如题所述
骨组织(osseous tissue)由数种细胞成分和大量钙化的细胞间质组成。
骨的形态
形态和功能是互相制约的,由于功能的不同,骨有不同的形态。基本可分为四类:长骨、短骨、扁骨和不规则骨。
1 长骨(long bone)呈长管状,分布于四肢,适应支持体重、移动身体和进行劳动的运动,在运动中起杠杆作用。长骨有一体和两端。体又名骨干,骨质致密,骨干内的空腔称为骨髓腔,内含骨髓;在体的一定部位有血管出入的滋养孔。端又名骺,较膨大并具有光滑的关节面,由关节软骨覆盖。
小儿长骨的骨干与骺之间夹有一层 软骨,称骺软骨。骺软骨能不断增生,又不断骨化,使骨的长度增长。成年后骺软骨骨化,原骺软骨处留有一线状痕迹,称骺线。
2 短骨(short bone)一般呈立方形,多成群地连接存在,位于既承受重量又运动复杂的部位,如腕骨和跗骨。
3 扁骨(falt bone)呈板状,分布于头、胸等处。常构成骨性腔的壁,对腔内器官有保护作用,如颅盖骨保护脑,胸骨和肋骨保护心肺等。
4 不规则骨(irregular bone) 形态不规则,如椎骨。有些不规则骨,内有含气的腔,称含气骨,如位于鼻腔周围的上颌骨和筛骨等,发音时能起共鸣作用,并能减轻骨的重量。
骨基质
骨的钙化细胞间质又称骨基质(bone matrix),由有机成分和无机成分构成。
(l)有机成分:包括胶原纤维和无定形基质,约占骨干重的35%,是由骨细胞分泌形成的。有机成分的95%是胶原纤维(骨胶纤维),主要由I型胶原蛋白构成,还有少量V型胶原蛋白。无定形基质的含量只占5%,呈凝胶状,化学成分为糖胺多糖和蛋白质的复合物。糖胺多糖包括硫酸软骨素、硫酸角质素和透明质酸等。而蛋白质成分中有些具有特殊作用,如骨粘连蛋白可将骨的无机成分与骨胶原蛋白结合起来;而骨钙蛋白(osteocalcin)是与钙结合的蛋白质,其作用与骨的钙化及钙的运输有关。有机成分使骨具有韧性。
(2)无机成分:主要为钙盐,又称骨盐(bone salt),约占骨干重的65%。主要成分是羟基磷灰石结晶[hydroxyapatite crystal,Ca10(PO4)6(OH)2],电镜下,结晶体为细针状,长约10~20nm,它们紧密而有规律地沿着胶原纤维的长轴排列。骨盐一旦与有机成分结合后,骨基质则十分坚硬,以适应其支持功能。
成熟骨组织的骨基质均以骨板的形式存在,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,称为骨板(bone lamella)。同一层骨板内的胶原纤维平行排列,相邻两层骨板内的纤维方向互相垂直,如同多层木质胶合板一样,这种结构形式,能承受多方压力,增强了骨的支持力。
由骨板逐层排列而成的骨组织称为板层骨。成人的骨组织几乎都是板层骨。按照骨板的排列形式和空间结构不同而分为骨松质和骨密质。骨松质构成扁骨的板障和长骨骨骺的大部分;骨密质构成扁骨的皮质、长骨骨干的大部分和骨髓的表层。
细胞成分
骨组织的细胞成分包括骨祖细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。只有骨细胞存在于骨组织内,其他三种细胞均位于骨组织的边缘。
(1)骨细胞(osteocyte):骨细胞为扁椭圆形多突起的细胞,核亦扁圆、染色深。胞质弱嗜碱性。电镜下,胞质内有少量溶酶体、线粒体和粗面内质网,高尔基复合体亦不发达。骨细胞夹在相邻两层骨板间或分散排列于骨板内。相邻骨细胞的突起之间有缝隙连接。在骨基质中,骨细胞胞体所占据的椭圆形小腔,称为骨陷窝(bone lacun),其突起所在的空间称骨小管(bone canaliculi)。相邻的骨陷窝借骨小管彼此通连。骨陷窝和骨小管内均含有组织液,骨细胞从中
(2)骨祖细胞(osteoprogenitor cell):骨原细胞是骨组织中的干细胞。细胞呈梭形,胞体小,核卵圆形,胞质少呈弱嗜碱性。骨原细胞存在于骨外膜及骨内膜的内层及中央管内,靠近骨基质面。在骨的生长发育时期,或成年后骨的改建或骨组织修复过程中,它可分裂增殖并分化为成骨细胞。
(3)成骨细胞(osteoblast):成骨细胞由骨原细胞分化而来,比骨原细胞体大,呈矮柱状或立方形,并带有小突起。核大而圆、核仁清楚。胞质嗜碱性,含有丰富的碱性磷酸酶。电镜下,胞质内有大量的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体,线粒体亦较多。当骨生长和再生时,成骨细胞于骨组织表面排列成规则的一层,并向周围分泌基质和纤维,将自身包理于其中,形成类骨质(osteoid),有骨盐沉积后则变为骨组织,成骨细胞则成熟为骨细胞。
成骨细胞以顶质分泌的方式向类骨质内释放有膜包裹的小泡,称为基质小泡(matrix vesicle),其直径约 0.1μm。小泡膜上有大量的碱性磷酸酶和ATP酶,泡内含有磷脂和小的钙盐结晶。通常认为,基质小泡是类骨质钙化的重要结构。医学研究认为,成骨细胞能向基质中分泌骨钙蛋白。
(4)破骨细胞(osteoclast):破骨细胞是一种多核的大细胞,直径可达100μm,可有2~50个核,胞质嗜酸性强。其数量远比成骨细胞少。多位于骨组织被吸收部位所形成的陷窝内。电镜下,破骨细胞靠近骨组织一面有许多高而密集的微绒毛,形成皱褶缘(ruffled border),其基部的胞质内含有大量的溶酶体和吞饮小泡,泡内含有小的钙盐结晶及溶解的有机成分。皱褶缘周围有一环形的胞质区,其中只含微丝,其他细胞器很少,称为亮区(clear zone)亮区的细胞膜平整,紧贴于骨组织表面,恰似一道围墙在皱褶缘周围,使其封闭的皱褶缘处形成一个微环境。破骨细胞可向其中释放多种蛋白酶、碳酸酐酶和乳酸等,溶解骨组织。医学研究认为,破骨细胞是由多个单核细胞融合而成。