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介绍|]

人类骨骼

骨组织的功能既有支撑作用,又有推动作用。[1]骨骼不仅提供身体的物理支架,而且通过为肌肉、肌腱和韧带提供附着点来实现运动。[2]此外,骨骼还具有运动能力,保护重要器官,促进呼吸,在体内平衡中发挥作用,并在骨髓中产生各种对生存至关重要的细胞。[3]骨组织的独特之处在于它可以再生,恢复到功能齐全的损伤前状态。[2]

骨骼是一种代谢活跃的结缔组织,提供结构支持,促进运动和保护[4]在适当的条件下,骨组织经历矿化过程,并因沉积的钙而硬化。骨头很硬,它的许多功能都依赖于它特有的硬度。[5]

成年人的骨骼由206块骨头组成。出生时,大约有270块骨头,随着骨骼生长和成熟阶段这些骨头的一部分融合,最终的成年数量减少。在人的一生中,骨骼会不断地重塑,大部分成人骨骼大约每10年就会被替换一次。[6]

观看这个关于骨骼系统的10分钟视频,以及为什么宇航员斯科特·凯利和米哈伊尔·科尔尼延科在太空中研究它。它还包括骨骼系统的解剖,包括平的、短的和不规则的骨骼,以及它们的紧凑和海绵状的个体排列

[7]

骨骼结构|]

长骨解剖

骨骼由两种组织组成:

  1. 致密骨(皮质骨):占全身骨骼总量的80%,比松质骨/小梁骨更坚固。它是非常耐弯曲,扭转和压缩。它密度更大,在新陈代谢中作用最小。它主要出现在骨轴之类的长骨上[8]
骨膜,鲜绿色

骨头还含有:

  • 成骨细胞和骨细胞,负责骨的形成
  • 破骨细胞或骨吸收细胞
  • 类骨,胶原蛋白和其他的混合物[9]

骨类型|]

骨的分类

在人体中,存在五种骨骼类型:

  1. 长骨:主要由致密的骨头组成,骨髓很少。四肢的大部分骨头都是长骨。这些骨骼倾向于支撑体重和帮助运动(例如,股骨、胫骨、腓骨、肱骨)。
  2. 短骨:只有一层薄薄的致密骨(例如手腕和脚踝的骨头)。
  3. 平骨:通常是薄而弯曲的骨头。它们由两层外层致密骨和内层海绵状骨组成。扁平骨包括大部分的头骨和胸骨或胸骨。它们往往具有保护作用(例如胸骨、肋骨)。
  4. 籽骨:嵌入肌腱(如髌骨)。它们保护肌腱免受磨损和压力。
  5. 不规则骨:顾名思义,这些骨头不属于前四类,形状不寻常。它们包括脊柱和骨盆。它们通常保护器官或组织。

大体解剖学|]

长骨有两部分,骨干和骨骺经历软骨内成骨的骨头也有一个物理(生长板)。

  1. 骨干是在骨的近端和远端之间的管状轴。膈的中空区域称为髓腔,充满黄色[10]
  2. 骨骺(单数:physis)或生长板存在于经历软骨内成骨(大多数骨骼的胚胎软骨模型有助于纵向生长并逐渐被骨取代的过程)的骨骼中。[11]
  3. 骨骺-骨头的一部分或过程,单独骨化,后来与骨头的主要部分紧密相连。骨骺形成一个关节,而突突是肌腱或韧带附着的部位。一旦生长板融合,骨骺和干骺端连接。

骨组成|]

骨组成

骨由细胞和细胞外基质(ECM)组成,细胞外基质既有有机物也有无机物。成骨细胞合成骨ECM。

ECM包括:

  1. I型胶原蛋白与磷酸钙晶体基质混合(占干重的70%)
  2. 蛋白聚糖和糖蛋白,它们的含量较少,但对胶原纤维的组织、矿化和骨骼的吸收至关重要。硫酸软骨素占骨糖胺聚糖的67- 97%。[12]

骨细胞|]

骨细胞

骨细胞约占骨总体积的10%。骨骼不是一个静态的组织,它需要不断地维护和重塑。在这个过程中有三种主要的细胞类型。

  1. 成骨细胞:骨髓干细胞可以分化成成骨细胞。成骨细胞负责制造新骨和修复旧骨。成骨细胞产生一种叫做类骨的蛋白质混合物,这种混合物被矿化并形成骨骼。另一个功能是制造[9]

细胞外基质|]

实际上,骨骼是嵌在矿物质有机基质中的活细胞。这种细胞外基质包括:

  • 有机成分,主要是1型胶原蛋白
  • 无机成分,包括羟基磷灰石和其它盐,如钙和磷酸盐

胶原蛋白赋予骨骼抗拉强度,也就是抗撕裂的能力。羟基磷灰石赋予骨骼抗压强度或抗压能力。[9]

骨髓和造血|]

[8]它每秒产生大约200万个红细胞,同时也产生血小板和白细胞。有缺陷和老化的红细胞也会在骨髓中被破坏。[9][8]

这个4分钟的视频解释了造血:血细胞的形成

[13]

致密骨的功能单元|]

