组织学与胚胎学软骨和骨课件

第5章软骨和骨 吉林大学医学部基础医学院组织学与胚胎学系周莉教授 一 软骨 cartilage 软骨 由软骨组织和软骨膜构成软骨组织 软骨细胞与软骨基质组成 无血管 分布 胎儿 成体 一 软骨组织1 软骨组织的细胞 1 骨祖细胞可分化为成骨细胞和成软骨细胞 2 成软骨细胞 位置 形态和功能 3 软骨细胞 chondrocyte LM 软骨陷窝 分布规律 同源细胞群功能 合成和分泌纤维及基质 软骨基质 由纤维和无定型基质组成 前者与结缔组织相同 不同之处为蛋白聚糖较多 硫酸软骨素多靠近软骨陷窝 故嗜碱性强 形成软骨囊 纤维的种类因软骨类型不同而异 二 软骨膜 perichondrium 被覆于软骨表面的薄层致密结缔组织 除关节软骨外 内含血管 淋巴和神经供软骨组织 起营养和保护作用 三 软骨的类型 透明软骨 hyalinecartilage 分布于肋软骨 呼吸道软骨和关节软骨等 纤维成分 型胶原蛋白构成的胶原原纤维 它排列成三维网格状 并与基质的折光率一致 大量水分 2 弹性软骨 elasticcartilage 分布 耳廓 咽喉和会厌等处 结构特点 含有大量的弹性纤维 互相交织成网 使其具有很大的弹性 其余结构似透明软骨 3 纤维软骨 fibrouscartilage 分布 椎间盘 耻骨联合和关节盘等处 基质很少 含大量胶原纤维束 平行或交叉排列 位于软骨囊的软骨细胞成行排列 分布于纤维束间 四 软骨的发生与生长 胚胎间充质细胞聚集增生骨祖细胞成软骨细胞分泌基质将自身包埋软骨细胞1 附加生长 又称软骨膜下生长 软骨膜深部的骨祖细胞增殖 从外周逐层生长 2 间质生长 interstitialgrowth 又称软骨内生长 软骨细胞增殖 从内向外生长 组织工程耳 二 骨 bone 骨是由骨组织和骨膜组成的器官 一 骨组织 osseoustissue 由四种骨细胞和骨基质 大量骨盐沉积 组成 骨基质 bonematrix 即钙化的细胞外基质 1 有机成分 大量胶原纤维和少量的无定形基质 胶原纤维主要由 型胶原蛋白构成 由成骨细胞分泌 无定形基质主要由蛋白聚糖及其复合物 其中有骨钙蛋白 骨桥蛋白 骨粘连蛋白和钙结合蛋白 无机成分 又称骨盐 bonesalt 主要成分 羟基磷灰石结晶 即Ca10 PO4 6 OH 2 以钙磷离子为主 呈细针状 沿胶原原纤维长轴排列并与之结合 类骨质 无钙盐沉积的细胞外基质 胚胎时至5岁 先形成编织骨 胶原纤维呈无规则交织排列 以后逐渐改建为板层骨 骨板 bonelamella 即胶原纤维平行排列成层并借无定形基质粘合在一起 其上有骨盐沉积 形成薄板状结构 相邻两层骨板内的纤维方向互相垂直 这种结构能承受多方压力 增强了骨的支持力 密质骨 骨板规则排列 层数多 松质骨 数层不规则的骨板形成针状或片状骨小梁 它们交织成立体网格结构 骨组织的细胞 四种细胞 骨细胞位于骨组织内 其余均位于骨组织表面 1 骨祖细胞 osteogeniccell 是骨组织的干细胞 分布于骨膜与骨组织的交界处 形态与骨膜中的纤维细胞相似 难以分辨 功能 在骨的生长 改建和修复中 可分裂增殖 并分化为成骨细胞 2 成骨细胞 osteoblast 分布 骨组织表面 单层排列 LM 呈矮柱状或立方形 或带有突起 核圆形 胞质嗜碱性 骨被覆细胞 静止状态 EM 大量的粗面内质网和高尔基复合体 基质小泡 内含细小钙盐结晶 小泡膜上有钙结合蛋白和碱性磷酸酶 参与钙化过程 成骨细胞与骨被覆细胞光镜图 成骨细胞 TEM 功能 合成和分泌骨基质的有机成分和多种细胞因子 参与成骨 