Module 01 · Skeletal System骨骼系统
Endochondral Ossification软骨内骨化
在之前的讨论中,我们讲解了膜内骨化。现在,我们将讨论软骨内骨化(Endochondral Ossification) 的过程。软骨内骨化会通过三个主要步骤进行:
- 第一步:间充质骨架的形成。所有骨骼的发育都始于间充质骨架,包括膜内骨化中的间充质骨架。
- 第二步:软骨模型的形成和生长。软骨内骨化的独特之处在于,这个软骨模型不仅存在,而且会生长。它会在长度和宽度上不断生长。
- 第三步:骨的形成与替代。最终,软骨将被骨替代,完成骨化过程。
软骨内骨化的独特之处在于,除了间充质骨架外,它还涉及一个软骨模型的形成,并且这个软骨模型不仅存在,还会生长。这个过程的复杂性使得软骨内骨化比膜内骨化更加复杂,但实际上身体大部分骨骼都通过这种方式发育,包括长骨和一些头骨骨骼(并非所有头骨,部分头骨通过软骨内骨化发育),以及胸部区域的一些骨骼。
1.软骨模型的形成
首先,软骨内骨化开始时会通过间充质骨架形成一个软骨模型。在这个阶段,成软骨细胞(Chondroblasts) 代替了成骨细胞。成软骨细胞会开始制造软骨,这个过程与膜内骨化不同,膜内骨化直接用骨替代间充质,而软骨内骨化则通过软骨模型发展。

软骨模型的发育
- 外膜的形成:在软骨模型外部,会形成一层被称为软骨膜(Perichondrium) 的结构。随着骨化的进程,软骨膜将最终被骨膜(Periosteum)所替代。
- 骨夹的形成:在这个过程中,你会看到一个被称为骨夹(Bony Collar) 的区域。这个区域是软骨模型两侧形成的骨结构,用来维持软骨模型的完整性,并帮助其生长。骨夹的形成实际上是通过膜内骨化完成的,因此,即便是在软骨内骨化过程中,膜内骨化也在一定程度上参与了骨的形成。
2.软骨模型的形成和生长
软骨模型的生长

软骨模型会在长度和宽度上不断生长,这两个生长方式分别被称为:
- 间质生长(Interstitial Growth):指的是在长度方向上的生长。
- 加成生长(Appositional Growth):指的是在宽度方向上的生长。
主要骨化中心的形成
- 随着软骨模型的生长,血管会进入模型的中部,形成原始骨化中心(Primary Ossification Center)。这是骨开始取代软骨的第一个区域。这个区域的血管通过营养孔(Nutrient Foramen) 进入,通常营养孔位于长骨干部的中部。
骨髓腔的形成

- 在骨化过程中,随着原始骨化中心的形成,骨骼的中部将形成一个空腔,即骨髓腔(Medullary Cavity)。此时,破骨细胞(Osteoclasts) 开始作用,分解软骨和先前形成的骨质,以形成这个空腔。
3.第二次骨化与关节软骨的形成

次骨化中心的形成
- 在出生时,血管将继续向长骨的两端延伸,这些部分将形成次骨化中心(Secondary Ossification Centers)。通常在这些区域中能看到一条动脉和一条静脉,这些被称为骺血管(Epiphyseal Vasculature)。这些次骨化中心通常出现在长骨的近端和远端,在出生后,这些区域才开始发生骨替代。
关节软骨与骨端软骨的形成

- 最后,关节软骨和骨端软骨(Epiphyseal Plate) 将形成。关节软骨是软骨模型的残留物,它在胎儿时期就已经存在,并会延续到成年。
- 骨端软骨(也称为生长板)是软骨模型被替代后的一部分,它持续帮助骨骼生长,直到个体发育成熟。随着骨骼的生长,骨端软骨会逐渐被骨替代,骨骼会变得更加坚固,身高也会随着骨骼的生长而增加。
总结
- 软骨模型的形成:首先,间充质骨架被软骨替代,成软骨细胞开始制造软骨。
- 软骨模型的生长:软骨模型会通过间质生长和加成生长增加长度和宽度。
- 骨的替代:血管进入,形成原始骨化中心,骨开始替代软骨。
- 次骨化中心的形成:出生后,血管继续向骨的两端延伸,形成次骨化中心。
- 关节软骨与骨端软骨的形成:其中骨端软骨帮助骨骼生长,并在生长结束时被骨替代。
通过这三个主要步骤,软骨内骨化使得骨骼能够从软骨模型逐渐发育成坚硬的骨骼,为骨骼提供支撑和保护,直至成年后停止生长。