軟骨與骨是構(gòu)成身體支架的器官,它們分別以軟骨組織和骨組織為主要結(jié)構(gòu)成分。在人的一生中,這兩種組織尤其是骨組織能不斷更新和改建,從而適應(yīng)成年前機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育和成年后機(jī)體支持功能的變化需求。人體99%以上的鈣和85%的磷以羥基磷灰石的形式貯于骨組織中,因而骨又是人體的鈣、磷貯存庫(kù)。
一、軟骨
軟骨(cartilage)由軟骨組織及其周圍的軟骨膜構(gòu)成。軟骨是固態(tài)的結(jié)締組織,略有彈性,能承受壓力和耐磨擦,有一定的支持和保護(hù)作用。胎兒早期的軀干和四肢支架主要為軟骨,至成體,軟骨僅分布于關(guān)節(jié)面、椎間盤、某些骨連接部位、呼吸道及耳廓等處。軟骨組織由軟骨細(xì)胞、基質(zhì)及纖維構(gòu)成。根據(jù)軟骨組織所含纖維的不同,可將軟骨分為透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨三種。
(一)透明軟骨
透明軟骨(hyaline cartilage)分布較廣,成體的關(guān)節(jié)軟骨、肋軟骨及呼吸道的一些軟骨均屬這種軟骨。新鮮時(shí)呈半透明狀,較脆,易折斷。透明軟骨間質(zhì)中的纖維為膠原原纖維,含量較少,基質(zhì)較豐富。
1.透明軟骨的結(jié)構(gòu)
。1)軟骨細(xì)胞(chondrocyte):位于軟骨基質(zhì)內(nèi)的小腔――軟骨陷窩(cartilage lacuna)中。陷窩周圍有一層含硫酸軟骨素較多的基質(zhì),稱軟骨囊(cartilage capsule),染色時(shí)呈強(qiáng)嗜堿性。軟骨細(xì)胞在軟骨內(nèi)的分布有一定規(guī)律,靠近軟骨膜的軟骨細(xì)胞較幼稚,體積小,呈扁圓形,單個(gè)分布;位于軟骨中部的軟骨細(xì)胞接近圓形,成群分布,每群有2~8個(gè)細(xì)胞,它們是由一個(gè)細(xì)胞分裂增生而成,故稱同源細(xì)胞群(isogenous group)。同源細(xì)胞群中的細(xì)胞分別圍以軟骨囊。軟骨細(xì)胞核呈橢圓形,細(xì)胞質(zhì)弱嗜堿性。新鮮軟骨的軟骨細(xì)胞充滿于軟骨陷窩內(nèi)。但在HE染色切片中,細(xì)胞收縮成不規(guī)則形,故軟骨囊和細(xì)胞之間出現(xiàn)較大的空隙(圖4-1)。軟骨細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是胞質(zhì)內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和發(fā)達(dá)的高爾基復(fù)合體,還有一些糖原和脂滴,線粒體較少(圖4-2)。軟骨細(xì)胞主要以糖酵解方式獲得能量。
(2)基質(zhì):透明軟骨基質(zhì)的化學(xué)成分主要為嗜堿性軟骨粘蛋白,它以長(zhǎng)鏈的透明質(zhì)酸分子為主干,干鏈上以許多較短的蛋白質(zhì)鏈連接硫酸軟骨素A、C和硫酸角質(zhì)素(見圖3-15)。這種羽狀分支的大分子結(jié)合著大量的水,大分子又引互結(jié)合構(gòu)成分子篩,并和膠原原纖維結(jié)合在一起形成固態(tài)結(jié)構(gòu)。軟骨內(nèi)無(wú)血管,但由于軟骨基質(zhì)內(nèi)富含水分(約占軟骨基質(zhì)的75%),通透性強(qiáng),故軟骨深層的軟骨細(xì)胞仍能獲得必需的營(yíng)養(yǎng)。
(3)纖維:透明軟骨中無(wú)膠原纖維,但有一些由Ⅱ型膠原組成的膠原原纖維,它們呈交織狀分布(圖4-2)。膠原原纖維直徑為10~20nm,無(wú)明顯橫紋,其折光率與基質(zhì)相近,故在光鏡下不易分辨。軟骨囊含硫酸軟骨素較多,含膠原原纖維少或無(wú),故嗜堿性較強(qiáng)。軟骨囊之間則含膠原原纖維較多,故呈弱嗜酸性。
圖4-1 透明軟骨
左圖為人氣管透明軟骨 HE×100
圖4-2 透明軟骨超微結(jié)構(gòu)模式圖
2.軟骨膜 除關(guān)節(jié)面的關(guān)節(jié)軟骨外,軟骨的表面均覆有較致密的結(jié)締組織,即軟骨膜(perichondrium)。軟骨膜分內(nèi)、外二層,外層纖維多,細(xì)胞少,主要起保護(hù)作用,內(nèi)層纖維少,細(xì)胞較多,其中有些梭形小細(xì)胞,稱骨原細(xì)胞,可增殖分化為軟骨細(xì)胞(圖4-1)。軟骨的營(yíng)養(yǎng)來(lái)自軟骨周圍的血管,并可通過(guò)軟骨膜滲透至軟骨內(nèi)部,供應(yīng)軟骨細(xì)胞。醫(yī).學(xué) 全,在.線,提供www.med126.com
3.軟骨的生長(zhǎng)方式 軟骨有兩種并存的生長(zhǎng)方式
。1)間質(zhì)生長(zhǎng)(interstitial growth):或稱軟骨內(nèi)生長(zhǎng),是通過(guò)軟骨內(nèi)軟骨細(xì)胞的長(zhǎng)大和分裂,進(jìn)而不斷地產(chǎn)生基質(zhì)和纖維,使軟骨從內(nèi)部生長(zhǎng)增大。
。2)外加生長(zhǎng)(appositional growth):或稱軟骨膜下生長(zhǎng),是通過(guò)軟骨膜內(nèi)層的骨原細(xì)胞向軟骨表面不斷添加新的軟骨細(xì)胞,產(chǎn)生基質(zhì)和纖維,使軟骨從表面向外擴(kuò)大。