骨:骨的结构单位,由哈弗氏管和相应的致密骨片组成。

骨单位代表骨组织的单一功能单位。它围绕着“由骨细胞的动脉、静脉和神经供应”组成的中心管排列,胶原纤维取向呈同心片状。[8]这就是著名的哈弗森运河。该系统还包括小管和Volkmann管。它们分别允许相邻骨细胞和骨细胞之间的通信。骨突长几毫米,直径约0.2毫米(0.008英寸);它们往往与骨头的长轴平行。[8]

机械功能|]

头骨为大脑提供保护
  1. 保护。骨骼对于保护身体中重要而脆弱的器官至关重要。例如,骨骼保护心脏和大脑。
  2. 结构。没有骨头,我们的身体就没有了框架,本质上就是一堆一动不动的肉和组织。
  3. 运动。骨骼与关节、韧带、肌腱和肌肉相结合,使身体能够正常运动。
  4. 声音转导。骨骼对传导振动也很重要,振动使我们能够听到声音。[14][8]

代谢功能|]

骨骼的代谢功能有很多:

  1. 骨基质可以储存几种矿物质,主要是钙和磷以及铁蛋白形式的铁。
  2. 硫酸软骨素是一种碳水化合物,也是基质中常见的元素。
  3. 具体的[8]

改造|]

这是一个生理过程,在这个过程中,旧的或受损的骨被破骨细胞移除,然后由成骨细胞形成的新骨取而代之。[15][16]骨形成与骨吸收紧密耦合,以确保每次重塑后骨量或质量没有净变化。它需要四种骨细胞的协调作用。这个过程包括四个主要的不同但又相互重叠的阶段:

  1. 骨重塑在特定部位的启动/激活。破骨细胞前体被招募到骨重塑室(BRC)。
  2. 骨吸收和骨祖细胞的同步募集。骨吸收是主要的事件,但间充质干细胞(MSCs)和/或骨祖细胞进入BRC也开始募集。
  3. 成骨细胞分化和功能(类骨合成)。被挖出的骨被成骨细胞产生的类骨所取代。
  4. 类骨矿化和骨重塑完成。[4]

观看这个关于骨重塑的8分钟视频。

[17]

临床意义|]

骨组织易受多种疾病的影响,包括胚胎学、代谢、[8]

  • [4]
  • 参考文献|]
    1. 李建军,李建军,李建军,李建军。饮食和体育活动对儿童和青少年骨骼健康的影响。中华内分泌科学杂志。2021;12。
    2. 2.02.1Salhotra A, Shah HN, Levi B, Longaker MT。骨发育和修复机制。分子细胞生物学。2020年11月,21(11):696 - 711。
    3. Cowan PT, Kahai P。解剖学、骨头.[2021年7月26日更新]。StatPearls[网络]。金银岛(FL): StatPearls Publishing. 2022。
    4. 4.04.14.2El Sayed SA, nezweek TA, Varacallo M。生理学、骨头。InStatPearls [Internet] 2019 7月29日。StatPearls出版。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441968/(最后访问10.2.2020)
    5. Opentextbc.ca。(2018)。6.3骨结构-解剖学和生理学。[在线]可在:https://opentextbc.ca/anatomyandphysiology/chapter/6-3-bone-structure/
    6. 卫生局局长办公室(美国)骨骼健康与疾病的基础知识。《骨骼健康和骨质疏松症:外科医生2004年报告》。美国卫生局局长办公室。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK45504/(最后访问10.2.2020)
    7. 速成班。骨骼系统:速成班解剖学与生理学#19。可以从:http://www.youtube.com/watch?v=dMH0bHeiRNg[最后访问日期7.8.2022]
    8. 8.08.18.28.38.48.58.68.7Baig MA, Bacha D。组织学,骨。InStatPearls [Internet] 2019 5月5日StatPearls出版。可以从:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541132/(最后访问10.2.2020)
    9. 9.09.19.29.3今日医学新闻骨骼可用:https://www.medicalnewstoday.com/articles/320444#The-structure-of-bones(7.8.2022访问)
    10. 大厅里我。盖顿和霍尔医学生理学教科书电子书。爱思唯尔健康科学;2015年5月31日。
    11. Radiopedia物理可用:https://radiopaedia.org/articles/physis?lang=us(8.8.2022访问)
    12. Mmegias ECM可用:https://mmegias.webs.uvigo.es/02-english/5-celulas/2-tipos_mat_met.php(28.6.2022访问)
    13. 阿丽拉医疗媒体。造血-血细胞的形成,动画。可以从:https://www.youtube.com/watch?v=0deCbmh7PHs[最后访问日期7.8.2022]
    14. 医学网络健康骨骼功能可用:http://www.med-health.net/Functions-Of-Bones.html(7.8.2022访问)
    15. Epsley S, Tadros S, Farid A, Kargilis D, Mehta S, Rajapakse CS。炎症对骨骼的影响。生理学前沿。2021:1695。
    16. Ofer L, Dean MN, Zaslansky P, Kult S, Shwartz Y, Zaretsky J, Griess-Fishheimer S, monsongo - ornan E, Zelzer E, Shahar R。一种新的骨模型的非骨细胞调节机制。公共科学图书馆生物学》杂志上。2019年2月1日;17(2):e3000140。
    17. 嬉皮士生理学。骨头是如何重塑的?可以从:https://www.youtube.com/watch?v=sNfY8z3CqDg[上次访问8.8.2022]