第1章 骨
一、骨的功能
二、骨的结构
三、骨的发育
四、骨化核
五、骨的类型
六、正常骨的影像学表现
七、专业术语
尽管看起来骨是一种相对简单的惰性结构，但像其他器官一样，骨是一种复杂的、血管化的和高度神经支配的活组织，不断地进行新陈代谢。在整个生命过程中，骨在不断地生成和分解。研究骨的学科称为骨学。
一、骨的功能
1. 支撑躯体重量和软组织；作为附着位点。
2. 作为肌肉杠杆保持运动。
3. 保护器官，如大脑。
4. 储存钙、磷和其他重要矿物质以维持机体内环境的稳定。此外，黄骨髓内还储存脂肪组织。
5. 储存其内的红骨髓产生血细胞。
二、骨的结构
骨是一种结缔组织，成熟的骨细胞被包裹在由有机胶原蛋白纤维网形成的细胞间网络，即类骨质和较硬的无机矿物质组成的骨基质中。
在骨生成的过程中，成骨细胞分泌胶原有机类骨质，随后矿物盐在其中沉积，形成矿化或钙化的无机基质。
在典型的成熟骨中，有机成分类骨质构成约 1/3的骨基质，赋予骨弹性和一定的柔韧性。无机矿物盐（主要是钙和磷酸盐类物质，称为羟基磷灰石）形成其余 2/3，为骨提供强度、硬度和承重能力。
（一）骨基质中的细胞
在骨基质中有 4种细胞，它们在骨的发育、生长、维护和修复中发挥重要作用。
1.骨祖细胞 存在于骨膜内部、骨内膜和骨单元之间交通通路中的干细胞。这些细胞分裂后形成成骨细胞。
2.成骨细胞 骨骼建造细胞，分泌类骨质、胶原蛋白和其他成分，构建有机基质。然后，它们在胶原纤维之间的空隙中启动无机矿物基质的钙化过程。
3.骨细胞成熟的骨细胞，维持骨的正常细胞活动，如营养物质的交换。成骨细胞定植于基质中不分泌类骨质时，形成骨细胞。
4. 破骨细胞 骨消耗细胞。这类大型细胞由许多单核细胞（白细胞的一种类型）组成，它们释放强作用酶以溶解骨基质，主要存在于骨骼内部的内膜中。
在整个生命过程中，成骨细胞和破骨细胞对骨的形成和吸收保持着平衡（内稳态），这个过程称为重塑。
（二）两种主要类型的骨
两种主要类型的骨是指骨密质（致密型）和骨松质（海绵骨）。骨密质形成成熟骨的表层或皮质，骨松质形成骨的内部结构。骨骼由约80% 的骨密质和20% 的骨松质组成。
1. 骨密质 骨密质坚硬、牢固，主要存在于长骨的骨干（干骺端）。长骨骨干需要坚强的管状结构，骨密质形成所有骨的外层（皮质）。它由许多圆柱形结构或单元组成，称为哈弗氏系统（或骨单位）（图1-1，图1-2）。成熟的骨细胞（成熟骨细胞）位于同心环状骨（骨板）之间的空间（骨陷窝）。骨陷窝之间有互相联络的通道走行，为骨细胞提供营养，维持骨内稳态。
（1）每个哈弗氏系统包括
1）中央哈弗氏管：包含神经、血管和淋巴管。
2）骨板：围绕哈弗氏管的同心环状/ 层状骨。
3）骨陷窝：含有骨细胞（成熟的骨细胞）的骨板之间的空隙。
4）骨小管：输送营养液的通道；连接骨陷窝并与中央哈弗氏管相通。
（2）在各个哈弗氏系统之间
1）间骨板：填充相邻哈弗氏系统之间的板层骨。
2）福尔克曼管：连接不同系统之间的各种哈弗氏管，内含神经、血液和淋巴管。
（3）围绕哈弗氏系统外部和内部的有环骨板、骨膜、骨内膜。
1）环骨板：围绕骨的内外表面的环形骨组织；通过骨小管与哈弗氏系统相通。
2）骨膜：除关节面由透明软骨覆盖外，其他骨密质外层均由骨膜包绕。骨膜内层是血管和细胞成分，
在提供营养、生长和骨修复方面至关重要。外层呈坚韧的纤维状，与肌腱和韧带融合。
图1-1 骨的横切面（显微镜）
