骨骺的结构

1．骨骺　 由关节软骨及以下的骨松质（次级骨化中心）组成。它是关节的形态和大小发育的主要部位。次级骨化中心的数目因骨骼及其部位不同，有的骨骺仅有一个骨化中心，有的则有3～4个。如股骨头仅有1个，肱骨上端有3个（肱骨头、大结节、小结节）。肱骨下端有4个（内髁、外髁、滑车和肱骨小头）。

所有的骨骺都位于长骨的两端呈完全软骨性结构，这种软骨性结构称为软骨骺，而后相应发生骨化中心，称为软骨－骨骨骺或简称为骨骺，每一个软骨骺在特定时间出现二级骨化中心，并逐渐增大直到骨骼成熟，整个软骨部分由骨组织所代替，只剩下关节软骨。当骨化中心扩大时，发生结构性改变，尤其邻近骺板区形成一个明确的软骨下板与干骺端平行，即形成骺板，在X线片显示具有特征性骺线。

在软骨骺透明软骨最初形成时，关节面软骨与其余透明软骨之间没有明显差别，但在某一点上出现有限的细胞群，并稳定下来，其功能与其余骨骺不同，其生理功能、生化学均有差异，这就是透明软骨最后形成关节面软骨，在正常情况下它不具备骨化能力，当成熟时产生一潮线，成为关节软骨与透明软骨的分界线。

组织学观察，于二级骨化中心出现后，其周围可见大量的肥大细胞，发生变性而骨化，其肥大细胞的远端即为增殖细胞及软骨细胞，与骺板的结构相似，也就是软骨化骨的组织学过程。

2．骺板 由软骨发育细胞组成，是后天长骨纵向生长，人体逐渐增高的发源地。骺板的形态各部位不完全一样，有横行、斜行、纵行、不规则形，例如肱骨上端骨骺呈倒“V”形。

骺板可分为两类，即盘状骺板和球状骺板，大多数长骨的骺板为盘状骺板，介于骨骺和干骺端之间，呈盘状结构。球状骺板多在短骨，如掌（跖）骨及指（趾）骨，初起在两端各有一个球状骺板，随着生长发育，只有一端保留一个真正骺板，形成盘状。而另一端球状骺板较快被代替，形成球状关节软骨。

骺板是出生前、后软骨内化骨的主要机构，大多数骺板在发育过程中轮廓保持相似。从胚胎早期到骨骼成熟，骺板具有一种特征性，且不大变化的基本细胞。骺板之间的差别是生长速度和生物力学应力的反应，表现为每一带的细胞数目不同，骺板整个厚度不同和特异性细胞改变，如纤维软骨代替肥大细胞层，这种形态学改变适应于功能的变化。

按软骨细胞的生长变化，骺板可以分成四层。

（1）静止细胞层：来自骨骺外对骨膜细胞的增殖，是骨骺基底骨板底的第一层，对骨骺的生长发育起着最重要的作用。这层含有丰富的基质（粘多糖、硫酸软骨素、蛋白质及胶原纤维）。

（2）细胞增殖层：这一层细胞开始增殖，犹如硬币堆积，细胞体质宽而扁，每一条细胞类如圆柱，其间有较丰富的基质，中间有胶原纤维。生长快速时，此层很长；生长缓慢时则短，它的长度说明细胞生长的速度。这一层与静止细胞层，共占骺板的1/2。

以上两层，软骨细胞的新陈代谢旺盛，又称发育细胞层，是骺板的生长区。由于有丰富的基质（尤其是胶原纤维），增加了骺板的强度，一般不容易受到损伤而发生生长障碍。若一旦有实质性损伤就很难避免，甚至出现永久性的生长障碍。

（3）细胞肥大层：这层的细胞肥大，并逐渐成熟，有的通过退变，有的通过骨母细胞的形成，而发生转化。由于细胞间质减少，胶原纤维也随着减少，又是在钙化与非钙化的交界处，所以，这一层最脆弱。大多数骨骺分离，损伤都发生在这一层。一般来说，只要供应这一层的营养血管未受损伤，不会发生生长障碍。

（4）细胞退化层：软骨基质被骨基质所代替。骨母细胞在钙化的软骨中分化，使骨样组织形成骨组织，称原发性松质骨，通过再塑，形成成熟的继发性松质骨。由于这一层巨大的软骨细胞逐步钙化和骨化，而转化成成骨细胞，因之亦较坚强（图1-30）。

