超微结构的

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原始作者(年代):Rosamond Nicolson和Jaspreet Johal
最近更新:2021年6月17日
修订:0

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骨头是一种特殊类型的结缔组织。它具有独特的组织学外观,使其能够执行多种功能:

  • 造血作用-从骨髓中发现的造血干细胞形成血细胞。
  • 脂质和矿物质储存–骨是一个储存骨髓中脂肪组织和羟基磷灰石晶体中钙的储库。
  • 支持-骨骼构成了身体的框架和形状。
  • 保护-特别是围绕身体主要器官的中轴骨骼。

在本文中,我们将研究超微结构的-其组成、结构和发展。我们还将研究疾病如何影响其结构。

骨成分

骨是一种特殊形式的结缔组织。与任何结缔组织一样,其成分可分为细胞成分和细胞外基质。

细胞成分

骨骼中有三种类型的细胞:

  • 造骨细胞-合成非钙化/非矿化的细胞外基质,称为类骨质。这部分随后会钙化/矿化形成骨骼。
  • 骨细胞–随着类骨矿化,成骨细胞被埋在腔隙的板层之间,在腔隙中成熟为骨细胞。然后他们监测矿物质和蛋白质来调节骨量。
  • 破骨细胞-源自单核细胞和骨吸收,释放H+离子和溶酶体酶。它们是大的多核细胞。

成骨细胞与破骨细胞活性的平衡对于维持组织的结构完整性至关重要。它也在以下情况下发挥作用:o干骨病

细胞外基质

细胞外基质(ECM)是指为细胞提供生化和结构支持的分子。

骨骼的ECM是高度专业化的。除了通常在结缔组织中发现的胶原蛋白和相关蛋白质外,骨骼中还含有矿物质盐,尤其是矿物质盐羟磷灰石钙晶体。这些晶体与胶原纤维结合,使骨骼坚硬而坚固。这个基质被组织成许多薄层,称为片层

图1.0-骨的细胞成分及其功能。

图1–骨的细胞成分及其功能。

骨结构

在显微镜下,骨可分为两种类型:

  • 编织骨(原发骨)–出现在胚胎发育和骨折修复中,因为它可以快速放下。它由类骨质(未矿化的ECM)和随机排列的胶原纤维组成。它是一种暂时性结构,很快被成熟的板层骨所取代。
  • 板层骨(次骨骼)-成人骨骼的骨骼。它由高度组织的矿化类骨片组成。这种有组织的结构使其比编织骨骼更坚固。板层骨本身可分为两种类型——致密骨和海绵骨。

在这两种类型的骨头中,外表面都被一层结缔组织所覆盖,称为骨骨膜.一个类似的层骨内膜排列在骨腔内(如髓管、沃克曼管和海绵骨间隙)。

板层骨可分为两种类型。外层被称为致密骨-密度高,刚性好。骨头的内层有许多相互连接的腔体,因此被称为松质骨

密质骨

致密骨形成骨的外壳。在这种类型的骨骼中,骨片被组织成同心圆,围绕着一个垂直轴哈弗斯管(传输小的神经血管和淋巴管)。整个结构称为骨单位是骨骼的功能单位。

哈弗斯运河通过水平管道连接沃克曼运河- - - - - -其中包含与哈弗氏管动脉吻合(连接)的小血管。沃克曼管也从骨膜传输血管。

骨细胞位于片层之间,小空洞内(称为腔隙)。这些腔隙通过一系列相互连接的隧道相互连接,称为泪小管

图1.1-致密骨的显微照片。注意单个哈弗运河周围的布置。

图2致密骨的显微图。注意一个哈弗森管周围的布置。

海绵骨

海绵骨构成了大多数骨头的内部,位于致密骨的深处。它包含许多大空间——这使它有一个蜂窝状的外观。

骨基质由一个由细柱组成的三维网络组成,这些细柱相互交叉形成不规则形状骨小梁. 这就产生了一种轻质、多孔的骨骼,能够抵抗多方向的力线。海绵状骨骼的轻盈度对于身体的运动至关重要。如果唯一的骨骼类型是致密的,那么它们就会太重而无法活动。

小梁之间的空隙通常充满骨髓.黄色骨髓含有脂肪细胞和红色的骨髓由造血干细胞组成。

这种类型的骨不包含任何沃克曼管或哈弗氏管。

图1.2成熟骨的结构。注意致密骨和海绵骨的不同结构。

图3–成熟骨的结构。注意紧凑型和海绵型骨骼的不同结构。

骨化和改造

骨化是产生新骨的过程。它通过以下两种机制之一发生:

  • 软骨内骨化-透明软骨被分泌类骨质的成骨细胞所取代。的股骨是软骨内骨化骨的一个例子。
  • 膜内的骨化–间充质(胚胎)组织凝结成骨。这种类型的骨化形成扁平的骨骼,例如颞骨肩胛骨。

在这两种机制中,初级骨最初都是产生的。后来被成熟的次生骨替代。

改造

骨是一种活的组织,因此不断地发生变化改造. 这是成熟的骨组织被重新吸收并形成新骨组织的过程。这是由骨的细胞成分进行的。

破骨细胞通过切割锥分解骨骼。营养物质被重新吸收,并且成骨细胞放下新的骨样体。重塑主要发生在应力和损伤部位,加强受影响区域。

临床相关性-骨疾病

骨具有独特的组织结构,这是骨发挥其功能所必需的。这种结构的改变,继发于疾病,可引起多种临床疾病。

成骨不全症是一种由成骨细胞合成胶原蛋白异常的情况。临床表现为骨质易碎、骨畸形、巩膜发蓝。它是一种罕见的遗传病,在病因学上具有常染色体显性遗传模式。骨骼的脆弱容易导致骨折——这在医学上具有重要意义,因为对儿童来说,这可能被误认为是故意伤害。

骨质疏松症指骨密度降低,结构完整性降低。这是由破骨细胞活动(骨重吸收)大于成骨细胞活动(骨产生)产生的。这些骨头很脆弱,骨折的风险也在增加。有三种类型:

  • 1型:绝经后骨质疏松症——女性在绝经后由于雌激素分泌减少而发生。雌激素通过增加成骨细胞和降低破骨细胞活性来预防骨质疏松症。
  • 类型2:老年骨质疏松症-通常发生在70岁以上。
  • 第3类:继发性骨质疏松症——由于共同存在的疾病(如慢性肾功能衰竭)而发生骨质疏松症。

危险因素包括年龄、性别、饮食(维生素D和钙)、种族、吸烟和不动。它通常由磷酸盐它们被破骨细胞吸收,导致它们变得不活跃并发生细胞凋亡。这限制了骨骼的进一步降解。

图1.3-患有佝偻病的儿童的X线照片。

图4 -患佝偻病儿童的x线片。

佝偻病儿童是否缺乏维生素D或钙儿童与日益增长的骨头。这意味着类骨矿化程度较低,仍然具有柔韧性。的骨骺生长板然后会在身体重量下变形,可能导致骨骼畸形。

骨软化是维生素D或钙缺乏吗成年人与改造的骨头。在这里,由成骨细胞沉积的类骨缺乏矿化,导致骨骼越来越脆弱,增加了骨折的易感。

注意:维生素D缺乏可能是由于饮食不良、缺乏阳光或代谢紊乱所致。例如,肾功能衰竭可能会干扰维生素D的二次羟基化,或者肠道疾病可能会阻碍维生素D的充分吸收。钙缺乏可由饮食或低维生素引起。D

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