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長骨(long bone)呈長管狀,主要存在於四肢。

長骨長骨

長骨主要存在於四肢,呈長管狀。可分為一體兩端。體又叫骨幹,其外周部骨質緻密,中央為容納骨髓的骨髓腔。兩端較膨大,稱為骺。骺的表面有關節軟骨附著,形成關節面,與相鄰骨的關節面構成運動靈活的關節,以完成較大範圍的運動。

1 長骨 -相關資料

由股骨所代表的那種長大的骨。兩端稱骨端,位於二者之間的主要部分為骨幹,骨幹中空,呈管狀,所以也把長骨稱管狀骨。骨端的表面由骨密質,內部由骨松質形成,骨幹壁則只由骨密質形成,骨端的骨松質,由於負重發展成與力軸一致的構造,顯示了對支持功能的適應。骨端和骨幹來源於不同的骨化中心。達到一定發育階段以後的長骨,在骨端與骨幹之間殘存有板狀的骨端軟骨(epiphyseal cartilage),它向兩側沿長軸方向伸長即繼續骨化,伸長完了時,骨端軟骨也骨化,最後只留有痕迹即骨端線(epiphy-seal line)。長骨內的腔稱為髓腔,中有骨髓。長骨的外表面與其他長骨同樣,有骨膜被覆,腔壁則被覆以稱為骨內膜的薄膜。

2 長骨 -結構

長骨長骨
長骨是由骨松質、骨密質、骨膜、關節軟骨及血管、神經等構成。骨松質和骨密質都是由成層排列的骨板和骨細胞組成,故又稱板層骨。

1、骨松質

骨松質分佈在長骨的骨骺部和骨幹內側,由片狀和針狀的骨小梁連接而成,之間有肉眼可見的腔隙,腔內充滿骨髓。骨小梁由成層排列的骨板和骨細胞構成,骨小管開口於骨髓腔,骨細胞從中獲得營養和排出代謝產物。

2、骨密質

骨密質多分佈在長骨骨幹和骨骺表面。由不同排列方式的骨板組成。骨板排列方式有外環骨板、內環骨板、骨單位骨板和間骨板幾種類型。

(1)外環骨板:環繞骨幹表面且呈平行排列,約十數層或數十層,比較整齊。外環骨板的外面與骨膜緊密相接,其中可見橫向穿行的管道,稱穿通管,又稱福克曼(Volkmann)管,故外膜的小血管由此進入骨內。

長骨哈弗斯系統水平面
(2)內環骨板:居於骨幹的骨髓腔面,僅由數層骨板組成,不如外環骨板平整。內環骨板表面襯以骨內膜,後者與被覆於骨松質表面的骨內膜相接續。內環骨板中也有穿通管穿行,管中的小學館與骨髓血管相通連。

(3)骨單位骨板:又稱哈福斯骨板(Haversian lamella),位於內、外環骨板之間,是骨幹骨密質的主要組成部分。骨單位骨板呈同心圓排列,中央的管道為中央管,又稱哈福斯系統。  

長骨長骨磨片示骨單位的光鏡結構
骨單位是長股骨幹內主要起支持作用的結構和營養單位,呈長筒形,長0.6~2.5nm,直徑30~70微米,約有十數層骨板圍成。長骨骨幹主要由大量與骨長軸平行排列的孤單位組成。各層骨板間的骨陷窩和骨小管相互通連,最內層骨小管開口於中央管,館內有骨膜結締組織及血管和神經,骨細胞從中央管內的組織液獲得營養並排出廢物。相鄰骨單位之間可見粘合線,它是一層含鹽多、含纖維少的骨基質,構成骨單位的邊界,相鄰骨單位的骨小管在粘合線處互不通連。相鄰骨單位的中央管相互間以橫行的穿通管相通連。

(4)間骨板:為填充在骨單位之間的一些半月形或不規則的平行骨板,它是在骨生長改建中原有的骨單位或外環骨板未吸收的殘留部分,其中除骨陷窩及骨小管外,無其他管道。

3、骨膜

除關節面以外、骨的內外表面均被覆一層緻密結締組織的骨膜。外表面的稱外骨膜,分內外兩層。外層較厚,膠原纖維粗大而密集,細胞較少,有的膠原纖維橫向插入外環骨板,稱傳統纖維,起固定骨膜和韌帶作用。內層較薄,結締組織較疏鬆,纖維較少,含有較多的骨原細胞或成骨細胞,還有較多的小血管和神經。這些血管連同骨膜組織經穿通管進入骨密質,分支形成骨單位中央管內的小血管。骨膜不僅營養、保護骨組織,而且在骨的生長、改建和修復中具有重要作用。骨內膜被覆在骨髓腔面、骨小梁表面以及中央管和穿通管的內表面,未薄層的結締組織膜。骨內膜含纖維少,骨原細胞常在骨表面排列成一層,細胞間有縫隙連接,它們與骨細胞突起之間也有縫隙連接。

