软骨和骨

1. 第5章 软骨和骨 Cartilage & Bone

2. 软 骨 骨 骨 发 生 • 软骨组织（cartilage tissue） 由软骨细胞和软骨基质构成 • 软骨由软骨组织和表面的软骨膜构成，软骨组织内无血管 • 软骨是胚胎早期的主要支架，随着胎儿发育大部被骨取代，成体内有少量分布 概 述 图1 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

3. 软 骨 骨 骨 发 生 软骨细胞（chondrocyte） • 软骨陷窝：软骨细胞在软骨基质内的腔隙 • 幼稚软骨细胞：单个分布于软骨周边，小扁圆形 • 成熟软骨细胞：大，圆或椭圆形，核小，胞质弱嗜碱性，RER和GC丰富 • 同源细胞群：2～8 个成熟软骨细胞聚集成群，由一个软骨细胞分裂而来，位于软骨中央 • 功能：产生软骨基质 图2、3 概 述 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

4. 软 骨 骨 骨 发 生 软骨基质（cartilage matrix） 即软骨细胞分泌的细胞外基质 • 基质（蛋白多糖“分子筛”+ 水）：凝胶状，渗透性好；软骨陷窝周围硫酸软骨素较多，呈强嗜碱性，形成软骨囊（cartilage capsule）包围软骨细胞 • 纤维成分埋于基质中，使软骨具有韧性或弹性；纤维成分的种类因软骨类型而异 概 述 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长 图4

5. 软 骨 骨 骨 发 生 软骨膜（perichondrium） • 软骨表面被覆的薄层致密结缔组织 • 外层：胶原纤维多，起保护作用 • 内层：有较多梭形的骨祖细胞，可增殖分化为成软骨细胞 • 有血管为软骨提供营养 概 述 图5 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

6. 软 骨 骨 骨 发 生 1.透明软骨（hyaline cartilage） • 分布：肋、关节、呼吸道 • 纤维：胶原原纤维（Ⅱ型胶原蛋白），纤维细且折光率与基质相同，于HE染色切片不能分辨 • 基质：含大量水 • 功能：抗压性强，有一定的弹性和韧性 概 述 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长 图6

7. 软 骨 骨 骨 发 生 2.纤维软骨（fibrous cartilage） • 分布：椎间盘、关节盘及耻骨联合 • 软骨细胞：较小而少，成行分布于纤维束之间 • 纤维：胶原纤维束平行或交叉排列 • 基质：较少，弱嗜碱性 • 功能：韧性强 图7 概 述 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

8. 软 骨 骨 骨 发 生 3.弹性软骨（elastic cartilage） • 分布：耳廓、咽喉及会厌 • 纤维：大量交织分布的弹性纤维，在软骨中部更为密集 • 功能：有较强的弹性 概 述 图8 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

9. 软 骨 骨 骨 发 生 两种方式并存 • 附加性生长（软骨膜下生长）：软骨膜内骨祖细胞→成软骨细胞→软骨细胞→产生纤维和基质→软骨加厚 • 间质性生长（软骨内生长）：软骨细胞增殖和生长→产生新基质→软骨由内至外扩大 概 述 软骨细胞 软骨基质 软 骨 膜 软骨分类 软骨生长

10. 软 骨 骨 骨 发 生 • 人 206块骨参与构成 运动系统；均由骨组 织、骨膜和骨髓构成 • 功能 支持，保护，造血， 贮钙 • 骨组织 （osseous tissue） 由细胞和钙化的细胞 外基质构成 图9

11. 软 骨 骨 骨 发 生 骨基质（bone matrix，骨质）:钙化的细胞外基质 • 有机成分：胶原纤维（90％,Ⅰ型胶原蛋白）+ 基质（蛋白多糖、骨钙蛋白、骨桥蛋白、骨粘连蛋白 、钙结合蛋白） • 无机成分（骨盐） ：羟基磷灰石结晶,细针状，长10～20nm • 类骨质：无骨盐沉积的骨基质，钙化后成为骨质 骨基质 骨的细胞 长骨结构

12. 软 骨 骨 骨 发 生 • 骨板：骨基质结构呈板层状，同一骨板内纤维相平行，相邻骨板纤维相垂直，增加了骨的强度 • 密质骨（compact bone）:大量骨板紧密规则排列；分布于长骨骨干、短骨和扁骨表层 • 松质骨（spongy bone）：数层不规则排列的骨板形成针、片状骨小梁，交错成为多孔的网格样结构；分布于长骨骨骺、短骨中心 骨基质 图10 骨的细胞 长骨结构

