骨细胞排列

骨是一种坚硬的器官,它由骨组织、骨膜和骨髓构成,有丰富的血管,并有神经分布。骨组织由骨细胞和坚硬的细胞间质构成。

(一)骨组织的结构

1.骨组织

(1)细胞间质:骨组织的细胞间质为钙化的细胞间质,又称骨基质(bone matrix),由有机成分和无机成分组成,含水极少。有机成分由大量胶原纤维和少量无定形基质构成。无机成分又称骨盐,含量较多,主要为磷酸钙。骨盐呈细针状,沿胶原原纤维长轴排列并与之紧密结合。

骨质的结构呈板层状,称骨板(bone lamella),骨板成层排列。同一骨板内的纤维相互平行,相邻的纤维相互垂直。骨板层数多,排列规则,紧密结合,构成骨密质(compact bone)。骨板层数少,排列不甚规则,呈针状或片状的骨小梁,构成骨松质(spongy bone)。骨小梁交织分布,之间有很多空隙,其内含有红骨髓、血管和神经。骨板内和骨板之间有基质形成的小腔,称骨陷窝(bone lacunae)。陷窝周围呈放射状排列的细小管道,称骨小管(bone canaliculus),相邻骨小管相互连通。

(2)细胞:骨组织的细胞有骨细胞、骨原细胞、成骨细胞和破骨细胞4种。其中骨细胞数量最多,位于骨质内部。其余的细胞则位于骨质表面或骨膜内,主要参与骨组织的形成和吸收。这里只介绍骨细胞。

骨细胞(osteocyte)是有细长突起的细胞,胞体分散于骨板内或骨板间的骨陷窝内,突起伸入骨小管内。相邻骨细胞的突起以缝隙连接相互连接。骨陷窝和骨小管内含组织液,使骨细胞能获取营养,并排出代谢产物。骨细胞具有一定的溶骨和成骨的作用,参与调剂钙、磷平衡。

2.骨膜 是被覆在骨的内、外表面的致密结缔组织,分为骨外膜和骨内膜。骨外膜(periosteum)包绕在骨的外表面;骨内膜(endosteum)覆盖在骨髓腔、骨小梁、中央管及穿通管内表面。骨外膜贴近骨表面的内层,富含血管、神经和骨原细胞。骨原细胞能增殖分化为成骨细胞,后者具有成骨的功能。骨膜对骨的生长和骨折修复起着重要的作用。

3.骨髓 位于骨髓腔,以网状组织为支架,其中充满造血细胞。

(二)长骨的结构

长骨由骨干、骨膜和骨髓组成,骨膜及骨髓的结构前已述。骨干主要由骨密质构成,内侧有少量骨松质形成的骨小梁。骨密质在骨干内外表面形成环骨板,中部形成骨单位和间骨板。骨干中有横穿的管道称穿通管,其内有来自骨膜的血管和神经(图2-25)。

1.环骨板(circumferential lamellae) 分外环骨板和内环骨板,外环骨板位于骨干表面,由几层到几十层骨板构成,排列规则。内环骨板位于骨髓腔面,由几层排列不规则的骨板构成。

2.骨单位(osteon) 又称哈弗斯系统(Haversian system),介于内、外环骨板之间,为10~20层同心圆排列的筒状骨板结构。骨单位中央有一条中央管,称哈弗斯管,内有血管、神经穿行(图2-26)。

3.间骨板(interstitial lamellae) 是填充在骨单位之间的一些形状不规则骨板,为骨改建过程中旧的骨单位残留的遗迹。

图2-25　长骨的结构

图2-26　哈弗斯系统(横断面)

(三)骨的发生

骨来源于胚胎时期的间充质,在其发生过程中经历了不断的生长和改建,骨组织的形成与吸收交替进行,相辅相成。骨的发生有两种形式:膜内成骨和软骨内成骨。

1.膜内成骨(intramembranous ossification) 由间充质先分化为胚性结缔组织膜,再在此膜内成骨。

2.软骨内成骨(endochondral ossification) 先由间充质形成软骨雏形,此软骨不断生长,并逐渐被骨组织所替换。

骨的这两种方式,其过程都包括间充质细胞分化为骨原细胞,骨原细胞分化形成成骨细胞,成骨细胞分泌纤维和有机基质(即类骨质),类骨质(osteoid)钙化为骨基质。破骨细胞具有很强的溶骨能力,与成骨细胞协同参与骨的生长和改建。