(1)軟骨退化與初級骨化中心形成:在骨領(lǐng)形成的同時,軟骨雛形中段內(nèi)的軟骨細胞肥大并分泌堿性磷酸酶,使其周圍的軟骨基質(zhì)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(qū)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(zhì)等經(jīng)骨外膜穿越骨領(lǐng),進入退化軟骨區(qū),通過破骨細胞分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì),形成許多與原始骨干長軸平行的隧道。隧道的壁為殘存的鈣化軟骨基質(zhì),隧道的腔即初級骨髓腔。腔內(nèi)充以來自間充質(zhì)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(tǒng)稱初級骨髓(primary bone marrow)。隨后成骨細胞貼附于原始骨髓腔壁上(即殘留的鈣化軟骨基質(zhì)表面)生成骨組織,形成以鈣化軟骨基質(zhì)為中軸表面附以骨組織的過渡型骨小梁。最開始出現(xiàn)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(lǐng)的內(nèi)表面也逐漸被破骨細胞分解吸收。骨領(lǐng)的這種邊形成邊分解吸收的成骨過程,使骨干在增粗的同時保持骨組織的適當厚度,并使骨髓腔得以橫向擴大。由于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干中段持續(xù)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(nèi)骨化的連續(xù)過程,表現(xiàn)為從軟骨至骨干中段的骨髓腔之間,可依次分為下列代表成骨活動的四區(qū)
(3)次級骨化中心出現(xiàn)及骨骺形成:次級骨化中心(secondary ossification center)出現(xiàn)的時間因骨而異,早自出生前,晚至出生后數(shù)月或數(shù)年不等。出現(xiàn)的部位在骨干兩端的軟骨中央。次級骨化中心的發(fā)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。最后以初級骨松質(zhì)取代絕大部分軟骨組織,使骨干兩端轉(zhuǎn)變成為早期骨骺。骺端表面始終保留薄層軟骨,即關(guān)節(jié)軟骨。早期骨骺與骨干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(xù)分裂增殖及退化,破骨細胞及成骨細胞則不斷從骨髓腔側(cè)分解吸收鈣化的軟骨基質(zhì),并形成過渡型骨小梁,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、骺之間留下線性痕跡,稱為骺線(epiphyseal line)。早期骨骺通過生長及改建,最終形成內(nèi)部為骨松質(zhì)、表面為薄層骨密質(zhì)的骨骺。
(4)骨干骨密質(zhì)形成及改建:構(gòu)成原始骨干的初級骨松質(zhì),通過骨小梁增厚而使小梁之間的網(wǎng)孔變小,逐漸成為初級骨密質(zhì)。初級骨密質(zhì)中既無骨單位及間骨板,也不存在外、內(nèi)環(huán)骨板。至1歲左右,由于破骨細胞在原始骨密質(zhì)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(nèi),由骨原細胞分化為成骨細胞造骨,先將縱溝封閉成管,再貼附于管壁表面,形成自外向內(nèi)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(nèi)尚存的骨原細胞貼附于最內(nèi)層哈弗骨板內(nèi)表面,成為骨內(nèi)膜。
軟骨內(nèi)骨化的鑒別診斷:
軟骨雛形形成:在長骨將要發(fā)生的部位,間充質(zhì)細胞密集并分化出骨原細胞,后者繼而分化為軟骨細胞。軟骨細胞分泌軟骨基質(zhì),細胞也被包埋其中,成為軟骨組織。周圍的間充質(zhì)分化為軟骨膜,于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(chǎn)的骨形成。其過程先是軟骨膜內(nèi)出現(xiàn)血管,由于營養(yǎng)及氧供應(yīng)充分,軟骨膜深層的骨原細胞分裂并分化為成骨細胞。成骨細胞在軟骨表面產(chǎn)生類骨質(zhì),自身也被包埋其中而成為骨細胞。類骨質(zhì)隨后鈣化為骨基質(zhì),于是形成一圈包繞軟骨中段的薄層初級骨松質(zhì)。因此層骨松質(zhì)猶如領(lǐng)圈,故名骨領(lǐng)(bone collar)。骨領(lǐng)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(lǐng)表面及其兩端添加新的骨小梁,使骨領(lǐng)的初級骨松質(zhì)逐漸增厚,并從軟骨中段向兩端延伸。隨著胚胎的發(fā)育,骨領(lǐng)初級骨松質(zhì)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(wǎng)孔逐漸變小。此過程的持續(xù)使初級骨松質(zhì)逐漸成為初級骨密質(zhì)。
胎兒的骨形成,無需治療。