A. 哈弗氏管；B. 骨小管；C . 环骨板；D. 间骨板；E . 骨陷窝；F . 骨板骨
3）骨内膜：是一种排列在髓腔内的血管内膜，其作用是提供营养，促进骨的生长和修复。
2. 骨松质 也称为海绵状骨，存在于骨骼中需要重量、强度和增加表面积的骨骼部分。它主要存在于长骨的末端和其他类型骨的中间部分。其结构与密质骨相似，但不包含真正的哈弗氏系统。环层骨板以不规则的晶格状排列成薄层骨柱，称为骨小梁。这些骨小梁提供骨的内部支持结构，沿受力方向排列，以提供抗拉和抗压强度。骨小梁之间的空隙减少了骨的整体重量，其内也含有骨髓。
骨髓：长骨的髓腔和松质骨的骨小梁之间的空隙都充满骨髓。在出生时为红骨髓，在造血过程中产生红细胞和白细胞。成人中，活跃的红骨髓只存在于以下部位：股骨近端（上端）、椎骨、肩胛骨、胸骨、肋骨、锁骨、颅骨板障、髋骨。
在骨骼的其他部位，红骨髓变成不活跃的黄骨髓，主要作为脂肪组织的储存场所。
（三）血液供应
作为活体组织，骨骼需要营养，是高度血管化的结构。骨的血液主要供应骨组织（骨基质）、 骨细胞、骨髓、骨骺（生长板）软骨、骨膜和骨内膜。
大血管进入骨骼有不同特点。在长骨中，大的营养动脉通过倾斜排列的孔从骨膜进入骨干，这些孔称为滋养孔，通常从骨骼的主要生长端指向远端。营养动脉分为远端（下）和近端（上）分支，这些分支供应大部分骨骼。另外，还有许多较小的干骺端和干骺端动脉进入骨骼末端，为这些区域提供血液。
动脉血供给骨骼，然后流入静脉，静脉沿着伴随的动脉离开骨骼。在骨骼中含有红骨髓的部位，常见有血管分布。在被关节软骨覆盖的表面区域，未见血管出入。
（四）神经支配
神经广泛分布于骨膜，神经纤维伴随动脉通过滋养孔进入骨内。
三、骨的发育
胚胎期的骨完全是由纤维结缔组织膜（间质）和透明软骨构成的。妊娠第 6周后，这种组织开始通过成骨过程转变为骨。有些骨由软骨内成骨发育而成，如形成四肢、躯干和颅底的骨。有些骨由膜内成骨发育而成，如颅顶、面部的骨和锁骨。还有一些骨在肌腱（腱内）中发育；有些是种子状骨，如膝盖骨和颧骨。
（一）成骨.
成骨是指从结缔组织中形成骨，受维生素及激素的影响。
1.维生素维生素 A、维生素 C、维生素 D的供应具有重要作用，它们在骨细胞的活动、胶原等蛋白质的产生和钙的吸收方面具有特殊意义。
2.激素骨的生长和转换受以下激素的影响。
（1）甲状旁腺素（来源于甲状旁腺）：通过提高破骨细胞骨吸收的效率，增加血液中的钙含量。
（2）降钙素（来源于甲状腺）：与甲状旁腺素的作用相反，通过抑制破骨细胞的活动，降低骨吸收的速度，有助于降低血钙水平。
（3）生长激素（来源于垂体前叶）：影响骨组织的生长和更新。
（4）甲状腺素（来源于甲状腺）：通过作用于骨代谢而影响正常的身体发育。
（5）睾酮（男性）和***（女性）：影响正常的骨骼生长，尤其是在青春期。
负重和运动对于刺激骨的生长和保持其强度也很重要；一般健康状况不佳会抑制骨的生长。
（二）软骨内成骨
大多数骨，例如长骨（图 1-3）的形成过程是在骨的透明软骨中发生骨化。骨化中心是骨内发生这一过程的部位（或部分），*终在骨成熟期融合在一起。尽管个体间略有差异，但骨化在特定发育年龄发生于骨化中心。
图1-3 发育中的长骨剖面图
A. 骨干；B. 骨骺；C . 骺板；D. 干骺端；E. 髓腔；F. 骨膜；G. 关节透明软骨
四、骨化核
（一）初级骨化中心
