5.骨的发生和发育概况
骨发生于胚胎时的间充质。约在胎龄第8周,脊索的周围以及其它部分由间充质分化出胚性结缔组织,形成膜性骨。以后膜性骨的大部分被软骨所取代,再由软骨发展成骨;小部分则直接从膜性骨衍化为骨。由结缔组织膜或软骨衍化为骨的过程叫骨化。这一过程从胚胎时期开始,直至生后骨的发育完成为止。由膜骨化的叫原骨;由软骨衍化的骨叫次骨。
(一)膜化骨:
颅顶骨和面颅骨的发生属于此型。胚胎时期膜性骨的一定部位的细胞,分化出成团的成骨细胞,成骨细胞产生胶原纤维和基质,基质内钙盐渐沉积,形成骨组织小岛,叫做骨化中心。再由此中心向周围生成幅射状的骨梁,骨梁再生小梁并互相结合成网,网眼内充以胚性造血组织。膜性骨的表层部分形成骨膜,骨膜下还分化出一种破骨细胞,在成骨细胞不断造骨的同时,破骨细胞破坏已建成的骨质并将之吸收,在这样不断造骨又不断破坏骨的相反相成的矛盾运动中,骨不断生长的同时被改建和重建,使骨达到成体的形态。颅骨一般均由几个骨化点骨化然后愈合成一骨,其骨质的外层不断生成,内层不断破坏、吸收和改建,使颅腔的容积不断扩大。
(二)软骨化骨:
四肢骨(锁骨除外)和颅底骨的发生属于此型。胚胎早期在膜性骨的基础上形成与成体骨形状相似的软骨性骨,表面复以软骨膜。软骨化骨由软骨膜和软骨内同时进行。软骨膜化骨形成骨密质及其外层的骨膜;软骨内骨化形成骨松质及充填于其内的骨髓。长管状骨的骨化,首先是软骨体中间部的软骨膜内层分化出成骨细胞,由它产生细胞间质并有钙盐沉积,形成圆筒状的骨领。此时间充质和血管侵入软骨体中央,分化出造骨与破骨细胞,形成初级骨化中心,并由此向两端不断发展,在最初骨化中心部位由于破骨细胞将骨质破坏、吸收而产生空腔,即骨髓腔,侵入的间充质转化为红骨髓。到降生前后,软骨的两端也出现骨化中心,叫初级骨化中心,先进行软骨内化骨,然后进行软骨膜化骨,形成骨骺。当骨干和骨骺两者的骨化都接近完成时,中间仍保留一层软骨,叫做骺软骨。骨的发育基于两种机制:一是骺软骨不断增生,骨干端又不断骨化,使骨得以不断长长,直至20岁左右,骺软骨不再增长也被骨化,骨干与骨骺相连,二者的嵌接处形成一条粗糙的骺线;另一是骨膜内层不断地层层造骨与改建,其内部骨髓腔也不断造骨、破骨与改建,从而使骨干不断增粗、骨髓腔也不断的扩大。由于造骨和破骨互相矛盾互相制约的作用,使骨在长长变粗的同时,依据内、外环境诸多因素的影响,骨质的构筑得到不断的改建,使骨达到了以最少的原料而具有高度的韧性和硬度统一体的效能(图2-4)。短骨的骨化过程与长骨骨骺相似,但首先从软骨膜开始化骨,然后再进行软骨内化骨。
图2-4 长骨的发育模式图
二、骨连接
人体骨和骨之间藉助于结缔组织、软骨或骨连接起来。从连接形式上可分为直接连接(不动连接)和间接连接(可动连接,关节)两种。
1.直接连接
(一)韧带连接
两骨之间靠结缔组织直接连结的叫韧带连接。韧带ligament多呈膜状、扁带状或束状,由致密结缔组织构成。肉眼观呈白色,有光泽,附着于骨的地方与骨膜编织在一起,很难剥除,有的韧带由弹性结缔组织构成,肉眼观呈淡黄色,叫做黄韧带(如项韧带)。一般的韧带连接允许两骨间有极微的动度。但有些骨与骨之间,两直线缘相对或互以齿状缘相嵌,中间有少量结缔组织纤维穿入两侧的骨质中,使连结极为紧密,叫做缝,如颅骨的冠状缝和人字缝。
(二)软骨结合
相邻两骨之间以软骨相连接叫软骨结合。软骨组织属结缔组织的一种,呈固态有弹性,由大量的软骨细胞和间质构成,由于间质的成分不同,又有透明软骨、纤维软骨和弹力软骨的区分。第一助骨连于胸骨的软骨属透明软骨,而相邻椎骨椎体之间的椎间盘则由纤维软骨构成。由于软骨具有一定弹性,所以能做轻微的活动。有的软骨结合保持终生,而大部分软骨结合在发育过程中骨化变为骨结合。
(三)骨结合
由软骨结合经骨化演变而成,完全不能活动,如五块骶椎以骨结合融为一块骶骨。