軟骨內(nèi)骨化
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胎兒的大多數(shù)骨，如四肢骨、軀干骨及顱底骨等，均主要以軟骨內(nèi)成骨的方式發(fā)生。這種骨發(fā)生既包括與膜內(nèi)成骨相似的發(fā)生過程，又包括軟骨的持續(xù)生長與退化，以及軟骨組織不斷被骨組織取代的特有發(fā)生過程，而且其發(fā)生、生長與改建穿插交錯(cuò)的情況遠(yuǎn)較膜內(nèi)成骨復(fù)雜。
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軟骨內(nèi)骨化的原因
影響骨生長的因素很多，內(nèi)因如遺傳基因的表達(dá)和激素的作用等，外因如營養(yǎng)及維生素供應(yīng)等。
軟骨內(nèi)骨化的診斷
(1)軟骨退化與初級(jí)骨化中心形成：在骨領(lǐng)形成的同時(shí)，軟骨雛形中段內(nèi)的軟骨細(xì)胞肥大并分泌堿性磷酸酶，使其周圍的軟骨基質(zhì)鈣化及肥大的軟骨細(xì)胞自身退化死亡，留下較大的軟骨陷窩。此變化示初級(jí)骨化中心即將在該區(qū)形成。初級(jí)骨化中心(primary ossification center)形成之初，血管連同破骨細(xì)胞及間充質(zhì)等經(jīng)骨外膜穿越骨領(lǐng)，進(jìn)入退化軟骨區(qū)，通過破骨細(xì)胞分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì)，形成許多與原始骨干長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質(zhì)，隧道的腔即初級(jí)骨髓腔。腔內(nèi)充以來自間充質(zhì)的骨原細(xì)胞和成骨細(xì)胞，以及破骨細(xì)胞和正在形成中的造血組織等，統(tǒng)稱初級(jí)骨髓(primary bone marrow)。隨后成骨細(xì)胞貼附于原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質(zhì)表面)生成骨組織，形成以鈣化軟骨基質(zhì)為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現(xiàn)過渡型骨小梁的部位即初級(jí)骨化中心。
(2)骨髓腔形成與骨的增長：初級(jí)骨化中心的過渡型骨小梁不久便被破骨細(xì)胞分解吸收，使許多初級(jí)骨髓腔合成一個(gè)較大的次級(jí)骨髓腔。骨領(lǐng)的內(nèi)表面也逐漸被破骨細(xì)胞分解吸收。骨領(lǐng)的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程，使骨干在增粗的同時(shí)保持骨組織的適當(dāng)厚度，并使骨髓腔得以橫向擴(kuò)大。由于初級(jí)骨化中心兩端的軟骨組織不斷生長，緊鄰骨髓腔的軟骨又不斷退化，使初級(jí)骨化中心的骨化過程得以從骨干中段持續(xù)向兩端進(jìn)行，骨髓腔也隨之縱向擴(kuò)展。胎兒長骨的縱切面上，在骨的兩端可觀察到軟骨內(nèi)骨化的連續(xù)過程，表現(xiàn)為從軟骨至骨干中段的骨髓腔之間，可依次分為下列代表成骨活動(dòng)的四區(qū)
(3)次級(jí)骨化中心出現(xiàn)及骨骺形成：次級(jí)骨化中心(secondary ossification center)出現(xiàn)的時(shí)間因骨而異，早自出生前，晚至出生后數(shù)月或數(shù)年不等。出現(xiàn)的部位在骨干兩端的軟骨中央。次級(jí)骨化中心的發(fā)生過程與初級(jí)骨化中心相似。但骨化是從中央呈輻射狀向四周進(jìn)行的。最后以初級(jí)骨松質(zhì)取代絕大部分軟骨組織，使骨干兩端轉(zhuǎn)變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨，即關(guān)節(jié)軟骨。早期骨骺與骨干之間亦保留一定厚度的軟骨層，即骺軟骨，稱骺板(epiphyseal plate)(圖4-12，4-13)。