骨關(guān)節(jié)疾病種類很多，包括發(fā)育障礙、損傷，炎癥、代謝和內(nèi)分泌紊亂以及腫瘤和瘤樣病變等。本章主要介紹骨折愈合、常見骨腫瘤、佝僂病和骨軟化癥、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和大骨節(jié)病。為了便于理解本章的內(nèi)容，茲復(fù)習(xí)骨和關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)，著重于與病變有關(guān)的內(nèi)容。
骨是一種特殊的結(jié)締組織，由多種細胞和細胞間的骨基質(zhì)組成。
1.骨基質(zhì)(bone matrix)由有機物質(zhì)和無機鹽構(gòu)成。包括：①膠原纖維，約占90%，主要是Ⅰ型膠原;②蛋白多糖(proteoglycan)，構(gòu)成膠原纖維間的無定形物質(zhì);③骨鹽(bony salt)主要是羥磷灰石。
2.骨的細胞成分 包括：①骨母細胞(osteoblast)：胞漿內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核蛋白體，合成前膠原蛋白，經(jīng)高爾基器加工后，釋出細胞外，進一步形成膠原纖維。另外，還合成和分泌蛋白多糖。一旦有機骨基質(zhì)形成，鈣化亦即開始。骨母細胞中有大量線粒體，其基質(zhì)中含有豐富的鈣磷顆粒(焦磷酸銻鈣)。骨母細胞富于堿性磷酸酶，具有焦磷酸酶的活性，可以水解焦磷酸鹽，還可水解磷酸酯，提高局部鈣和磷酸鹽的濃度，形成過飽和狀態(tài)，而促進鈣化過程。電鏡下，骨母細胞以分泌基質(zhì)小泡的方式，釋放其內(nèi)容物，使有機骨基質(zhì)鈣化。近年發(fā)現(xiàn)骨母細胞合成骨鈣蛋白(osteocalcin)和骨聯(lián)蛋白(osteonectin)，它們是維生素K依賴性鈣結(jié)合蛋白，能促使礦物鹽與膠原纖維的結(jié)合。骨母細胞有維生素D受體，還有甲狀旁腺激素受體以及膠原酶和激活膠原酶等的血漿素原活素(plasminogen activator)，表明它也可能參與骨質(zhì)吸收。骨母細胞的大小、形態(tài)與其功能有關(guān)，在骨形成活躍時骨母細胞肥碩、呈立方或柱狀;當(dāng)骨形成靜止時則變?yōu)楸馄交蛩笮�。②骨細�?osteocyte)：骨母細胞分泌骨基質(zhì)的過程中自身被包埋在其陷窩之中而成為骨細胞。骨細胞除參與骨的合成外，也可能參與骨的吸收，往往可見陷窩周圍有骨質(zhì)溶解。③破骨細胞(osteoclast)：來自單核巨噬細胞，為一種多核巨細胞，含有豐富的酸性磷酸酶、膠原酶和蛋白多糖酶等，具有吸收內(nèi)和鈣化軟骨的功能。電鏡下，破骨細胞的細胞膜在貼近被吸收骨的一側(cè)形成密集的皺褶，稱為皺褶緣(ruffled border)，以增加骨質(zhì)吸收的表面積。破骨細胞的細胞膜上有甲狀旁腺激素和降鈣素的受體，用以調(diào)節(jié)其功能。人的淋巴細胞可以產(chǎn)生破骨細胞激活因子(OAF)，可誘導(dǎo)破骨細胞的形成和吸收骨質(zhì)，前列腺素也可引起骨質(zhì)吸收。
骨的形成和吸收
1.骨的形成通過膜內(nèi)化骨和軟骨內(nèi)化骨兩種方式完成，兩者均需經(jīng)過兩個階段，即先形成有機骨質(zhì)，稱為類骨(osteoid)，繼而鈣化為骨質(zhì)�，F(xiàn)以長骨為例，說明上述二種骨形成方式。
長骨由骨干和兩端的骨骺端組成，在骨干的近骨骺處稱為干骺端。在青春期末前，骨骺和骨干之間仍保留一層軟骨板，稱為骺板。在骺板軟骨與干骺端之間有軟骨化骨的過程，這是長骨增長的基礎(chǔ)。軟骨化骨是一個連續(xù)的過程，形態(tài)上分為四個區(qū)，即靜止軟骨區(qū)、增生軟骨區(qū)，軟骨基質(zhì)鈣化區(qū)和骨化區(qū)。在骺板近骨骺處軟骨細胞依骨的長軸排列呈柱狀，并不斷增生和分泌軟骨基質(zhì)，而在近干骺端處軟骨基質(zhì)不斷鈣化，軟骨細胞不斷退化、死亡，并由破骨細胞吸收清除。同時血管及骨母細胞侵入，在正在清除的軟骨基質(zhì)表面有整齊排列成行的新生骨母細胞，不斷形成類骨質(zhì)，并進一步鈣化形成骨質(zhì)。青春期后(約17～22歲)骺板完全骨化，長骨停止生長，該處留有一條線形痕跡，稱為骺線。骨內(nèi)、外表面均被覆一層骨膜。骨外膜由致密的結(jié)締組織構(gòu)成，其深層的間葉細胞可分化為骨母細胞形成類骨和骨質(zhì)，這種骨形成過程稱膜內(nèi)化骨。骨內(nèi)膜被覆骨髓腔面和骨小梁表面，為薄層的結(jié)締組織，間葉細胞排列呈單層如扁平上皮，亦能分化為骨母細胞，骨內(nèi)膜還有破骨細胞。
2.骨的吸收礦物質(zhì)和有機骨基質(zhì)成分是同時被吸收的，主要由破骨細胞完成。被吸收的骨質(zhì)表面形成凹陷，也稱為Howship陷窩。類骨組織具有較強的抵抗力，不被破骨細胞吸收。在整個生命過程中，骨組織在不斷更新，骨的形成和吸收不斷進行。幼年時新骨形成大于吸收，成人兩者趨于平衡，老年人則骨質(zhì)吸收明顯大于形成，骨質(zhì)日益疏松。