成骨细胞分泌类骨质 osteoid 形成的类骨质将自身包埋于其中 骨盐沉积后变为骨组织 成骨细胞则最终转变为骨细胞 3 骨细胞 osteocyte 分布 均匀地分散于骨组织内部 LM 胞体小 扁椭圆形 多突起 骨细胞胞体位于骨陷窝中 突起位于骨小管中 其周围有组织液 EM 胞质内细胞器不发达 相邻骨细胞的突起之间有缝隙连接 以传递信息 骨细胞光 电镜图 破骨细胞 osteoclast 分布 骨组织被吸收部位所形成的陷窝内 LM 细胞大 可达100 m 多核 目前认为 破骨细胞是由多个单核细胞融合而成 胞质嗜酸性强 有极性 近骨基质侧有皱褶缘 EM 突起 皱褶缘 亮区 皱褶缘周围的环形胞质区 其中含微丝 胞膜平整 各级溶酶体和线粒体 吞噬泡和吞饮泡 内含小的钙盐结晶及解体的有机成分 吸收陷窝 破骨细胞 LM 破骨细胞 TEM 功能 破骨细胞可向吸收陷窝释放多种水解酶 和有机酸等 溶解骨盐和分解有机质 溶解后的产物可经皱褶缘吸收 形成吞噬泡和吞饮泡 在细胞内进一步降解 二 长骨的结构长骨由骨干和骨骺组成 表面覆有骨膜和关节软骨 骨髓腔中充填骨髓 骨干 主要由骨密质构成 内侧有少量松质骨 内 外环骨板 之间中层为骨干的主体 由哈弗斯系统和少量间骨板构成 穿通管 福尔克曼管 内含血管 神经和骨祖细胞 穿通管 LM 环骨板 环绕骨干内 外表面排列的骨板 分别为外环骨板和内环骨板 外环骨板较厚 数层或十多层骨板组成 内环骨板厚薄不均 沿骨髓腔内面平行排列 其内表面衬有骨内膜 2 骨单位 osteon 又称哈弗斯系统位于内 外环骨板之间 是构成长骨干的主要结构单位 长筒状 4 20层同心圆排列的骨板 哈弗斯骨板 围绕中央管构成 相邻骨板纤维方向互成直角 骨板中有骨小管和骨陷窝 穿通管与骨单位的中央管相通 管内有来自骨内 外膜的血管 神经和骨祖细胞 骨单位 LM 硫堇染色 骨单位中的营养运输通路 是填充于骨单位之间的一些大小 形状不规则的骨板 是骨生长与改建时骨单位残留部分 间骨板 2 骨骺 主要由松质骨构成 是由大量针状或片状的骨小梁连接成多孔的网架 骨小梁之间有可见腔隙 其中充满骨髓 骨小梁由几层平行排列的骨板和骨细胞构成 骨膜 骨内膜和骨外膜 骨外膜 由致密结缔组织构成 胶原纤维束横向穿入外环骨板中 起固定骨膜的作用 称穿通纤维 骨内膜 由富含骨祖细胞的疏松结缔组织构成 骨祖细胞常排列成一层 颇似单层扁平上皮 骨祖细胞保持着分化潜能 为骨旳生长何修复提供干细胞 临床上利用骨膜移植治疗骨折 骨和软骨的缺损 三 骨发生 osteogenesis 由胚胎时期的间充质发生 膜内成骨和软骨内成骨1 膜内成骨 间充质细胞增殖密集 形成富含血管的胚胎性结缔组织膜 膜内某处间充质细胞分化为骨祖细胞 成骨细胞 骨化中心 分泌类骨质 钙化为骨组织 随着骨化形成骨小梁 骨化中心外周的间充质分化为骨膜 软骨内成骨 大多数骨骼的主要发生方式 如四肢骨 躯干骨及颅底骨等 以长骨为例 1 软骨雏形的形成 在即将形成骨的部位 首先由间充质骨祖细胞软骨细胞透明软骨 外形与将要形成的骨相似 2 骨领的形成 软骨膜内层骨祖细胞成骨细胞分泌类骨质继而钙化骨领增长增厚形成骨干的骨密质 软骨膜改为骨膜 软骨内成骨模式图 初级骨化中心与骨髓腔形成 初级骨化中心的出现 骨髓腔形成次级初级骨化中心与骨骺的形成骨化过程从中央向两端进行骺板和骺线 在骺端表面终身保留一层透明软骨 称关节软骨 在骨骺与骨干之间也留有一层软骨 即骺板 其软骨细胞分裂 增殖 直至到青春期末才停止 形成骺线 二 长骨的生长 长骨的加长 主要靠骺板软骨不断向两端生长和骨化来完成 骺板依次分