骺板軟骨細(xì)胞繼續(xù)分裂增殖及退化，破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞則不斷從骨髓腔側(cè)分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì)，并形成過渡型骨小梁，使骨化不斷向兩端推進(jìn)，長骨因而不斷增長(圖4-14)至17-20歲時(shí)，骺板停止生長而被骨小梁取代，在長骨的干、骺之間留下線性痕跡，稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建，最終形成內(nèi)部為骨松質(zhì)、表面為薄層骨密質(zhì)的骨骺。
(4)骨干骨密質(zhì)形成及改建：構(gòu)成原始骨干的初級(jí)骨松質(zhì)，通過骨小梁增厚而使小梁之間的網(wǎng)孔變小，逐漸成為初級(jí)骨密質(zhì)。初級(jí)骨密質(zhì)中既無骨單位及間骨板，也不存在外、內(nèi)環(huán)骨板。至1歲左右，由于破骨細(xì)胞在原始骨密質(zhì)外表面順長軸進(jìn)行分解吸收，漸形成凹向深面的縱溝。骨外膜的血管及骨原細(xì)胞等隨之進(jìn)入溝內(nèi)，由骨原細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞造骨，先將縱溝封閉成管，再貼附于管壁表面，形成自外向內(nèi)呈同心圓式排列的哈弗骨板。其中軸始終保留一條血管通道，即中央管。管內(nèi)尚存的骨原細(xì)胞貼附于最內(nèi)層哈弗骨板內(nèi)表面，成為骨內(nèi)膜。
軟骨內(nèi)骨化的鑒別診斷
軟骨內(nèi)骨化的鑒別診斷：
軟骨雛形形成：在長骨將要發(fā)生的部位，間充質(zhì)細(xì)胞密集并分化出骨原細(xì)胞，后者繼而分化為軟骨細(xì)胞。軟骨細(xì)胞分泌軟骨基質(zhì)，細(xì)胞也被包埋其中，成為軟骨組織。周圍的間充質(zhì)分化為軟骨膜，于是形成一塊透明軟骨。其外形與將要形成的長骨相似，被稱為軟骨雛形(cartilage model)。
軟骨周骨化：是指軟骨雛形中段周圍產(chǎn)的骨形成。其過程先是軟骨膜內(nèi)出現(xiàn)血管，由于營養(yǎng)及氧供應(yīng)充分，軟骨膜深層的骨原細(xì)胞分裂并分化為成骨細(xì)胞。成骨細(xì)胞在軟骨表面產(chǎn)生類骨質(zhì)，自身也被包埋其中而成為骨細(xì)胞。類骨質(zhì)隨后鈣化為骨基質(zhì)，于是形成一圈包繞軟骨中段的薄層初級(jí)骨松質(zhì)。因此層骨松質(zhì)猶如領(lǐng)圈，故名骨領(lǐng)(bone collar)。骨領(lǐng)表面的軟骨膜從此改稱骨外膜。骨外膜深層的骨原細(xì)胞不斷分化為成骨細(xì)胞，向骨領(lǐng)表面及其兩端添加新的骨小梁，使骨領(lǐng)的初級(jí)骨松質(zhì)逐漸增厚，并從軟骨中段向兩端延伸。隨著胚胎的發(fā)育，骨領(lǐng)初級(jí)骨松質(zhì)中的成骨細(xì)胞不斷向骨小梁壁上添加骨組織，使骨小梁的網(wǎng)孔逐漸變小。此過程的持續(xù)使初級(jí)骨松質(zhì)逐漸成為初級(jí)骨密質(zhì)。
(1)軟骨退化與初級(jí)骨化中心形成：在骨領(lǐng)形成的同時(shí)，軟骨雛形中段內(nèi)的軟骨細(xì)胞肥大并分泌堿性磷酸酶，使其周圍的軟骨基質(zhì)鈣化及肥大的軟骨細(xì)胞自身退化死亡，留下較大的軟骨陷窩。此變化示初級(jí)骨化中心即將在該區(qū)形成。初級(jí)骨化中心(primary ossification center)形成之初，血管連同破骨細(xì)胞及間充質(zhì)等經(jīng)骨外膜穿越骨領(lǐng)，進(jìn)入退化軟骨區(qū)，通過破骨細(xì)胞分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì)，形成許多與原始骨干長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質(zhì)，隧道的腔即初級(jí)骨髓腔。