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骨的组成(一)----骨组织病理学

 学海学无止境 2024-04-21 发布于陕西
目录:
      骨的细胞组成
      有机质和矿物质
      骨组织&骨器官

骨的细胞组成

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成骨细胞Osteoblast

1.起源于间充质干细胞,位于骨表面(骨膜、骨内膜和骨小梁)。

2.形态:

      a.活化的成骨细胞:呈圆形,核位于细胞的一端,含丰富嗜碱性胞质,胞质中富含粗面内质网、高尔基体及线粒体

      b.静止期:扁平状,胞浆很少(此时合成和分泌很少)。

3.功能:

      a.骨基质(类骨质)的合成、分泌和矿化,并通过信号传递至破骨细胞,启动骨吸收

      b.在生物化学和组织化学上,成骨细胞富含碱性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP),有糖元存在。

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骨细胞Osteocyte

1.成骨细胞被矿化的骨基质包绕后形成的,数量最多、寿命最长的细胞

2.形态:

        a.骨小管Canallcuil:突起所在空间。

        b.骨陷窝Lacunae:骨细胞胞体所在小腔。

        c.相邻的骨陷窝由骨小管彼此连通。

3.极端条件下,为维持CA平衡,骨细胞会吸收骨陷窝周围的矿物质和骨基质,从而扩大骨陷窝腔隙(骨细胞性骨溶解)。

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破骨细胞Osteoclast

1.来源于骨髓造血干细胞的单核-粒细胞系,多核细胞

2.形态:

     a.含有丰富的嗜酸性胞浆,在被吸收的细胞一侧周围存在刷状缘(毛状突起)

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3.功能:

     a.进入骨表面,通过跨膜受体,附着于矿化表面后,骨基质中跨膜受体与特异性配体相结合,方可吸收(破骨细胞不可与未矿化的骨基质结合

     b.吸收步骤:

            I.矿物质被刷状缘的质子泵分泌的H+溶解

            II.骨基质中胶原蛋白被各种酶裂解成多肽片段。

     c.溶酶体释放,刷状缘分泌:半胱氨酸、金属蛋白酶、组织蛋白酶,尤其是组织蛋白酶裂。

     d.骨中通过重吸收骨基质所形成的凹陷称为Howship's 陷窝( Howship' s lacuna )或重吸收陷窝。

4.调控机制:

       a.生理学上破骨细胞活性由成骨细胞和骨髓的基质细胞调控

       b.降钙素是破骨细胞的全身性抑制物。

       c.测定血清中胶原降解产物(吡啶、脱氧吡啶交联物)的浓度或抗酒石酸磷酸酶TRAP(破骨细胞中高表达,可做染色标记物)活性可间接判定破骨细胞活性。

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相互作用

1.成骨细胞&骨细胞之间的相互作用

       a.通过细而弯曲的胞质突互相接触形成一种网状系统,也是一种功能膜,润滑骨表面的细胞外液,将全身的细胞外液隔离开,可调节钙磷平衡。

       b.骨细胞可以监测骨细胞外液腔的液体流动,液体流动产生流动电位,会随着骨所受压力和拉力而变化,骨细胞的信号肽可以感受次电流变化并传递给成骨细胞,启动骨形成和骨吸收。

2.破骨细胞&成骨细胞/间质细胞之间的相互作用

       a.是骨生理性吸收所必须的。

       b.静止期骨内表面由成骨细胞和类骨质覆盖防止破骨细胞对骨质的不恰当溶解

       c.成骨细胞与骨基质细胞分泌保护素OPG,可抑制破骨细胞的分化成熟,从而调控破骨细胞的骨吸收功能

       d.炎症和坏死情况,不需要依赖成骨细胞,可直接刺激破骨细胞引起骨吸收。

有机质和矿物质

矿物质

1.骨中矿物质以羟基磷灰石晶体形式存在。

2.完全矿化的骨中,65%由Ca、P、HCO3-、My、Na、Mn、Zn、Cu及FX组成,增加硬度。

有机质

  1. 非胶原粉细胞外基质:

      a.水、蛋白多糖、多糖、非胶原蛋白和脂类,除水均为成骨细胞合成

      b.许多非胶原蛋白属于细胞因子,影响骨细胞活性。

      c.部分含有可降解胶原的酶。

      d.部分是黏附分子,比如骨钙素和粘连蛋白,可帮助细胞与细胞、细胞与基质矿物质的结合。

2.I型胶原聚合物

       a.由成骨细胞分泌,在基质中分化成纤维后再进行钙化

       b.骨基质的纤维组分具有强度和不溶性。

骨组织(长骨)

骨干:主要由密质骨构成,骨板按照一定的规律紧密排列。

1.环骨板:是环绕骨干外表面和内表面走行的骨板,分别称为外环骨板和内环骨板。

      外环骨板较厚,由数层到十多层,整齐地环绕骨干排列内环骨板较薄,仅有几层,而且排列不规则。横向穿越外环骨板和内环骨板的小管称穿通管,与骨单位的中央管相通连,是小血管和神经的通道

2.间骨板:是旧骨单位退变吸收过程中残留的一些不完整、不规则形的骨板,分布于骨单位之间或骨单位与内、外环骨板之间

骨单位:

      又称哈佛氏系统,位于内、外环骨板之间,同心性板层骨形成的圆筒状结构其中轴为纵行的中央管,周围为4~20层同心圆排列的骨板。中央管内有血管神经为维管连接到皮质骨提供通道,作为紧密连接赋予皮质骨强度和弹性

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骨骺: 

     主要由松质骨构成,其骨板叠加成针状或片状的骨小梁,相互交织成网,网孔即为骨髓腔,其中充满红骨髓

    a.髓腔中的骨呈网状板形或柱形
    b.骨小梁的方向通常显示骨对作用于其自身压力的适应性塑造
    c.小梁内的骨板属于皮质骨,通常与小梁表面平行排列,并不排成小管或骨单位。图片

骨膜:

      除关节面外,骨的内、外表面均覆以骨膜,分别称骨内膜和骨外膜。

     骨外膜为一层较厚的致密结缔组织,又分内外两层,外层含有粗大的胶原纤维束,有些纤维穿入外环骨板,称穿通纤维,将骨外膜固定于骨内层较疏松,含有小血管、神经和骨祖细胞

     骨内膜较薄,由一层扁平的骨祖细胞和少量结缔组织构成

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骨重塑
1.重塑:大多数动物的骨组织会发生小范围但连续不断的更新 ,陈旧的骨被分解吸收并且被新骨取代。
2.正常重塑的过程: 只很少的骨被替换,因此每个重塑周期之后,骨单位呈负平衡状态(比如:老年动物骨重量会下降)
  a.骨重塑为程序化的,为了适应压力,骨重塑会明显的增加或减少。
  b.甲旁亢时骨吸收作用增强而形成减少,也会产生负平衡状态。
  c.寿命短的小动物如鼠,其皮质骨不会重塑,大型动物也不是所有骨都会重塑。
3.重塑单位
  a.皮质骨骨单位,圆柱状
  b.松质骨称基本结构单元,是有浅沟的平行骨板
  c.人体骨重塑周期大约3-4个月。
骨黏合线
    在相邻重塑骨或塑模单位间,缺少胶原而富含黏蛋白的骨缝标志着骨吸收活动,常呈现锯齿状,脱钙骨的H&E染色中呈嗜碱性

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骨器官
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1.每一块骨骼都有其各自的形成方式、生长特点、结构以及功能。
2.大部分来自有软骨模型的软骨内成骨过程,此过程中,软骨内长出血管经过矿化形成初级(骨干)和次级(骨骺)骨化中心,常见于四肢长骨和锥体。
3.颅骨中的扁骨是以膜内成骨的方式形成,此过程缺少软骨模型,间充质细胞分化成骨细胞直接形成骨。

下一章节内容为软骨的组成、骨的血供及生长

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