初级骨化中心出现在骨干中段（骨干的意思是 “贯穿式生长”）。成骨细胞出现，骨组织的基质沉积。破骨细胞“破坏”（或重吸收）骨骼，通过 “重塑”将骨塑造成所需的形状。破骨细胞还负责在骨内形成髓腔和窦。
初级骨化中心从骨干中部向骨两端的骺板（生长板）延伸。
在形成骨干的同时，骨干外侧的骨质也在不断积累，形成骨膜。骨的宽度增加，随后由骨膜下和骨膜内表面的骨形成和骨转换来维持。
（二）次级骨化中心
次级骨化中心出现在骨的两端，形成骨骺（意为“顶端生长”）。骨骺与骨干之间有一层薄的软骨，称为骺板，长骨中的干骺端通常形成相邻关节的表面。
一些次级骨化中心形成一个明显的突起或骨性突起，韧带或肌腱附着，称为隆突。
（三）增长
骨长度的增加是在儿童时期通过骺板内骨的生成而实现的。它发生在骺板上离骨干*近的一侧，称为干骺端（意为 “中间生长”）。骺板内产生的软骨细胞肥大（增大），钙化，继而骨化形**骨。这个连续的过程引发骨的延长。
（四）融合
当骨生长达到预期的长度时，骨骺与骨干、干骺端融合。典型的长骨可能需要20 年才能达到融合，而完全的骨成熟在约25 岁时才会发生。
（五）膜内成骨
膜内成骨发生在结缔组织膜（间充质）中，结缔组织并非先转变为透明软骨（例如在发育中的胎儿的颅顶）。在骨化时，结缔组织中出现成骨纤维和成骨细胞，产生骨基质。骨化从骨的中心向外扩散。
五、骨的类型
成人的骨骼由206 块单*的骨组成，分为两个部分。中轴骨由躯体中央的80 块骨组成，包括头颅、胸廓和脊柱的骨。附肢骨骼（126 块骨头）与中轴骨相连，包括上肢骨和下肢骨及带骨（肩部和骨盆）。根据骨的形状，主要分为5 种类型。
1. 长骨 长骨具有“典型的”骨的结构。长度大于宽度，由一个带有中央髓腔的骨密质的骨干（干骺端）组成。膨大的两端（由骨骺和干骺端组成）由覆盖着一层骨密质的骨松质形成。包括肱骨、桡骨、尺骨、股骨、胫骨、腓骨、趾骨、跖骨、掌骨。
2. 短骨（立方体形状） 由骨松质形成的，上面覆盖着一层薄的骨密质，可增强骨骼强度，但活动有限。包括腕骨、跗骨。
3. 扁骨 由一层薄的骨松质包裹在两层薄的骨密质中形成，可见于其下方器官需保护或广泛的肌肉附着处。包括肩胛骨、肋骨、颅顶。
4. 不规则骨 骨的形状复杂，由骨松质组成，周围包绕一层薄的骨密质，有许多骨性突起，以利于韧带和肌腱等软组织结构的附着。不规则骨包括椎骨、面骨、髋骨。
5. 籽骨 在肌腱中发育，通常邻近关节，其主要功能是保护肌腱在骨表面移动时不受磨损，并提高关节的机械效率。除髌骨外，籽骨的数量也因人而异，特别是在手和足部。
六、正常骨的影像学表现
骨的影像学表现见图1-4 ～图1-6。
1. 骨皮质/ 骨密质 比骨松质和髓腔密度大，因此能吸收更多的X 线，在骨的周边产生一个相当坚固的硬化（白色）线。
2. 髓腔 密度低于皮质，呈现出稍高的透明度（较暗）。
3. 骨松质 骨小梁是骨松质的支撑结构，在整个骨内部表现为非常细的硬化（白色）线。
4. 骺板 由于骺板是由软骨形成的，透光度高，因此不可见，注意不要与骨折混淆。骺板呈现为透亮（暗色）线，有两个光滑且规则的边缘，延伸到骨的周边，邻近骨的末端，在干骺端和骨骺之间。
5. 融合的骨骺 通常在青少年时期出现，沿原骺板的部位出现一条很细的硬化线。这些线随着年龄的增长大多不可见，也有一些人仍然存在（特别是在桡骨和胫骨的远端）。
6. 关节腔 含有关节透明软骨和滑液，透亮（因此不显影）。
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