图1-30　骺板的结构

早在1873年Ranvier曾叙述了骨骺板周围有一个环行切迹，其结构随着电镜和放射自显影技术的发展才被了解。目前认为骨沟内有三种不同的细胞组成：首先骨沟内有一组密集成团的细胞，系由胚胎的原始细胞演变成骨皮（bony band）的骨母细胞，围绕着骺板和干骺端的连接部位，另一组弥散而广泛分布在沟内，且难以区别为间质细胞或纤维母细胞，其中一些是软骨母细胞的前身，有助于适当的软骨生成，起着骨骺横向生长的作用：第三位于切迹下方的胶原纤维鞘中的纤维母细胞和纤维细胞，形成一个纤维层与骨膜和软骨膜相延续，呈垂直、斜行或环行，伸入至骨骺软骨，当骨生长过程中骨膜可坚固地固定于骨骺板，称为Lacroix软骨膜环，它的主要功能是提供与软骨连接部的机械支持作用。

骺板周围是Ranvier区，内有间叶细胞，不断向骺板周围增添新的细胞，使骺板向周围逐渐骨化，形成骨化环，称Lacroix骨化环，与干骺端骨膜下形成的骨相连结。骺板内骨化是一个连续过程，由静止细胞层逐渐成熟、生长、钙化直到被新生骨质所代替，也就是软骨内成骨的过程。这一过程要一直持续到骨干骺端和骨骺相连合，纵向生长乃停止。此时骨骺周围的软骨大部分消失，惟关节面部分保留下来，形成了关节软骨。其变化程序如下：

（1）自骺板远端开始，静止的软骨细胞越近干骺端，增生越活跃。

（2）接近于干骺端的成熟的软骨细胞呈纵向柱状排列，形成软骨柱，随之发生水肿、胀大，并开始退行性变。

（3）在柱状排列的退变的软骨细胞之间，间质发生钙化，即预备钙化带，紧贴于干骺端。X线上为致密的带状影。

（4）软骨细胞退变后，遗留有成行的陷窝，随之有成骨细胞长入，成骨细胞在陷窝壁（钙化的软骨）上形成类骨质（骨样组织）。

（5）类骨组织被钙盐沉着，同时钙化的软骨被移除，形成海绵状原始骨小梁。后者被吸收形成成熟的骨组织，并按其所承受的应力而排列。最后再经骨成型阶段，成为正常的骨骺。骨横径的生长是经过骨膜下新骨的形成。与此同时，骨皮质的内层被吸收，形成松质骨，使骨皮质不致过厚。

3．干骺端　参与软骨细胞肥大，基质钙化和成骨活动，使骨干继续纵向生长，是骨干两端不同形状的膨大部分，其主要特征是骨皮质变薄，由初级骨松质和次级骨松质组成的骨小梁增多，广泛的中央和周围再塑形，使初级骨松质向次级骨松质转化，包括溶骨、破骨和成骨过程，该处与其他区域相比，有相当多的骨更新，这种活跃的表现过程为99m Tc-MDP吸收量增加。

干骺端骨皮质也随着发育而改变，与骨干比相对薄，具有多孔性，孔窗中有纤维血管软组织成分，与骨髓腔和骨膜下区相连。该区近骺板的窗孔较近骨干处多，近骨干处皮质也增厚发生较大的形态上的移行，干骺端无明显的骨单位（Havers系统）。在干骺端初级骨松质与骺板肥大细胞相邻部位可以看出在生长最快的长骨中骨小梁呈纵行排列，而较短的长骨如掌、指骨其骨小梁呈横向排列，当在青春期生长减慢时，大的长管状骨也可见到类似横向排列。这种骨小梁排列方向不同，影响对异常应力的反应，因此长骨干骺端损伤明显高于短骨干骺端损伤。

骨膜在骨干附着较松，在干骺端附着越来越牢固，这是骨内、外的纤维组织经窗孔保持连续的缘故，显著地增加了生物力学强度。骨膜紧密附着于骺板周围与Ranvier区相融合，并与骨骺软骨膜相融合，干骺端骨皮质延伸到骺板，延伸下去成为Lacroix软骨膜环。