1、軟骨和骨Cartilage and bone中南大學基礎醫學院中南大學基礎醫學院組胚學系組胚學系 伍趕球伍趕球倫琴夫人的手(1895年12月22日)倫琴畫虎畫皮難畫骨，倫琴畫虎畫皮難畫骨，倫琴“畫畫”骨冠環宇骨冠環宇 目 錄 一、軟骨 軟骨組織的結構 軟骨的類型 軟骨膜 軟骨的生長 二、骨 骨組織的構成 骨組織的類型 長骨的結構 三、骨的發生 骨組織發生的基本過程 骨發生的方式 長骨的進一步生長 四、關節軟骨組織的結構軟骨組織（軟骨組織（cartilage tissue）的構成：）的構成： 軟骨細胞軟骨細胞 基質基質纖維纖維分泌分泌一、軟骨（一、軟骨（cartilage）軟骨細胞（chondr

2、ocyte） LM：位于軟骨陷窩中，軟骨細胞形態與成熟度有關。通常核橢圓形，胞質弱嗜堿性。 陷窩周圍的基質含硫酸陷窩周圍的基質含硫酸軟骨素較多，強嗜堿性，軟骨素較多，強嗜堿性，稱：稱：軟骨囊（即陷窩壁）軟骨囊（即陷窩壁）cartilage lacunacartilage capsuleqEM：粗面內質網和高：粗面內質網和高爾基復合體豐富，線粒爾基復合體豐富，線粒體較少。體較少。軟骨細胞（軟骨細胞（chondrocyte） q功能：合功能：合成纖維和成纖維和基質?；|。軟骨細胞在軟骨內的分布規律周邊部位：周邊部位：較幼稚，體積小，呈扁較幼稚，體積小，呈扁圓形，單個分布；圓形，單個分布；軟骨中部：

3、軟骨中部：接近圓形，可成群（接近圓形，可成群（28個）分布，即同源細胞個）分布，即同源細胞群（群（isogenous group）。）。 軟骨基質（cartilage matrix） 包括纖維成分和非纖維成分（無定形基質）。纖維成包括纖維成分和非纖維成分（無定形基質）。纖維成分埋于無定形基質中，分埋于無定形基質中，纖維性質因軟骨類型而異纖維性質因軟骨類型而異。無定形基質（無定形基質（ground substance）：）：主要為嗜堿性的軟骨粘蛋白，主要為嗜堿性的軟骨粘蛋白，以分子篩的形式存在，以分子篩的形式存在，基質內富含水分，通透性強。基質內富含水分，通透性強。 軟骨膜（perichondr

4、ium） v 包圍軟骨組織的包圍軟骨組織的CT。v 外層纖維多，細胞少，外層纖維多，細胞少，保護為主；保護為主；v 內層纖維少，細胞多，內層纖維少，細胞多，有有骨祖細胞，骨祖細胞，可分化為可分化為軟骨細胞。軟骨細胞。v 軟骨膜的滲透作用使軟骨膜的滲透作用使軟骨組織（無血管）獲軟骨組織（無血管）獲得營養得營養 軟骨的生長間質生長間質生長（interstitial growth）：）： 即軟骨內生長，軟骨細胞生長即軟骨內生長，軟骨細胞生長分裂，分裂，不斷地產生基質和纖維不斷地產生基質和纖維，使軟骨從內部生長增大。使軟骨從內部生長增大。外加生長（外加生長（appositional growth）：）

5、： 即軟骨膜下生長，軟骨膜的即軟骨膜下生長，軟骨膜的骨祖細胞向軟骨表面不斷添骨祖細胞向軟骨表面不斷添加加新的軟骨細胞新的軟骨細胞，產生基質，產生基質和纖維，使軟骨從表面向外和纖維，使軟骨從表面向外擴大。擴大。二、骨 骨由骨組織、骨膜及骨髓等構成。骨組織是堅硬而有一定韌性的結締組織。骨組織細胞骨質骨細胞成骨細胞骨祖細胞破骨細胞有機質無機質無機質有機質q 分散于骨質內（骨板內或骨板間）。分散于骨質內（骨板內或骨板間）。q 多突起，胞體較小，扁橢圓形。多突起，胞體較小，扁橢圓形。q 胞體位于胞體位于骨陷窩骨陷窩內；內； 突起位于突起位于骨小管骨小管內。內。骨細胞（骨細胞（osteocyteosteo

