骨称管状骨。骨端的表面由骨密质,内部由骨松质形成,骨干壁则只由骨密质形成,骨端的骨松质,由于负重发展成与力轴一致的构造,显示了对支持功能的适应。骨端和骨干来源于不同的骨化中心。达到一定发育阶段以后的长骨,在骨端与骨干之间残存有板状的骨端软骨(epiphyseal cartilage),它向两侧沿长轴方向伸长即继续骨化,伸长完了时,骨端软骨也骨化,最后只留有痕迹即骨端线(epiphy-seal line)。长骨内的腔称为髓腔,中有骨髓。长骨的外表面与其他长骨同样,有骨膜被覆,腔壁则被覆以称为骨内膜的薄膜。
长骨是由骨松质、骨密质、骨膜、关节软骨及血管、神经等构成。骨松质和骨密质都是由成层排列的骨板和骨细胞组成,故又称板层骨。
1、骨松质
骨松质分布在长骨的骨骺部和骨干内侧,由片状和针状的骨小梁连接而成,之间有肉眼可见的腔隙,腔内充满骨髓。骨小梁由成层排列的骨板和骨细胞构成,骨小管开口于骨髓腔,骨细胞从中获得营养和排出代谢产物。
2、骨密质
骨密质多分布在长骨骨干和骨骺表面。由不同排列方式的骨板组成。骨板排列方式有外环骨板、内环骨板、骨单位骨板和间骨板几种类型。
(1)外环骨板:环绕骨干表面且呈平行排列,约十数层或数十层,比较整齐。外环骨板的外面与骨膜紧密相接,其中可见横向穿行的管道,称穿通管,又称福克曼(Volkmann)管,故外膜的小血管由此进入骨内。
(2)内环骨板:居于骨干的骨髓腔面,仅由数层骨板组成,不如外环骨板平整。内环骨板表面衬以骨内膜,后者与被覆于骨松质表面的骨内膜相接续。内环骨板中也有穿通管穿行,管中的小学馆与骨髓血管相通连。
(3)骨单位骨板:又称哈福斯骨板(Haversian lamella),位于内、外环骨板之间,是骨干骨密质的主要组成部分。骨单位骨板呈同心圆排列,中央的管道为中央管,又称哈福斯系统。
骨单位是长股骨干内主要起支持作用的结构和营养单位,呈长筒形,长0.6~2.5nm,直径30~70微米,约有十数层骨板围成。长骨骨干主要由大量与骨长轴平行排列的孤单位组成。各层骨板间的骨陷窝和骨小管相互通连,最内层骨小管开口于中央管,馆内有骨膜结缔组织及血管和神经,骨细胞从中央管内的组织液获得营养并排出废物。相邻骨单位之间可见粘合线,它是一层含盐多、含纤维少的骨基质,构成骨单位的边界,相邻骨单位的骨小管在粘合线处互不通连。相邻骨单位的中央管相互间以横行的穿通管相通连。
(4)间骨板:为填充在骨单位之间的一些半月形或不规则的平行骨板,它是在骨生长改建中原有的骨单位或外环骨板未吸收的残留部分,其中除骨陷窝及骨小管外,无其他管道。
3、骨膜
除关节面以外、骨的内外表面均被覆一层致密结缔组织的骨膜。外表面的称外骨膜,分内外两层。外层较厚,胶原纤维粗大而密集,细胞较少,有的胶原纤维横向插入外环骨板,称传统纤维,起固定骨膜和韧带作用。内层较薄,结缔组织较疏松,纤维较少,含有较多的骨原细胞或成骨细胞,还有较多的小血管和神经。这些血管连同骨膜组织经穿通管进入骨密质,分支形成骨单位中央管内的小血管。骨膜不仅营养、保护骨组织,而且在骨的生长、改建和修复中具有重要作用。骨内膜被覆在骨髓腔面、骨小梁表面以及中央管和穿通管的内表面,未薄层的结缔组织膜。骨内膜含纤维少,骨原细胞常在骨表面排列成一层,细胞间有缝隙连接,它们与骨细胞突起之间也有缝隙连接。
长骨的发生以软骨内成骨为主,同时也有膜内成骨方式。在长骨发生的部位,由间充质先形成透明软骨,其外形与将形成的长骨外形近似,称软骨雏形,随胚胎的生长外语,软骨逐渐长大增粗,并出现软骨退化,逐渐被骨质取代。
1、软骨周成骨
软骨内成骨是指在软骨雏形中断由软骨膜以膜内成骨方式造骨的过程,称此为软骨周成骨。此处的软骨膜首先出现血管增生,血液供应丰富,软骨膜内的骨原细胞分裂增殖、并分化为成骨细胞,进行造骨。因此,在软骨中段软骨膜下出现如同领圈般的环形骨组织,称为骨领。此时,其外侧的软骨膜即改称骨膜。骨领是长骨发生中最早出现的骨组织,早期均为骨松质。最这胚胎的法语和骨的生长,骨松质逐渐增厚,并从软骨中段向两端延伸,进而出现骨密质。
2、软骨内成骨
在骨领形成的同时,软骨雏形中段的软骨组织一时缺乏营养而发生退化。此处的软骨细胞肥大变性,细胞质呈空泡状,软骨基质钙化;继而软骨细胞退化死亡,残留互相通连的软骨陷窝。此处为最先成骨的部位,称初级骨化中心。胎儿四肢软骨雏形内出现的初级骨化中心的时间先后不一。初级骨化中心出现之初,外周的骨膜组织包括血管及骨原细胞和破骨细胞等,穿越骨领进入退化的软骨区。破骨细胞溶解钙化的软骨基质,形成一些较大的不规则腔隙,内含血管、骨膜组织和早期形成的骨髓,这些腔隙即初级骨髓腔。不久,腔隙内估摸组织中的骨原细胞增殖分化为成骨细胞,细胞分布在残留的钙化软骨基质的表面进行造骨,形成初级骨小梁。
胎儿和婴儿的长骨(如指骨)或新生的哺乳动物长骨的总切面上,可以看到软骨内成骨的纵向发展过程,从长骨两端(骺部)向骨干部可一次分出以下四区。
(1)软骨储备区:软骨细胞较小,散在分布,软骨基质呈弱嗜碱性。
(2)软骨增殖区:软骨细胞较大,分裂增殖的同源细胞群呈纵行排列的细胞柱。
(3)软骨固化区:软骨细胞肥大,呈空泡状,细胞核固缩。细胞退化死亡,残存较大的陷窝,软骨基质钙化呈强嗜酸性。
(4)成骨区:成骨细胞在残存的钙化软骨基质表面建造初级骨小梁,骨小梁表面附有成骨细胞和破骨细胞,表明此时骨组织的生成和骨组织的溶解吸收是同时进行的。
在长骨生长过程中,骨两端的软骨内又先后出现新的骨化中心,称次级骨化中心。各骨出现次级骨化中心的时间有所不同,不过大多在出生后出现;同一长骨两端的次级骨化中心出现的早晚时间也不一。次级骨化中心的发生同样经历了软骨肥大、基质钙化、血管侵入和成骨细胞在残存软骨基质上形成骨松质的过程。但骨化的方向是从中央向四周呈辐射状进行,软骨组织逐渐被骨质所取代,形成内部为骨松质,表面为薄层骨密质,使长骨来那个短成为骨骺,仅在关节表面终身保留薄层关节软骨。在个体的成长发育时期,骨骺与骨干之间保留一定厚度的软骨组织,称骺板或骺软骨。
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