13. 软 骨 骨 骨 发 生 1.骨祖细胞（osteoprogenitor cell） • 分布：骨膜 • 为骨组织中的干细胞，可增殖分化为成骨细胞 • 形态：梭形，较小 2.成骨细胞（osteoblast） • 分布：单层排列于骨组织表面 • LM：立方或矮柱状，有突起，胞质嗜碱性 骨基质 图11、12 骨的细胞 长骨结构 图13、14

14. 软 骨 骨 骨 发 生 • EM：RER和GC丰富，有基质小泡（内含钙化结晶，膜上有钙结合蛋白与碱性磷酸酶） • 功能：分泌类骨质；释放基质小泡，促进类骨质钙化 • 成骨细胞被自身产生的骨质包埋，转变为骨细胞 骨的基质 骨的细胞 长骨结构

15. 软 骨 骨 骨 发 生 3.骨细胞（osteocyte） • 形态：小、扁椭圆形，多突起 • 分布：分散于骨板内或骨板间；胞体所在腔隙称骨陷窝，突起伸入骨小管，突起间有缝隙连接，骨小管彼此相通 • 骨陷窝和骨小管内含组织液，营养骨细胞并输送代谢产物 • 功能：一定的溶骨和成骨作用，参与调节钙、磷平衡 图15～18 骨基质 骨的细胞 长骨结构

16. 软 骨 骨 骨 发 生 4.破骨细胞（osteoclast） • 为多个单核细胞融合形成 • 分布：骨组织边缘 • LM：体积大，6～50个核；胞质嗜酸性；贴骨侧有皱褶缘 • EM：溶酶体和线粒体发达；皱褶缘侧多突起，皱褶缘深面有许多吞噬泡 • 功能：释放多种水解酶和有机酸，溶解骨质；吞噬分解的骨质成分 图19～21 骨基质 骨的细胞 长骨结构

17. 软 骨 骨 骨 发 生 长骨的构成：骨干、骨骺，表面覆盖骨膜和关节软骨；内为骨髓腔，骨髓充填其中 骨干= 密质骨 + 少量松质骨 密质骨：环骨板、哈弗斯系统、间骨板 穿通管：横向穿行于骨板的管道，与骨干长轴垂直，内含血管、神经和结缔组织 骨基质 骨的细胞 图22 长骨结构

18. 软 骨 骨 骨 发 生 环骨板（circumferential lamella） • 指环绕骨干内、外表面排列的骨板，分别称为内环骨板和外环骨板 • 外环骨板：厚，由数层或十多层骨板组成，较整齐地环绕骨干排列 • 内环骨板：薄，仅由数层骨板组成，不如外环骨板平整 图23 骨基质 骨的细胞 长骨结构

19. 软 骨 骨 骨 发 生 哈弗斯系统（Haversian system） 又称骨单位（osteon）：指内、外环骨板之间的大量长柱状结构，由哈弗斯骨板和中央管构成 • 哈弗斯骨板： 4～20层，以中央管为中心呈同心圆排列 • 中央管：内有小血管、神经及少量结缔组织；与穿通管相通 图24、25 骨基质 骨的细胞 长骨结构

20. 软 骨 骨 骨 发 生 间骨板：骨单位间或骨单位与环骨板间的骨板，形状不规则，是骨生长和改建过程中未被吸收的残留骨板 粘合线：三种结构之间以及骨单位表面的一层粘合质，含较多骨盐。骨小管在此中止，不与相邻骨单位的骨小管连通 图26 骨基质 骨的细胞 长骨结构

21. 软 骨 骨 骨 发 生 骨骺:主要由松质骨构成，表面有薄层密质骨 • 关节面有关节软骨：透明软骨 • 骨松质内的小腔隙和骨干中央的腔相连通，共同构成骨髓腔 骨基质 骨的细胞 长骨结构

22. 软 骨 骨 骨 发 生 骨祖细胞 图27 骨基质 骨内膜 少量结缔组织 骨的细胞 致密结缔组织 骨膜 外层 穿通纤维 长骨结构 骨外膜 疏松结缔组织 内层 骨祖细胞 功能：营养骨组织；为骨生长和创伤修复提供骨祖细胞