6、cyte）bone lacunabone canaliculi骨陷窩骨小管骨板q 相鄰骨細胞的突起以縫隙連接相連，骨小管彼相鄰骨細胞的突起以縫隙連接相連，骨小管彼此連通。此連通。q 功能：感受功能：感受應力。應力。bone lacunabone canaliculiq 骨陷窩和骨小管內含組織液。骨陷窩和骨小管內含組織液。q 分布在骨組織表面，常排成一層。分布在骨組織表面，常排成一層。 q LM：胞體呈矮柱：胞體呈矮柱狀或橢圓形，常有細狀或橢圓形，常有細小突起伸入骨質表層。小突起伸入骨質表層。核圓形，多位于細胞核圓形，多位于細胞的游離端。胞質嗜堿的游離端。胞質嗜堿性。性。成骨細胞（成骨細胞（os

7、teoblastosteoblast）q EM：大量粗：大量粗面內質網和發達面內質網和發達的高爾基復合體。的高爾基復合體。q 功能功能成骨細胞成骨細胞泡內含鈣和小的泡內含鈣和小的羥基磷灰石結晶羥基磷灰石結晶膜上有膜上有AKP、TPP、ATPase分泌分泌骨細胞骨細胞基質小泡基質小泡釋放釋放包埋包埋+骨質骨質鈣化鈣化q 骨組織中的干細胞，位于骨膜貼近骨質處。骨組織中的干細胞，位于骨膜貼近骨質處。細胞較小，呈梭形，細胞質少，弱嗜堿性。細胞較小，呈梭形，細胞質少，弱嗜堿性。骨祖細胞（骨祖細胞（osteogenic cellosteogenic cell）骨祖細胞骨祖細胞分裂分化分裂分化成骨細胞成骨細

8、胞骨細胞骨細胞轉變轉變q 分布在骨組織表面，數目較少。分布在骨組織表面，數目較少。 q LM：細胞大（可達：細胞大（可達100m） 、多核（、多核（250個）、胞質嗜酸性強。貼個）、胞質嗜酸性強。貼近骨質的一側有近骨質的一側有皺褶緣。皺褶緣。破骨細胞（破骨細胞（osteoclastosteoclast）皺褶緣皺褶緣q EM：皺褶緣皺褶緣（ruffled border）有許多指狀）有許多指狀突起，并非微絨毛突起，并非微絨毛，而是，而是質膜內褶質膜內褶，基部有吞，基部有吞飲泡和吞噬泡。皺褶緣的周緣有一環形胞質飲泡和吞噬泡。皺褶緣的周緣有一環形胞質亮亮區區（clear zone），構成一道環形胞質圍

9、墻，封），構成一道環形胞質圍墻，封閉局部的微環境。閉局部的微環境。q 功能：破骨細胞向微環境區功能：破骨細胞向微環境區釋放釋放多種蛋白酶、多種蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用下使骨質溶解。下使骨質溶解。吞噬吞噬溶解的骨質成分。溶解的骨質成分。成骨細胞分泌，包括大量膠原纖維成骨細胞分泌，包括大量膠原纖維（95）及少量無定形基質。）及少量無定形基質。 無定形基質骨膠纖維成骨細胞分泌，包括大量膠原纖維成骨細胞分泌，包括大量膠原纖維（95）及少量無定形基質。）及少量無定形基質。 凝膠狀，含多種成分，如糖胺凝膠狀，含多種成分，如糖胺多糖、多糖、骨鈣

10、蛋白骨鈣蛋白和和骨磷蛋白等骨磷蛋白等粗大的膠原纖維束聚集粗大的膠原纖維束聚集 有機質無機質又稱又稱骨鹽，主要為，主要為羥基磷灰石結晶羥基磷灰石結晶，不，不溶性中性鹽，細針狀，長溶性中性鹽，細針狀，長1020nm，沿，沿膠原原纖維長軸排列并與之結合。膠原原纖維長軸排列并與之結合。骨板（骨板（bone lamella）骨質結構呈板層狀排列，猶如多層木質膠合板。骨質結構呈板層狀排列，猶如多層木質膠合板。同一骨板內的纖維相互平行，相鄰骨板的纖維同一骨板內的纖維相互平行，相鄰骨板的纖維相互垂直。相互垂直。 1.非板層骨:編織骨,束狀骨（胚胎和兒童時期）2.板層骨:骨板（密質骨，松質骨）。 長骨的結構q

11、長骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、關節軟骨及長骨由骨干、骨骺、骨膜、骨髓、關節軟骨及血管、神經等構成。血管、神經等構成。骨骺骨骺（epiphysis） q 主要由松質骨構成，薄層密質骨。主要由松質骨構成，薄層密質骨。 松質骨松質骨即針、片狀骨小梁連接形成的多孔隙網即針、片狀骨小梁連接形成的多孔隙網架結構，網孔即骨髓腔，其中充滿骨髓。架結構，網孔即骨髓腔，其中充滿骨髓。 骨小梁由數層平行排列的骨板和骨細胞構成。骨小梁由數層平行排列的骨板和骨細胞構成。 骨干（diaphysis） q 主要由密質骨構成，少量松質骨。主要由密質骨構成，少量松質骨。q 密質骨的骨板排列緊密、規律。密質骨的骨板排列緊密、規律

