[科普中國]-骨發(fā)育

骨胳起源于中胚層，骨發(fā)育包括骨的發(fā)生、骨的生長、骨的成形三個(gè)方面。

骨的發(fā)生有兩種方式：(1)膜內(nèi)成骨：

見于顱骨和面骨。最初間充質(zhì)細(xì)胞先形成纖維膜，膜內(nèi)有血管。間充質(zhì)細(xì)胞分裂增殖，演化為成骨細(xì)胞，分泌骨基質(zhì)和纖維，基質(zhì)吸收血中鈣質(zhì)，將細(xì)胞包埋在鈣化基質(zhì)中變?yōu)楣羌?xì)胞成為骨化中心和骨化點(diǎn)。纖維膜表面變?yōu)楣悄?、骨膜的間葉細(xì)胞不斷成骨向四周擴(kuò)展，形成骨小梁，小梁之間的間葉細(xì)胞分化為紅骨髓。

(2)軟骨內(nèi)成骨：

人胚發(fā)育第四周，間充質(zhì)細(xì)胞分化為軟骨細(xì)胞，集聚成細(xì)胞群，逐漸形成一定軟骨的形狀稱為軟骨雛型。隨后軟骨被破壞由骨組織所代替為軟骨內(nèi)成骨。軀干、四肢骨都來源于軟骨內(nèi)成骨。

骨的生長顱骨在出生后其中的很多骨化點(diǎn)已大部融合，顱頂未骨化的部分稱為囟門，至成年完全骨化后顱骨間有鋸齒狀縫隙，互相咬合，稱為顱縫，顱骨不再長大。軀干和四肢骨按下列程序生長。

所有的骨都通過兩種不同的方式來自于間充質(zhì)(中胚層，胚胎結(jié)締組織)：膜內(nèi)成骨(直接來源于間充質(zhì))和軟骨內(nèi)成骨(來源于間充質(zhì)形成的軟骨)。兩種方式形成的骨的組織學(xué)構(gòu)造相同。

骨的生長發(fā)育過程：膜內(nèi)成骨(膜性成骨)：骨的間充質(zhì)雛型形成于胚胎期，間充質(zhì)的直接成骨開始于胎兒期。

軟骨內(nèi)成骨(或軟骨成骨)：骨的軟骨雛型形成于胎兒期的間充質(zhì)，隨后，骨取代了大部分的軟骨。軟骨內(nèi)成骨的簡要描述將有助于我們對骨生長過程的理解。

間充質(zhì)細(xì)胞聚集并分化為成軟骨細(xì)胞，即生長的軟骨組織中的分裂細(xì)胞，這些細(xì)胞形成軟骨性骨雛型。在雛型的中部，軟骨鈣化(鈣鹽沉積)、骨膜毛細(xì)血管(來自于雛型周圍纖維鞘的毛細(xì)血管)長入鈣化的軟骨部并為其內(nèi)部供應(yīng)營養(yǎng)，這些血管及與之有關(guān)的成骨細(xì)胞(骨細(xì)胞)一起形成骨膜動(dòng)脈芽。毛細(xì)血管引導(dǎo)了初級骨化中心的形成，如此命名該中心是由于它形成的骨組織取代了骨雛型的大部分軟骨。從初級骨化中心骨化形成的骨體部叫骨干，它隨著骨的生長而生長。

軟骨雛型：

軟骨生長另一是外加生長，即軟骨膜深層細(xì)胞增生、分裂、分化成為新的軟骨細(xì)胞。第二是軟骨內(nèi)生長，即新生的軟骨細(xì)胞在自身的陷窩內(nèi)進(jìn)行分裂，形成同族軟骨細(xì)胞群。軟骨膜中有血管，通過基質(zhì)滲透，供應(yīng)軟骨細(xì)胞以營養(yǎng)。

原始骨化中心出現(xiàn)：四肢的軟骨雛型生長到一定的體積，骨干中段的軟骨膜細(xì)胞不再形成軟骨而分化為成骨細(xì)胞，環(huán)繞骨干形成一個(gè)骨殼即骨領(lǐng)。此時(shí)中心的軟骨細(xì)胞變?yōu)榉蚀?、基質(zhì)鈣化，軟骨膜和骨領(lǐng)中的血管侵入鈣化的軟骨細(xì)胞群內(nèi)成骨，即形成原始骨化中心。血管入侵的部位即為骨滋養(yǎng)動(dòng)脈管，骨化中心擴(kuò)大形成原始骨干，兩端稱為骺軟骨。

軟骨內(nèi)微循環(huán)與軟骨生長：從15cm胚胎開始，四肢長骨的骺軟骨和不規(guī)則骨的軟骨雛型單靠軟骨膜血管已不能維持其營養(yǎng)。這時(shí)軟骨膜細(xì)胞增生時(shí)即把一定數(shù)量的血管包埋在軟骨內(nèi)。進(jìn)入軟骨內(nèi)的每條血管各自保持一個(gè)獨(dú)立的毛細(xì)血管網(wǎng)，不互相吻合，分別營養(yǎng)其所屬軟骨組織。血管周圍都是間葉細(xì)胞，胚胎中后期，軟骨以血管為中心生長非常迅速。

二次骨化中心出現(xiàn)：

亦稱骺核，是在骺軟骨中心發(fā)生的，長大后稱骨骺。大部分骺核在生后出現(xiàn)。軟骨內(nèi)已有很多血管伸入，故不需要在軟骨膜下形成骨領(lǐng)。不規(guī)則骨如椎體、胸骨、骨盆、腕骨和跗骨等原始骨化中心出現(xiàn)與二次骨化中心出現(xiàn)的方式完全相同。