23. 软 骨 骨 骨 发 生 • 骨来源于胚胎时期的间充质 • 骨组织发生的基本过程 骨组织的形成：骨祖细胞增殖分化→成骨细胞→分泌类骨质→成骨细胞被类骨质包埋→骨细胞→类骨质钙化为骨质→骨组织形成 骨组织的吸收：破骨细胞起作用 • 骨组织的形成和吸收同时存在，处于动态平衡 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

24. 软 骨 骨 骨 发 生 • 膜内成骨（intramembranous ossification）指在原始的结缔组织膜内直接成骨，见于头面部的扁骨等 • 过程：内部间充质细胞→骨祖细胞→成骨细胞→骨化中心（ossification center）→骨小梁→松质骨 中心外侧→密质骨 成骨区周围的结缔组织转变为骨膜 图28 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

25. 软 骨 骨 骨 发 生 • 软骨内成骨（endochondral ossification）是指在预先形成的软骨雏形的基础上，软骨逐步被替换为骨。见于四肢骨、躯干骨等 • 过程： ①软骨雏形形成：间充质细胞→骨祖细胞→软骨细胞→软骨 ②骨领形成：于软骨雏形中段表面形成的薄层骨组织（骨祖细胞→骨细胞） 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 图29 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

26. 软 骨 骨 骨 发 生 ③初级骨化中心与骨髓腔形成： 软骨雏形中央软骨基质钙化，软骨细胞死亡；血管和多种细胞进入 →破骨细胞分解软骨，成骨细胞形成过渡型骨小梁 →网状细胞形成网状组织，造血干细胞进入形成骨髓 →过渡型骨小梁被吸收，骨髓腔扩大，骨化过程向两端扩展，骨加长 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

27. 软 骨 骨 骨 发 生 ④次级骨化中心与骨骺形成： 出生后，发生于骨干两端的软骨中；发生方式与初级骨化中心相似，形成骨骺 骨干与骨骺之间保留的软骨，为骺板 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

28. 软 骨 骨 骨 发 生 通过骺板不断生长并替换成骨组织 骺板分为四个区： ①软骨储备区 ②软骨增生区－纵行的软骨细胞柱 ③软骨钙化区 ④成骨区－形成过渡型骨小梁，然后被破骨细胞吸收，骨髓腔向两端扩大 ※ 17～20岁，软骨细胞停止增殖，骺板成为骺线 发生过程 图30～32 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

29. 软 骨 骨 骨 发 生 • 骨外膜中骨祖细胞分化为成骨细胞，在骨干表面添加骨组织，使骨干变粗 • 骨干内表面的破骨细胞吸收骨小梁，使骨髓腔横向扩大 ※ 约30岁，长骨不再增粗 发生过程 发生方式 膜内成骨 软骨内成骨 骨的进一步生长 骨的加长 骨的增粗

30. 本章重点 • 骨组织的构成（骨基质，骨祖细胞，成骨细胞，骨细胞，破骨细胞） • 骨单位的结构和功能意义 • 骨外膜的结构和作用 • 长骨的一般组织学结构 • 骨发生的一般过程 • 软骨的一般结构和分类特点

31. 图1 透明软骨光镜图

32. P 软骨膜 Cb成软骨细胞 M 软骨基质 Cc软骨陷窝内的软骨细胞 N 软骨细胞核 L 软骨细胞内的脂滴 图2 透明软骨光镜图

33. 图3 软骨细胞超微结构模式图

34. 图4 透明软骨光镜图

35. 图5 软骨膜(透明软骨)光镜图 (蓝:外层 绿:内层)

36. 图6 透明软骨光镜图

37. 图7 纤维软骨光镜图

38. 图8 弹性软骨光镜图 (弹性染色)

39. 图9 长骨结构模式图

40. 图10 骨组织的各种细胞和骨板

41. 图11 骨组织的各种细胞和骨板

42. 图12 骨切片示骨膜内层骨祖细胞

43. 图13 骨切片示成骨细胞

44. 图14 成骨细胞电镜图 （1核 2 GC 3线粒体 4 RER）

45. 图15 骨切片示骨细胞和骨陷窝（绿）及成骨细胞（蓝）

46. 图16 骨磨片示骨陷窝（绿）和骨小管（蓝）

47. 图17 骨细胞超微结构模式图

48. 图18 骨细胞电镜图

49. 图19 破骨细胞光镜图 （蓝：破骨细胞 绿：皱褶缘）

50. 图20 破骨细胞局部超微结构模式图