12、。q 骨板分為環骨板、骨單位和間骨板。骨板分為環骨板、骨單位和間骨板。q 骨板間有橫向的穿通管骨板間有橫向的穿通管 骨單位骨單位Haversian system間骨板間骨板內環骨板內環骨板外環骨板外環骨板穿通管穿通管q 外環骨板外環骨板位于骨干外側面，較厚，層數較多，較整齊。位于骨干外側面，較厚，層數較多，較整齊。q 內環骨板內環骨板位于骨干內側面，較薄，僅數層，排列不甚規則。位于骨干內側面，較薄，僅數層，排列不甚規則。環骨板（環骨板（circumferential lamella）q 骨板之間的骨細胞的突起穿越骨板相互連接。骨板之間的骨細胞的突起穿越骨板相互連接。q 又稱哈弗斯系統，是長又稱

13、哈弗斯系統，是長的主要結構單位。的主要結構單位。q 位于內、外環骨板之間，位于內、外環骨板之間，數量較多。數量較多。q 呈筒狀，多層同心圓排呈筒狀，多層同心圓排列的列的構成，中央內含骨膜組織、構成，中央內含骨膜組織、毛細血管和神經等。毛細血管和神經等。骨單位（骨單位（osteon）（Haversian system）哈弗斯骨板哈弗斯骨板中央管中央管相鄰層次的骨板纖相鄰層次的骨板纖維方向交叉排列維方向交叉排列骨單位立體結構模式圖骨單位立體結構模式圖q 骨單位之間骨單位之間的不規則的平的不規則的平行骨板，除骨行骨板，除骨陷窩及骨小管陷窩及骨小管外，無其它管外，無其它管道。道。間骨板（間骨板（int

14、ersitial lamella）骨膜 q 外層外層較厚，密較厚，密CT，穿通纖維穿通纖維橫向穿入外環骨板，橫向穿入外環骨板，起固定作用。起固定作用。q 內層內層較薄，松較薄，松CT，含骨祖細胞、成骨細胞及血，含骨祖細胞、成骨細胞及血管神經。管神經。 q 骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管內表骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管內表面襯覆的薄層面襯覆的薄層CT。q 有一層扁平細胞，可分裂分化為成骨細胞。有一層扁平細胞，可分裂分化為成骨細胞。骨外膜（骨外膜（periosteum）骨內膜（骨內膜（endosteum）perforating fiber三、骨的發生 起源：間充質（一）骨組織發生的基

15、本過程：2.骨組織吸收1.骨組織形成間充質細胞骨原細胞成骨細胞骨細胞分泌類骨質，釋放基質小泡類骨質骨質鈣鹽單核細胞破骨細胞水解酶：水解有機質有機酸：分解無機質非板層骨板層骨改建皺褶緣（二）骨發生的方式：（二）骨發生的方式：膜內成骨膜內成骨和和軟骨內成骨軟骨內成骨。1.膜內成骨（intramembranous ossification） q特點特點:由胚性結締組織由胚性結締組織（間充質分化而（間充質分化而來）直接形成骨來）直接形成骨組織。組織。 q部位部位:扁骨、不規則骨扁骨、不規則骨 骨化中心（骨化中心（ossification center）q 最早形成骨組織的部位。最早形成骨組織的部位。

16、成骨細胞成骨細胞骨細胞骨細胞骨質骨質骨小梁骨小梁2.軟骨內成骨（endochondral ossification） q 先形成軟骨，后替換成骨先形成軟骨，后替換成骨q 其中有類似于膜內成骨的過程其中有類似于膜內成骨的過程q 發生、生長和改建穿插交錯發生、生長和改建穿插交錯q部位部位:大多數骨，如四肢骨、軀干骨及顱底骨。大多數骨，如四肢骨、軀干骨及顱底骨。 q特點：特點：以上肢骨的發生為例以上肢骨的發生為例q 過程：過程：（1）軟骨雛形形成）軟骨雛形形成（2）骨領形成）骨領形成（3）初級骨化中心）初級骨化中心（4）次級骨化中心）次級骨化中心q骺軟骨（骺板）：初、次級骨化中心之間的軟骨骺軟骨（骺板）：初、次級骨化中心之間的軟骨成骨細胞和破骨細胞 動畫四、關節1.關節軟骨2.關節囊3.滑液透明軟骨透明軟骨（hyaline cartilage）纖維