骨骼
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-04-19
作者: 医知苑
最后更新时间: 2024-04-19
骨化是新骨的形成，从胚胎开始一直持续到成年早期。它可以通过两种方式发生：通过膜内或 软骨内骨化。
本文将讨论两种形式的骨化，并将考虑这一重要生理过程的临床相关性。
膜内骨化
膜内骨化是通过间充质结缔组织的重塑形成颅骨和锁骨等扁平骨的过程。
膜内骨化在子宫内开始并持续到青春期。出生时，颅骨和锁骨尚未完全骨化，颅缝（颅骨之间的连接处）未闭合。这很重要，因为它会使头骨和肩膀在通过产道时变形。
间充质结缔组织主要存在于胚胎发育过程中，并发育成淋巴、循环和肌肉骨骼系统的组织。
过程
当基质内的间充质干细胞分化成各种不同的特化细胞时，膜内骨化开始。有些分化为血管，而另一些则分化为成骨细胞和成骨细胞。成骨细胞聚集在所谓的骨化中心。
在这里，成骨细胞合成并分泌类骨质，这是骨基质的未矿化的有机部分。当这种分泌的基质与钙结合而钙化时，基质就会硬化并捕获成骨细胞。
然后，成骨细胞变成骨细胞，参与骨基质的日常周转。在新形成和生长的骨骼边缘，成骨细胞分化成新的成骨细胞。随着成骨细胞继续分泌类骨质，它们围绕血管并形成小梁（松质）骨。这些血管最终形成红骨髓。
新形成的骨外表面的间充质细胞来自骨膜。同时骨膜内表面的间充质细胞分化为成骨细胞并分泌类骨质，形成致密（皮质）骨层。
图 1 – 膜内骨化的步骤，按顺序从 (A) 到 (D)
软骨内骨化
软骨内骨化是通过替换透明软骨前体而形成骨的过程。这发生在长骨中。
图 2 – 软骨内骨化
骨骼的透明软骨前体在 6-8 周的胚胎中开始形成；间充质细胞分化成分泌细胞外基质的成软骨细胞。成软骨细胞被包裹在软骨基质中并成为软骨细胞。软骨膜围绕软骨模型形成。
软骨模型中心的软骨细胞体积增大，一些细胞内容物爆发释放，引发钙化。钙化基质内的软骨细胞死亡形成供成骨细胞进入的小腔。
然后软骨膜转变为骨膜。软骨膜（软骨周围）含有血管，这些血管含有扩散到软骨前体中的营养物质。这些血管还带来成骨细胞。
成骨细胞开始在骨干（骨干）周围沉积骨骼并形成骨颈。这种骨环可防止营养物质扩散到透明软骨中，并导致透明软骨模型中心的软骨细胞死亡。
初级骨化中心
由于营养物质向透明软骨前体的扩散受损，软骨细胞死亡并形成空洞；血管穿透这些空腔并将成骨细胞带入这些空间。这些空间结合起来成为髓腔，血管吸收的成骨细胞开始将骨沉积到这些空间中，这被称为初级骨化中心。
随着软骨细胞在初级骨化中心上方和下方铺设软骨，软骨模板继续生长，最终被骨骼取代。
二次骨化中心
出生后，继发骨化中心在长骨的两端发育，间充质细胞和血管由骨膜芽携带。
初级骨化中心和次级骨化中心之间有一层薄软骨，称为骨骺生长板。该板中的软骨细胞继续增殖并形成新的软骨，直到成年早期，软骨细胞才被骨骼取代，此时骨骼达到最大长度，这一结合点称为骨骺线。
生长板本身根据功能分为几个区域。这些区域和功能如图 3 和下表所示。这使得骨骼在类似于软骨内骨化的过程中伸长。
| 保留区 | 无细胞增殖 |
| 增殖区 | 软骨细胞快速分裂并在基质内形成柱。这种分裂将骨干推离骨骺，从而产生生长。 |
| 肥厚区 | 软骨细胞的增大导致钙化的开始。 |
| 钙化区 | 基质钙化导致软骨细胞开始死亡，因为它限制了营养物扩散。这会留下空白空间。 |
| 骨化带 | 成骨细胞和血管穿透空隙并产生新骨，同时破骨细胞分解钙化的软骨基质。 |
当人们成年时，生长板成熟，软骨细胞停止分裂，直到骺板本身最终骨化。结果，骨骼不再能够生长，青春期后唯一保留软骨的地方是关节的关节面。
临床相关性 -骨骺生长板
骨龄研究可用于帮助估计儿童骨骼系统的成熟度；它是通过对含有骨骺生长板的骨骼进行 X 光检查，并将其与其他同性别和同龄儿童的数据进行比较来完成的。
如图 3 所示，骨骺生长板显得较暗，因为软骨的密度低于骨。
图 3 – 脚骨的 X 射线，标记骨骺
同样重要的是要注意，虽然生长板受到支撑以使其保持结构健全，但它仍然是骨折的弱点。这些骨折需要立即引起注意，因为它们可能导致四肢长度不等。
Salter-Harris 系统广泛用于对不同类型的生长板骨折进行分类。