3 長骨 -長骨的發生與成長

長骨長骨的形成
長骨的發生以軟骨內成骨為主,同時也有膜內成骨方式。在長骨發生的部位,由間充質先形成透明軟骨,其外形與將形成的長骨外形近似,稱軟骨雛形,隨胚胎的生長外語,軟骨逐漸長大增粗,並出現軟骨退化,逐漸被骨質取代。

1、軟骨周成骨

此過程與膜內成骨相似。軟骨雛形形成后不久,在軟骨中段(相當於未來的骨幹部),軟骨膜內層的骨原細胞分化為成骨細胞,在軟骨表面形成一圈骨組織猶如領圈,故名骨領。骨領表面的軟骨膜從此改稱骨外膜。骨領不斷增厚並加長,形成骨幹。

2、軟骨內成骨

長骨 膜內成骨  圖示細胞為①成骨細胞 ②骨陷窩及骨細胞 ③骨原細胞
在骨領形成的同時,軟骨雛形中段的軟骨組織一時缺乏營養而發生退化。此處的軟骨細胞肥大變性,細胞質呈空泡狀,軟骨基質鈣化;繼而軟骨細胞退化死亡,殘留互相通連的軟骨陷窩。此處為最先成骨的部位,稱初級骨化中心。胎兒四肢軟骨雛形內出現的初級骨化中心的時間先後不一。初級骨化中心出現之初,外周的骨膜組織包括血管及骨原細胞和破骨細胞等,穿越骨領進入退化的軟骨區。破骨細胞溶解鈣化的軟骨基質,形成一些較大的不規則腔隙,內含血管、骨膜組織和早期形成的骨髓,這些腔隙即初級骨髓腔。不久,腔隙內估摸組織中的骨原細胞增殖分化為成骨細胞,細胞分佈在殘留的鈣化軟骨基質的表面進行造骨,形成初級骨小梁。
長骨膜內成骨 圖示為破骨細胞
在骨領和初級骨小梁形成的同時,破骨細胞也不斷的溶骨。因此,故另外表面的成骨細胞不斷成骨,內表面的破骨細胞又不斷溶骨,使長骨幹部不斷增粗及骨髓腔橫向擴大;與此同時,軟骨固化中心從骨幹中段向兩端延伸,新形成的初級骨小梁又不斷地被破骨細胞溶解吸收,使長骨不斷增長及初級骨髓腔縱向擴大。初級骨髓腔逐漸融合擴大,形成較大的骨髓腔。

胎兒和嬰兒的長骨(如指骨)或新生的哺乳動物長骨的總切面上,可以看到軟骨內成骨的縱向發展過程,從長骨兩端(骺部)向骨幹部可一次分出以下四區。

(1)軟骨儲備區:軟骨細胞較小,散在分佈,軟骨基質呈弱嗜鹼性。

(2)軟骨增殖區:軟骨細胞較大,分裂增殖的同源細胞群呈縱行排列的細胞柱。

(3)軟骨固化區:軟骨細胞肥大,呈空泡狀,細胞核固縮。細胞退化死亡,殘存較大的陷窩,軟骨基質鈣化呈強嗜酸性。

(4)成骨區:成骨細胞在殘存的鈣化軟骨基質表面建造初級骨小梁,骨小梁表面附有成骨細胞和破骨細胞,表明此時骨組織的生成和骨組織的溶解吸收是同時進行的。

長骨軟骨增殖區
長骨軟骨鈣化區

 

在長骨生長過程中,骨兩端的軟骨內又先後出現新的骨化中心,稱次級骨化中心。各骨出現次級骨化中心的時間有所不同,不過大多在出生后出現;同一長骨兩端的次級骨化中心出現的早晚時間也不一。次級骨化中心的發生同樣經歷了軟骨肥大、基質鈣化、血管侵入和成骨細胞在殘存軟骨基質上形成骨松質的過程。但骨化的方向是從中央向四周呈輻射狀進行,軟骨組織逐漸被骨質所取代,形成內部為骨松質,表面為薄層骨密質,使長骨來那個短成為骨骺,僅在關節表面終身保留薄層關節軟骨。在個體的成長發育時期,骨骺與骨幹之間保留一定厚度的軟骨組織,稱骺板或骺軟骨。

長骨成骨區
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