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软骨(cartilage)骨骼解剖_功能详解

软骨(cartilage)

软骨(cartilage) 一种半透明的有弹性的组织,构成脊椎动物胚胎和很小的幼体的骨骼,高等的脊椎动物的大部分转化为骨,但原始的种类(如鲟鱼和板鳃鱼类)则终生保留,为骨骼的主要成分。在胚胎时期,人的大部分骨骼是由软骨组成的。成年人的身体上只有鼻尖、外耳、肋骨的尖端、椎骨的连接面等处有软骨。
人和脊椎动物特有的胚胎性骨骼。可分为透明软骨弹性软骨纤维软骨,为一种略带弹性的坚韧组织,在机体内起支持和保护作用。由软骨细胞、纤维和基质构成。基质含有70%的水分,有机成分主要是多种蛋白,如软骨粘蛋白、胶原和软骨硬蛋白等。在胎儿和年幼期,软骨组织分布较广,后来逐渐被骨组织代替。成年人软骨存在于骨的关节面、肋软骨、气管、耳廓、椎间盘等处。
一、透明软骨(Hyaline Cartilage)
透明软骨间质内仅含少量胶原原纤维,基质较丰富,新鲜时呈半透明状。主要分布于关节软骨、肋软骨等。
(一)软骨细胞
软骨细胞位于软骨基质内的软骨陷窝(Lacunae)中。在陷窝的周围,有一层染色深的基质,称软骨囊。软骨细胞在软骨内的分布有一定的规律性,靠近软骨膜的软骨细胞较年轻,体积较小,呈扁圆形,单个分布。当软骨生长时,细胞渐向软骨的深部移动,并具有较明显的软骨囊,细胞在囊内进行分裂,逐渐形成有2~8个细胞的细胞群,称为同源细胞群
由于软骨细胞不断产生新的软骨基质,各个细胞均分别围以软骨囊。软骨细胞核椭圆形,细胞质弱嗜碱性,生活时充满软骨陷窝内。在HE切片中,因胞质的收缩,胞体变为不规则形,使软骨囊和细胞之间出现空隙。软骨细胞的超微结构特点为胞质内含有丰富的粗面内质网和发达的高尔基复合体,还含有一些糖原和脂滴,线粒体较少。软骨细胞主要以糖酵解的方式获得能量。
A. chondrocyte(软骨细胞)
B. chondroblast(软骨母细胞):较原始,制造细胞间质后将自己包围起来形成软骨细胞(chondrocyte)
C. fibroblast(纤维母细胞),perichondrium里面有,可转变成chondroblast
(二)基质(matrix):透明软骨基质的化学组成主要为大分子的软骨粘蛋白,其主要成分是酸性糖胺多糖(glycosaminoglycan, GAG)-->异染性(metachromatic)。软骨粘蛋白的主干是长链的透明质酸分子,其上结合了许多蛋白质链,蛋白质链上又结合了许多硫酸软骨素和硫酸角质蛋白链,故染色呈碱性。这种羽状分支的大分子结合著大量的水,大分子之间又相互结合构成分子筛,并和胶原原纤维结合在一起形成固态的结构。软骨内无血管,但由于软骨基质内富含水分(约占软骨基质的75%),营养物质易于渗透,故软骨深层的软骨细胞仍能获得必需的营养。
成分:
A. fibers(纤维):
a. collagenic fibril(原纤维,较细)
b. collagenic fiber(原纤维,较粗)
c. elastic fiber(弹性纤维)
※注:reticular fiber其实也有,只是量很少
B. amorphous ground substance:在LM和EM下看不见
a. H2O:60~80%
b. protein
c. glycoproteins(糖蛋白)
d. proteoglycans(蛋白聚合糖):由core protein 和glycosaminoglycans(GAG)结合而来,具有异染性(metachromasia),会改变染剂原来的颜色[苯甲铵蓝(toluidine blue)会染成红色(原本是蓝色)]
C. glycosaminoglycans(GAG):葡萄糖胺聚合糖
a. Chondroitin-4-sulfate
b. Chondroitin-6-sulfate
c. keratan sulfate
d. hyaluronic acid;hyaluronan(玻尿酸):
 量跟前3个比起来算较少量
 可增加关节液黏稠度及弹性
 可凝集糖蛋白
 附于软骨表面,可避免软骨磨损,并吸收震动
e. 为chondrocyte的重要营养成分,帮助形成软骨matrix
(三)纤维:透明软骨中无胶原纤维,但有许多细小的无明显横纹的胶原原纤维,纤维排列不整齐。胶原约占软骨有机成分的40%,软骨囊含胶原少而含有较多的硫酸软骨素,故嗜碱性强。含胶原多的部分嗜碱性减弱,或呈现弱嗜酸性。
二、纤维软骨(Fibrous Cartilage):纤维软骨分布于椎间盘、关节盘及耻骨联合等处。基质内富含胶原纤维束,呈平行或交错排列。软骨细胞较小而少,成行排列于胶原纤维束之间。HE染色切片中,纤维被染成红色,故不易见到软骨基质,仅在软骨细胞周围可见深染的软骨囊及少量淡染的嗜碱性基质。成分和另外两种差异较大,typeIcollagen fiber含量较多
三、弹性软骨(Elastic Cartilage)
弹性软骨分布于耳廓及会厌等处。结构类似透明软骨,仅在间质中含有大量交织成网的弹性纤维,纤维在软骨中部较密集,周边部较稀少。这种软骨具有良好的弹性。
四、软骨膜(Perichondrium)
除关节面的软骨表面以外,软骨的周围均覆有一层较致密的结缔组织,即软骨膜。其外层纤维较致密,主要为保护作用;内层较疏松,富含细胞、神经及一些小血管。在紧贴软骨处的软骨膜内还有一种能形成骨或软骨的幼稚细胞(干细胞),呈梭形,可增殖分化为软骨细胞。软骨膜能保护及营养软骨,同时对软骨的生长有重要作用。
资料来源:
医学百科

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