软骨内成骨(Endochondral bone formation)骨骼解剖_功能详解
软骨内成骨(Endochondral bone formation)
图4-12 软骨内成骨过程
中排为上排中段的横切面,小点示透明软骨,黑色示钙化软骨基质,斜线示骨组织
(2)骨髓腔形成与骨的增长:初级骨化中心的过渡型骨小梁不久便被破骨细胞分解吸收,使许多初级骨髓腔合成一个较大的次级骨髓腔。骨领的内表面也逐渐被破骨细胞分解吸收。骨领的这种边形成边分解吸收的成骨过程,使骨干在增粗的同时保持骨组织的适当厚度,并使骨髓腔得以横向扩大。由于初级骨化中心两端的软骨组织不断生长,紧邻骨髓腔的软骨又不断退化,使初级骨化中心的骨化过程得以从骨干中段持续向两端进行,骨髓腔也随之纵向扩展。胎儿长骨的纵切面上,在骨的两端可观察到软骨内骨化的连续过程,表现为从软骨至骨干中段的骨髓腔之间,可依次分为下列代表成骨活动的四区(彩图4-13)。
图4-13 长骨发生与生长 (1)~(7)示软骨内成骨及长骨生长
(8)示软骨被骨取代过程
区段 | 特征 | 主要细胞 |
保留带 zone of reservation (reserve cartilage) | 胚胎时期,软骨细胞大量出现,细细小小密密。保留带的目的为保留一定厚度的软骨 | 软骨细胞 |
增殖带 zone of proliferation | 软骨细胞细细地呈长条(column)排列。此带不断 有软骨细胞增殖出来 | 软骨细胞 |
成熟带(肥大带) zone of maturatiom (hypertrophy) | 细胞吸收很多养分开始变肥大.细胞基质变明显 | 软骨细胞 |
钙化、退化带 zone of calcification & retrogression | 细胞较成熟带更大,分泌matrix vesicle,细胞基质开始有钙沉淀,因为钙化后细胞得不到养分,所以开始退化 | 退化之软骨细胞 |
骨化带 zone of ossification | 软骨慢慢消失,造骨芽进来后OB 会在软骨外形成骨头的组织,含有骨化的细胞即称为骨化带 有很多osteoblast 贴在软骨细胞表面 有时亦会将软骨组织整个包围,产生中间是软骨,外围是骨头的过渡期细胞 | 骨头组织与退化的软骨组织混合区 |
吸收带 zone of resorption | 此区为造骨芽进入所形成较早的骨头组织,已开始被Osteaoclast 破坏吸收,形成大的骨随腔,此区出现许多Osteaoclast,如此才能不断形成许多骨随腔,造血组织才有容纳的空间 | 骨化的细胞 |
软骨储备区(zone of reserve cartilage):软骨细胞较小,分散存在。软骨基质呈弱嗜碱性。
软骨增生区(zone of proliferating cartilage):软骨细胞较大,通过分裂形成的同源细胞群纵列成行,形成软骨细胞柱。
软骨钙化区(zone of calcifying cartilage):软骨细胞肥大,呈空泡状,核固缩,可见退化死亡软骨细胞留下的大陷窝。钙化的软骨基质呈强嗜碱性。
成骨区(zone of ossification):可见中轴为钙化软骨基质和表面为骨组织的过渡型骨小梁,小梁之间为隧道式初级骨髓腔。腔内有造血组织及血管,腔壁(即骨小梁表面)可见成骨细胞附着,破骨细胞也附骨小梁表面,附着处有凹陷,表明此处的骨基质已被分解吸收。
(3)次级骨化中心出现及骨骺形成:次级骨化中心(secondary ossification center)出现的时间因骨而异,早自出生前,晚至出生后数月或数年不等。出现的部位在骨干两端的软骨中央。次级骨化中心的发生过程与初级骨化中心相似。但骨化是从中央呈辐射状向四周进行的。最后以初级骨松质取代绝大部分软骨组织,使骨干两端转变成为早期骨骺。骺端表面始终保留薄层软骨,即关节软骨。早期骨骺与骨干之间亦保留一定厚度的软骨层,即骺软骨,称骺板(epiphyseal plate)(图4-12,4-13)。骺板软骨细胞继续分裂增殖及退化,破骨细胞及成骨细胞则不断从骨髓腔侧分解吸收钙化的软骨基质,并形成过渡型骨小梁,使骨化不断向两端推进,长骨因而不断增长(图4-14)至17-20岁时,骺板停止生长而被骨小梁取代,在长骨的干、骺之间留下线性痕迹,称为骺线(epiphyseal line)。早期骨骺通过生长及改建,最终形成内部为骨松质、表面为薄层骨密质的骨骺。
图4-14骨干骨密质形成和外形变化及骨骺发育示意图
(4)骨干骨密质形成及改建:构成原始骨干的初级骨松质,通过骨小梁增厚而使小梁之间的网孔变小,逐渐成为初级骨密质。初级骨密质中既无骨单位及间骨板,也不存在外、内环骨板。至1岁左右,由于破骨细胞在原始骨密质外表面顺长轴进行分解吸收,渐形成凹向深面的纵沟。骨外膜的血管及骨原细胞等随之进入沟内,由骨原细胞分化为成骨细胞造骨,先将纵沟封闭成管,再贴附于管壁表面,形成自外向内呈同心圆式排列的哈弗骨板。其中轴始终保留一条血管通道,即中央管。管内尚存的骨原细胞贴附于最内层哈弗骨板内表面,成为骨内膜。此即第一代骨单位(哈弗系统)的形成过程(图4-15)。第一代骨单位的形成是在初级骨密质被分解吸收的基础上进行的,故此代骨单位之间有残存的初级骨密质。以后第一代骨单位逐渐被第二代骨单位取代,残留的第一代骨单位片段便成为第二代骨单位之间的间骨板(图4-16)。后代骨单位取换前代的过程,称为骨单位改建。骨单位的出现与改建使初级骨密质成为次级骨密质。骨干伴随骨单位的相继形成而增粗,骨髓腔也因而明显扩大,成年后骨干不再增长,其内、外表面已出现环骨板。外环骨板的增厚约止于30岁左右,发育完善的骨干从此不再增粗,但其内部的骨单位改建仍持续进行。
图4-15 骨单位形成过程模式图
图4-16 骨密质改建示意图
全文来自a-hospital医学百科
参见:硬骨发生(osteogenesis)
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骨骼(skeleton)