骨的類型
由于骨基質(zhì)的膠原纖維和骨細胞排列不同，人類骨質(zhì)在鏡下可分為兩種類型。
1.編織骨(woven bone)骨基質(zhì)的膠原纖維粗短，呈不規(guī)則或無定向排列，骨陷窩及骨細胞均較大且排列緊密。編織骨屬于非永久性骨，見于生長旺盛的骨質(zhì)如胚胎或4歲以下的幼兒時期，經(jīng)過一段時期后轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍖庸�。在病理情況下見于骨折后形成的骨痂及炎癥病變部位之新生骨，也可見于骨腫瘤及瘤樣病變?nèi)绻侨饬�、纖維結(jié)構(gòu)不良等。
2.板層骨(lamellar bone)骨基質(zhì)的膠原纖維較纖細，排列規(guī)則，有一定方向，如在松質(zhì)骨其排列與骨小梁的長軸平行，而在致密骨或皮質(zhì)骨則圍繞血管呈同心圓排列(Havers系統(tǒng))。用嗜銀染色或偏光顯微鏡觀察則十分明顯。
關(guān)節(jié)可分為不動關(guān)節(jié)(synarthroses)和動關(guān)節(jié)(diarthroses)。動關(guān)節(jié)又稱滑膜性關(guān)節(jié)，由關(guān)節(jié)軟骨、滑膜以及關(guān)節(jié)囊和周圍的韌帶、肌肉組成。動關(guān)節(jié)容易發(fā)生病變：
1.滑膜(synovial membrane) 襯于關(guān)節(jié)囊內(nèi)面并附于關(guān)節(jié)軟骨周緣，有內(nèi)、外兩層，內(nèi)層為被覆于關(guān)節(jié)腔的滑膜細胞(synoviocyte)，形成不連續(xù)的單層扁平細胞或一到多層梭形、橢圓形或立方形細胞層�；ぜ毎苯优c外層相連，外層為富于血管和淋巴管的疏松結(jié)締組織。與漿膜腔不同，兩者之間無基膜，有利于滑液和血管、淋巴管之間的物質(zhì)滲透和交換。炎癥時也容易造成病變擴散蔓延。正常的滑膜平滑，可形成小絨毛狀突起或含脂肪組織的皺襞，充填關(guān)節(jié)內(nèi)的空隙。
電鏡下，滑膜細胞分兩種：一種為A型或巨噬細胞樣細胞(M)型，胞漿內(nèi)有大量溶酶體和吞噬空泡，多絲狀偽足。主要吞噬進入關(guān)節(jié)的內(nèi)源性或外來異物，還合成降解酶，主要是膠原酶;另一種為B型或纖維母細胞樣細胞(F)型，胞漿內(nèi)有豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核蛋白體，主要合成滑液內(nèi)透明質(zhì)酸鹽-蛋白質(zhì)。滑膜細胞再生能力強，滑膜血管外膜細胞可化生為滑膜細胞�；な軗p后易于修復(fù)，且可過度增生，形成各種形狀的絨毛甚至結(jié)節(jié)(如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎)。偶爾可化生形成軟骨或骨化小灶(如滑膜軟骨瘤病)。
關(guān)節(jié)腔內(nèi)含有滑液，滑液由血漿透析而來，再加以滑膜細胞合成的透明質(zhì)酸鹽-蛋白質(zhì)，而增加了粘稠度�；旱淖饔檬菨櫥P(guān)節(jié)面及營養(yǎng)關(guān)節(jié)軟骨。
2.關(guān)節(jié)軟骨為透明軟骨，表面光滑，柔軟而富有彈性。由軟骨細胞及軟骨基質(zhì)組成。軟骨細胞分三層：表層為梭形，其細胞長軸與表面平行;中層呈小柱狀排列，細胞可分裂增生;深層軟骨細胞肥大，排列緊密，與其下的骨髓以狹窄的鈣化軟骨基質(zhì)相分隔。軟骨基質(zhì)由軟骨細胞產(chǎn)生和分泌，主要由Ⅱ型膠原纖維和蛋白多糖組成。Ⅱ型膠原纖維束粗大而致密交織成堅固的網(wǎng)架，保持軟骨結(jié)構(gòu)的完整性。蛋白多糖主要為硫酸軟骨素A和C和硫酸角質(zhì)素。它們是由一個核心蛋白連結(jié)許多氨基多糖側(cè)鏈所組成，有像瓶刷狀的空間分子結(jié)構(gòu)，這種高度親水性分子結(jié)構(gòu)使關(guān)節(jié)軟骨保持彈性，關(guān)節(jié)軟骨本身無血管和淋巴管，其營養(yǎng)來自滑液，這種分子結(jié)構(gòu)以及關(guān)節(jié)的活動可促進兩者之間的物質(zhì)交換。蛋白多糖又是多陰離子的大分子，可與帶正電荷的膠原分子形成非可溶性復(fù)合物，亦可與各種染料結(jié)合。HE染色呈淡藍色，愛先藍染色陽性呈藍色，甲苯胺藍呈異染反應(yīng)(紫紅色)。病變時由于基質(zhì)蛋白多糖降解，軟骨染色反應(yīng)可發(fā)生改變。HE呈紅色，異染反應(yīng)也消失。軟骨細胞可合成膠原酶等蛋白溶解酶，與病變時軟骨的降解有關(guān)。
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