骨的縱徑和橫徑生長：兒童發(fā)育期，骨的縱徑生長是在骨骺和干骺端之間的骺板軟骨中進(jìn)行的，骺板軟骨中的細(xì)胞都呈縱向排列，形成軟骨細(xì)胞柱，緊貼在骨骺的骨板附近的為軟骨生發(fā)細(xì)胞，該處有來自骨骺動(dòng)脈的很多毛細(xì)血管襻，血液供應(yīng)十分豐富，使生發(fā)細(xì)胞不斷向干骺端增殖，很快變?yōu)榉蚀筌浌羌?xì)胞，隨后軟骨基質(zhì)鈣化，來自干骺端的毛細(xì)血管襻入侵，連續(xù)不斷的在干骺端形成新骨，使骨增長，直至骨骺與干骺完全閉合才停止。骨的橫徑生長是在骨皮質(zhì)外面骨膜中進(jìn)行，骨膜深層的間葉細(xì)胞不斷分化為成骨細(xì)胞，使骨不斷增粗。

骨的成形：

骨在發(fā)生成骨過程中，不斷增大，同時(shí)根據(jù)生理功能的需要，還不斷進(jìn)行改建和塑型，即骨的成形。它包括骨骺和干骺端新生骨的改建，變?yōu)樗少|(zhì)骨和髓腔，干骺端逐步移行至骨干，骨干不斷增粗，髓腔不斷擴(kuò)大等，最終使每個(gè)骨形成其各自的獨(dú)特的形態(tài)。

長骨的發(fā)生和生長：A.初級骨化中心和次級骨化中心的形成B.骨的長度在骺軟骨板兩端加長。在后續(xù)的生長過程中，直至青春期后骨干內(nèi)由初級骨化中心形成的骨才與骨骺內(nèi)由次級骨化中心形成的骨相愈合。

支持各骨的神經(jīng)和脈管系統(tǒng)：長骨的脈管系統(tǒng)和神經(jīng)支配：

骨骺由骺動(dòng)脈供血，骨干、干骺端和骨髓主要由大滋養(yǎng)動(dòng)脈(或動(dòng)脈)供血。干骺端動(dòng)脈和骺動(dòng)脈穿過骨密質(zhì)為骨松質(zhì)和骨兩端的骨髓供血。骨膜動(dòng)脈分支供應(yīng)骨膜。骨膜富含感覺神經(jīng)(骨膜神經(jīng))。大部分骨密質(zhì)由哈弗管道系統(tǒng)(骨單位)構(gòu)成，哈弗管包繞著1～2根營養(yǎng)骨細(xì)胞的小血管。

出生后，大多數(shù)次級骨化中心出現(xiàn)在骨的不同部位；在這些部位從骨化中心形成的骨叫骨骺。骨骺中間的軟骨細(xì)胞肥大，它們之間的骨基質(zhì)(細(xì)胞間物質(zhì))在鈣化的同時(shí)也開始分解，骺動(dòng)脈和成骨細(xì)胞一起長入正在生長的腔中。離骺最近并呈潮紅色的骨干部分是干骺端，為了繼續(xù)生長，由初級骨化中心形成的骨干部分并不與骺部由次級骨化中心形成的骨互相愈合，直到成年時(shí)成骨過程完成。因此，在長骨的生長期間，骺軟骨板在骨干和骺之間發(fā)揮重要作用。位于骨干和骺兩端的骺軟骨板最后都會被骨所取代，當(dāng)骺軟骨板發(fā)生骨化后，骨的生長便停止了，骨干與骨骺也就愈合。伴隨這個(gè)愈合過程而形成的接縫(骨性結(jié)合)特別致密，叫做骺線，該線在X線平片上很容易辨認(rèn)。這條骺線標(biāo)志著骨的長度生長停止時(shí)，骨干和骺之間的融合區(qū)域)。骨干與骺的愈合自青春期至成熟期日益加速。短骨的成骨過程與長骨的初級骨化中心相似，只有一塊短骨(跟骨)在形成的過程中形成次級骨化中心。

骨的血管和神經(jīng)的分布：

骨表面覆有纖維結(jié)締組織形成的骨膜，動(dòng)脈穿過骨膜進(jìn)入骨。骨膜動(dòng)脈從許多部位進(jìn)入并供應(yīng)骨，這些動(dòng)脈主要負(fù)責(zé)骨密質(zhì)的營養(yǎng)供給。因此，如果去除骨膜，骨就會死亡。在骨干的中心附近，滋養(yǎng)動(dòng)脈斜穿過骨密質(zhì)供給骨松質(zhì)和骨髓。干骺動(dòng)脈和骺動(dòng)脈供應(yīng)骨的兩端。靜脈與動(dòng)脈伴行通過滋養(yǎng)孔。許多大靜脈也在骨的關(guān)節(jié)端附近穿出滋養(yǎng)孔。含有紅骨髓的骨有許多大靜脈，骨膜內(nèi)的淋巴管也很豐富。

與骨有關(guān)的神經(jīng)與血管伴行進(jìn)入骨。骨膜有豐富的感覺神經(jīng)纖維——骨膜神經(jīng)，傳導(dǎo)骨的痛覺信息。骨膜對撕扯和張力特別敏感，所以骨折會引起急性劇痛。骨本身的感覺末梢相對稀少。骨內(nèi)的血管運(yùn)動(dòng)神經(jīng)通過控制血管的收縮和擴(kuò)張，調(diào)節(jié)通過骨髓的血流量。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王東明 - 副主任醫(yī)師 - 山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 骨科