腔內(nèi)充以來自間充質(zhì)的骨原細(xì)胞和成骨細(xì)胞，以及破骨細(xì)胞和正在形成中的造血組織等，統(tǒng)稱初級(jí)骨髓(primary bone marrow)。隨后成骨細(xì)胞貼附于原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質(zhì)表面)生成骨組織，形成以鈣化軟骨基質(zhì)為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現(xiàn)過渡型骨小梁的部位即初級(jí)骨化中心。
(2)骨髓腔形成與骨的增長：初級(jí)骨化中心的過渡型骨小梁不久便被破骨細(xì)胞分解吸收，使許多初級(jí)骨髓腔合成一個(gè)較大的次級(jí)骨髓腔。骨領(lǐng)的內(nèi)表面也逐漸被破骨細(xì)胞分解吸收。骨領(lǐng)的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程，使骨干在增粗的同時(shí)保持骨組織的適當(dāng)厚度，并使骨髓腔得以橫向擴(kuò)大。由于初級(jí)骨化中心兩端的軟骨組織不斷生長，緊鄰骨髓腔的軟骨又不斷退化，使初級(jí)骨化中心的骨化過程得以從骨干中段持續(xù)向兩端進(jìn)行，骨髓腔也隨之縱向擴(kuò)展。胎兒長骨的縱切面上，在骨的兩端可觀察到軟骨內(nèi)骨化的連續(xù)過程，表現(xiàn)為從軟骨至骨干中段的骨髓腔之間，可依次分為下列代表成骨活動(dòng)的四區(qū)
(3)次級(jí)骨化中心出現(xiàn)及骨骺形成：次級(jí)骨化中心(secondary ossification center)出現(xiàn)的時(shí)間因骨而異，早自出生前，晚至出生后數(shù)月或數(shù)年不等。出現(xiàn)的部位在骨干兩端的軟骨中央。次級(jí)骨化中心的發(fā)生過程與初級(jí)骨化中心相似。但骨化是從中央呈輻射狀向四周進(jìn)行的。最后以初級(jí)骨松質(zhì)取代絕大部分軟骨組織，使骨干兩端轉(zhuǎn)變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨，即關(guān)節(jié)軟骨。早期骨骺與骨干之間亦保留一定厚度的軟骨層，即骺軟骨，稱骺板(epiphyseal plate)(圖4-12，4-13)。骺板軟骨細(xì)胞繼續(xù)分裂增殖及退化，破骨細(xì)胞及成骨細(xì)胞則不斷從骨髓腔側(cè)分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì)，并形成過渡型骨小梁，使骨化不斷向兩端推進(jìn)，長骨因而不斷增長(圖4-14)至17-20歲時(shí)，骺板停止生長而被骨小梁取代，在長骨的干、骺之間留下線性痕跡，稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建，最終形成內(nèi)部為骨松質(zhì)、表面為薄層骨密質(zhì)的骨骺。
(4)骨干骨密質(zhì)形成及改建：構(gòu)成原始骨干的初級(jí)骨松質(zhì)，通過骨小梁增厚而使小梁之間的網(wǎng)孔變小，逐漸成為初級(jí)骨密質(zhì)。初級(jí)骨密質(zhì)中既無骨單位及間骨板，也不存在外、內(nèi)環(huán)骨板。至1歲左右，由于破骨細(xì)胞在原始骨密質(zhì)外表面順長軸進(jìn)行分解吸收，漸形成凹向深面的縱溝。骨外膜的血管及骨原細(xì)胞等隨之進(jìn)入溝內(nèi)，由骨原細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞造骨，先將縱溝封閉成管，再貼附于管壁表面，形成自外向內(nèi)呈同心圓式排列的哈弗骨板。其中軸始終保留一條血管通道，即中央管。管內(nèi)尚存的骨原細(xì)胞貼附于最內(nèi)層哈弗骨板內(nèi)表面，成為骨內(nèi)膜。
軟骨內(nèi)骨化的治療和預(yù)防方法
胎兒的骨形成，無需治療。
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