軟骨內骨化

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胎兒的大多數骨,如四肢骨軀幹骨及顱底骨等,均主要以軟骨內成骨的方式發生。這種骨發生既包括與膜內成骨相似的發生過程,又包括軟骨的持續生長與退化,以及軟骨組織不斷被骨組織取代的特有發生過程,而且其發生、生長與改建穿插交錯的情況遠較膜內成骨複雜。

目錄

軟骨內骨化的原因

影響骨生長的因素很多,內因如遺傳基因的表達和激素的作用等,外因如營養及維生素供應等。

軟骨內骨化的診斷

(1)軟骨退化初級骨化中心形成:在骨領形成的同時,軟骨雛形中段內的軟骨細胞肥大並分泌鹼性磷酸酶,使其周圍的軟骨基質鈣化及肥大的軟骨細胞自身退化死亡,留下較大的軟骨陷窩。此變化示初級骨化中心即將在該區形成。初級骨化中心(primary ossification center)形成之初,血管連同破骨細胞間充質等經骨外膜穿越骨領,進入退化軟骨區,通過破骨細胞分解吸收鈣化的軟骨基質,形成許多與原始骨幹長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質,隧道的腔即初級骨髓腔。腔內充以來自間充質的骨原細胞和成骨細胞,以及破骨細胞和正在形成中的造血組織等,統稱初級骨髓(primary bone marrow)。隨後成骨細胞貼附於原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質表面)生成骨組織,形成以鈣化軟骨基質為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現過渡型骨小梁的部位即初級骨化中心。

(2)骨髓腔形成與骨的增長:初級骨化中心的過渡型骨小梁不久便被破骨細胞分解吸收,使許多初級骨髓腔合成一個較大的次級骨髓腔。骨領的內表面也逐漸被破骨細胞分解吸收。骨領的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程,使骨幹在增粗的同時保持骨組織的適當厚度,並使骨髓腔得以橫向擴大。由於初級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,使初級骨化中心的骨化過程得以從骨幹中段持續向兩端進行,骨髓腔也隨之縱向擴展。胎兒長骨的縱切面上,在骨的兩端可觀察到軟骨內骨化的連續過程,表現為從軟骨至骨幹中段的骨髓腔之間,可依次分為下列代表成骨活動的四區

(3)次級骨化中心出現及骨骺形成:次級骨化中心(secondary ossification center)出現的時間因骨而異,早自出生前,晚至出生後數月或數年不等。出現的部位在骨幹兩端的軟骨中央。次級骨化中心的發生過程與初級骨化中心相似。但骨化是從中央呈輻射狀向四周進行的。最後以初級骨松質取代絕大部分軟骨組織,使骨幹兩端轉變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨,即關節軟骨。早期骨骺與骨幹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)。骺板軟骨細胞繼續分裂增殖及退化,破骨細胞及成骨細胞則不斷從骨髓腔側分解吸收鈣化的軟骨基質,並形成過渡型骨小梁,使骨化不斷向兩端推進,長骨因而不斷增長(圖4-14)至17-20歲時,骺板停止生長而被骨小梁取代,在長骨的干、骺之間留下線性痕迹,稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建,最終形成內部為骨松質、表面為薄層骨密質的骨骺。

(4)骨幹骨密質形成及改建:構成原始骨幹的初級骨松質,通過骨小梁增厚而使小梁之間的網孔變小,逐漸成為初級骨密質。初級骨密質中既無骨單位及間骨板,也不存在外、內環骨板。至1歲左右,由於破骨細胞在原始骨密質外表面順長軸進行分解吸收,漸形成凹向深面的縱溝。骨外膜的血管及骨原細胞等隨之進入溝內,由骨原細胞分化為成骨細胞造骨,先將縱溝封閉成管,再貼附於管壁表面,形成自外向內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。管內尚存的骨原細胞貼附於最內層哈弗骨板內表面,成為骨內膜

軟骨內骨化的鑒別診斷

軟骨內骨化的鑒別診斷:

軟骨雛形形成:在長骨將要發生的部位,間充質細胞密集並分化骨原細胞,後者繼而分化為軟骨細胞。軟骨細胞分泌軟骨基質細胞也被包埋其中,成為軟骨組織。周圍的間充質分化為軟骨膜,於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的骨形成。其過程先是軟骨膜內出現血管,由於營養及氧供應充分,軟骨膜深層的骨原細胞分裂並分化為成骨細胞成骨細胞在軟骨表面產生類骨質,自身也被包埋其中而成為骨細胞。類骨質隨後鈣化骨基質,於是形成一圈包繞軟骨中段的薄層初級骨松質。因此層骨松質猶如領圈,故名骨領(bone collar)。骨領表面的軟骨膜從此改稱骨外膜。骨外膜深層的骨原細胞不斷分化為成骨細胞,向骨領表面及其兩端添加新的骨小梁,使骨領的初級骨松質逐漸增厚,並從軟骨中段向兩端延伸。隨著胚胎的發育,骨領初級骨松質中的成骨細胞不斷向骨小梁壁上添加骨組織,使骨小梁的網孔逐漸變小。此過程的持續使初級骨松質逐漸成為初級骨密質

(1)軟骨退化初級骨化中心形成:在骨領形成的同時,軟骨雛形中段內的軟骨細胞肥大並分泌鹼性磷酸酶,使其周圍的軟骨基質鈣化及肥大的軟骨細胞自身退化死亡,留下較大的軟骨陷窩。此變化示初級骨化中心即將在該區形成。初級骨化中心(primary ossification center)形成之初,血管連同破骨細胞及間充質等經骨外膜穿越骨領,進入退化軟骨區,通過破骨細胞分解吸收鈣化的軟骨基質,形成許多與原始骨幹長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質,隧道的腔即初級骨髓腔。腔內充以來自間充質的骨原細胞和成骨細胞,以及破骨細胞和正在形成中的造血組織等,統稱初級骨髓(primary bone marrow)。隨後成骨細胞貼附於原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質表面)生成骨組織,形成以鈣化軟骨基質為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現過渡型骨小梁的部位即初級骨化中心。

(2)骨髓腔形成與骨的增長:初級骨化中心的過渡型骨小梁不久便被破骨細胞分解吸收,使許多初級骨髓腔合成一個較大的次級骨髓腔。骨領的內表面也逐漸被破骨細胞分解吸收。骨領的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程,使骨幹在增粗的同時保持骨組織的適當厚度,並使骨髓腔得以橫向擴大。由於初級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,使初級骨化中心的骨化過程得以從骨幹中段持續向兩端進行,骨髓腔也隨之縱向擴展。胎兒長骨的縱切面上,在骨的兩端可觀察到軟骨內骨化的連續過程,表現為從軟骨至骨幹中段的骨髓腔之間,可依次分為下列代表成骨活動的四區

(3)次級骨化中心出現及骨骺形成:次級骨化中心(secondary ossification center)出現的時間因骨而異,早自出生前,晚至出生後數月或數年不等。出現的部位在骨幹兩端的軟骨中央。次級骨化中心的發生過程與初級骨化中心相似。但骨化是從中央呈輻射狀向四周進行的。最後以初級骨松質取代絕大部分軟骨組織,使骨幹兩端轉變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨,即關節軟骨。早期骨骺與骨幹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)。骺板軟骨細胞繼續分裂增殖及退化,破骨細胞及成骨細胞則不斷從骨髓腔側分解吸收鈣化的軟骨基質,並形成過渡型骨小梁,使骨化不斷向兩端推進,長骨因而不斷增長(圖4-14)至17-20歲時,骺板停止生長而被骨小梁取代,在長骨的干、骺之間留下線性痕迹,稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建,最終形成內部為骨松質、表面為薄層骨密質的骨骺。

(4)骨幹骨密質形成及改建:構成原始骨幹的初級骨松質,通過骨小梁增厚而使小梁之間的網孔變小,逐漸成為初級骨密質。初級骨密質中既無骨單位及間骨板,也不存在外、內環骨板。至1歲左右,由於破骨細胞在原始骨密質外表面順長軸進行分解吸收,漸形成凹向深面的縱溝。骨外膜的血管及骨原細胞等隨之進入溝內,由骨原細胞分化為成骨細胞造骨,先將縱溝封閉成管,再貼附於管壁表面,形成自外向內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。管內尚存的骨原細胞貼附於最內層哈弗骨板內表面,成為骨內膜

軟骨內骨化的治療和預防方法

胎兒的骨形成,無需治療。

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