软骨内成骨

软骨内成骨主要见于部分颅底骨、脊椎骨、骨盆和四肢骨。

首先，间充质细胞增生，密度增加，分化成骨原细胞。在没有血管侵入的情况下，骨原细胞不能分化为成骨细胞，胞体变圆，聚集成团，突起消失，细胞边界不清。随着细胞体积的增大，骨原细胞分化成了软骨母细胞，此处成为软骨化中心。软骨母细胞继续增大，胞质和细胞器进一步增多，成为软骨细胞，两者均分泌软骨基质，而后被埋于软骨陷窝中。软骨陷窝内的细胞继续分裂形成同源细胞群。软骨细胞分泌的胶原分子主要是Ⅱ型胶原。Ⅱ型胶原不易组装成胶原纤维，只能以胶原原纤维的形式存在，形成透明软骨，与未来将要形成的骨骼形状相似的透明软骨组织称为软骨雏形，出现时间在第5周，以后的发育进程各有不同。在软骨雏形的基础上进一步成骨的方式称为软骨内成骨。以长骨为例，其形成过程如下：

1．骨领形成　外围结缔组织中的血管侵入软骨膜后，软骨雏形中段软骨膜内层的骨原细胞在血供增加后分化为成骨细胞。成骨细胞以膜内成骨的方式形成薄层骨组织称为骨领。骨领外面的软骨膜变成了骨膜。

2．血管侵入和初级骨化中心形成　受骨领包围的软骨雏形中央，软骨细胞停止分裂，胞质内糖原堆积，细胞呈空泡样变，分泌的碱性磷酸酶（AKP）使基质钙化。钙化后，软骨细胞因缺乏营养而退行性变和崩解，死亡细胞的降解物吸引骨外膜的血管侵入。血管的外围包着骨膜，骨膜带着骨原细胞一起进入退变的软骨组织；血液单核细胞侵入后，变成破骨细胞，溶解软骨组织，形成原始骨髓腔；血液造血干细胞进入原始骨髓腔，形成造血组织。骨原细胞分化为成骨细胞后，在原碎裂软骨基质的表面造骨，形成内部是软骨基质，表面是骨组织的特殊结构称为过渡性骨小梁，此处即为初级骨化中心。

3．骨髓腔形成与扩大　破骨细胞迅速吸收过渡性骨小梁，原始骨髓腔融合成大的骨髓腔。骨髓腔两端的软骨组织发生着生长、肥大、钙化、吸收、骨化和再吸收的过程使骨髓腔随着软骨组织的生长而扩张，长骨加长。从软骨雏形两端的透明软骨组织向着中央骨髓腔之间依次呈现以下几个清晰的区带，称为：

（1）静止区：为透明软骨组织，此处内部的软骨细胞不太增殖，主要依赖于其表面软骨膜的外加生长而增大。

（2）增生区：软骨细胞快速分裂成串珠状，并产生一定量的基质，使软骨雏形变长。

（3）肥大区：软骨细胞成熟，肥大，分裂停止，糖原增多，胞质空泡样变，产生基质小泡，内部也含有AKP，能诱导基质钙化。软骨细胞成熟后随即发生凋亡。

（4）钙化区：基质钙化启动后，软骨基质内的Ⅱ型胶原以及软骨基质特有的蛋白多糖等限制了羟磷灰石形成大的结晶体。钙化区软骨细胞死亡崩解。

（5）骨化区：该区邻近骨髓腔，腔面参差不齐，成骨细胞在残留的钙化软骨基质表面骨化，形成过渡性骨小梁。

4．次级骨化中心形成　在软骨雏形的两端，以类似初级骨化中心的发生方式形成次级骨化中心。次级骨化中心向外围放射状生长，但在关节腔面保留一层关节软骨，在与初级骨化中心之间保留骺软骨。骺软骨保持生长状态，呈现如上的5个区域变化，使长骨变长，直至青春期末骺软骨钙化为止（图1-1）。

在骨骺与骨干交界处，暂时保留一层不骨化的软骨组织，称为骺板。骺板的存在是成骨继续加长的基础。骺板的软骨细胞继续保持繁殖能力，不断生成新的软骨，并依照以上所述骨干两端软骨内成骨的过程进行成骨。骺板的软骨增生速度与软骨破坏及成骨速度保持平衡状态，故骺板的厚度相对恒定。当骨的生长发育趋于停止时（18岁前后），骺板被骨组织代替，成为骺线。

长骨的发生、发育、生长和改建过程，受遗传、环境、活动状态、血供、内分泌、局部微环境和微生物力学等多种因素的调节，在细胞和分子水平进行生物学调节和力学调节（图1-2，图1-3）。