骨
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骨(bone)，由堅(jiān)硬而具彈性的骨組織構(gòu)成的器官、全身骨互相連接構(gòu)成骨骼、為運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成部分。骨髓又是造血組織。見于脊椎動(dòng)物。成人有骨 206塊。按部位可分為顱面骨、軀干骨和四肢骨，從形態(tài)可分為長骨（管狀骨，如肱骨、股骨）、短骨（如腕骨、跗骨）、扁骨（如頂骨、骨盆骨）和不規(guī)則骨（如椎骨）。部份肌腱或韌帶內(nèi)（如手掌面、足蹠面）有卵圓形結(jié)節(jié)狀小骨塊，稱為籽骨，用以代替部分關(guān)節(jié)面，變更、緩和所受壓力，減少肌腱與骨面間的摩擦，改變骨骼肌牽引的方向等。籽骨一般僅數(shù)毫米大小，但髕骨是全身最大的籽骨。骨的變異甚多，有時(shí)鄰近兩骨可合并為一塊，如寰椎與枕骨愈合；有時(shí)應(yīng)合并的骨未能合并，如額骨分為兩塊。手、足骨部分偶見附骨（由幾個(gè)骨化點(diǎn)形成的骨未愈合成一塊，或出現(xiàn)額外的骨化點(diǎn)），故在閱讀骨骼 X射線片時(shí)，應(yīng)注意勿認(rèn)為是骨折。各骨的大小、形態(tài)與其功能相適應(yīng)。骨的表面由于肌肉的附著以及鄰近肌腱、神經(jīng)、血管的通過而形成轉(zhuǎn)子、結(jié)節(jié)、突起、嵴、溝和切跡。骨外附有骨膜，內(nèi)有骨髓腔，充以骨髓。
骨的主要功能為：①保護(hù)內(nèi)臟器官、神經(jīng)組織和功能間隙；②作為機(jī)體支架、支持體重、對(duì)抗重力；③提供堅(jiān)固的運(yùn)動(dòng)鏈和肌肉附著點(diǎn)，在運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮杠桿作用；④作為儲(chǔ)存鈣磷的倉庫，以保持體內(nèi)礦物鹽平衡；⑤骨髓是造血組織。
骨分皮質(zhì)骨（密質(zhì)骨）和小梁骨（松質(zhì)骨、海綿骨、髓質(zhì)骨），皮質(zhì)骨的疏松度為5～30％，而小梁骨為30～90％。長骨多呈管狀，位于四肢游離部分。中間部分較長，稱為骨干，內(nèi)有空腔，即骨髓腔，含有骨髓。兩端為骨端，在未發(fā)育成熟時(shí)稱為骨骺，其表面為較薄的骨密質(zhì)，內(nèi)部為骨松質(zhì)。骨干與骨骺相交處為干骺端。在具有復(fù)關(guān)節(jié)及具多數(shù)突起的骨有附加骨化點(diǎn)。短骨外面為密質(zhì)骨，內(nèi)部全為松質(zhì)骨，起支持作用。扁骨多位于人體中軸及四肢肢帶部，組成容納重要器官的腔壁，起保護(hù)作用。骨的構(gòu)造。長骨干的皮質(zhì)由較厚的骨密質(zhì)構(gòu)成，皮質(zhì)骨在內(nèi)、外環(huán)板之間有多層同心圓排列的圓筒狀骨板，其中心有一縱行管道，是血管、神經(jīng)通路，這種由骨板和中心管道形成的結(jié)構(gòu)稱為哈弗斯氏系統(tǒng)或骨單位。
骨的附屬組織有骨膜、骨髓、血管、神經(jīng)等。骨膜分為骨外膜與骨內(nèi)膜。骨外膜為包被在骨表面較厚致密的結(jié)締組織膜，有粗大的膠質(zhì)纖維束──沙比氏纖維，穿入骨質(zhì)，起固定骨膜的作用。骨外膜內(nèi)層的生骨細(xì)胞在幼年時(shí)非?；钴S，可分化為成骨細(xì)胞，參與骨的形成；成年后處于靜止?fàn)顟B(tài)，但終生保持分化能力，一旦骨折，可分化為成骨細(xì)胞，形成骨痂。骨內(nèi)膜為薄層結(jié)締組織膜，不僅襯附在骨髓腔面，也被附在骨小梁和哈弗斯氏管的內(nèi)表面，具有分化為成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的能力。骨髓充填于骨髓腔及骨松質(zhì)的網(wǎng)眼內(nèi)，由多種細(xì)胞及網(wǎng)狀結(jié)締組織構(gòu)成，血管豐富，胎兒及幼兒的骨髓含大量不同發(fā)育階段的紅細(xì)胞及其他幼稚型血細(xì)胞，呈紅色，稱為紅骨髓，有造血功能。5～7歲后紅骨髓漸為脂肪組織代替，呈黃色，稱黃髓。成年后僅扁狀骨、不規(guī)則骨、長骨骨端的骨髓保留為紅骨髓，具有制造與釋放血細(xì)胞成分的作用。大量失血時(shí)，黃髓可轉(zhuǎn)變?yōu)榧t骨髓，重新執(zhí)行造血功能。
目錄 |
骨組織
骨組織由骨細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)組成。
骨細(xì)胞系統(tǒng)的細(xì)胞
由間充質(zhì)細(xì)胞分化而來，形成骨細(xì)胞譜系，包括生骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞。
① 生骨細(xì)胞。又稱骨祖細(xì)胞或前成骨細(xì)胞是骨細(xì)胞譜系中的干細(xì)胞。生骨細(xì)胞經(jīng)常存在于骨膜和哈弗斯氏管中，終身發(fā)揮作用，在正常骨生長與再建時(shí)，可分化為成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞；在骨缺損或骨折修復(fù)時(shí)，還可被激活分化為骨形成細(xì)胞。生骨細(xì)胞對(duì)已經(jīng)分化的骨細(xì)胞還具有調(diào)整作用，例如成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞可恢復(fù)為生骨細(xì)胞。
② 成骨細(xì)胞。常呈單層上皮樣覆蓋于新生骨的表面，活躍時(shí)呈肥胖的立方形或圓形，靜止時(shí)則呈扁平柱狀，細(xì)胞之間以裂隙接合，表面有多數(shù)短絨毛狀突起與相鄰細(xì)胞相接。成骨細(xì)胞胞質(zhì)豐富，呈強(qiáng)嗜堿性。成骨細(xì)胞有大量細(xì)胞器，充滿發(fā)育良好的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體，還有發(fā)達(dá)的戈?duì)柤象w、核糖體、溶酶體、空泡與糖原顆粒等。這些細(xì)胞器有很強(qiáng)的蛋白質(zhì)合成能力，產(chǎn)生有機(jī)機(jī)質(zhì)?；|(zhì)小泡由細(xì)胞膜或其突起形成，與鈣化有關(guān)，含豐富的磷脂，可作為鈣化觸酶。約80％的堿性磷酸酶存在于基質(zhì)小泡內(nèi)，可產(chǎn)生大量PO婯。基質(zhì)小泡含焦磷酸酶，能分解焦磷酸，消除其對(duì)鈣化的抑制作用。基質(zhì)小泡尚含三磷酸腺苷酶，分解三磷酸腺苷而產(chǎn)生能量，將細(xì)胞外的Ca2+向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)，濃縮。基質(zhì)小泡分布于成骨細(xì)胞或骨細(xì)胞附近的類骨質(zhì)中，破裂后，堿性磷酸酶能增加局部磷酸含量，磷質(zhì)與鈣有很強(qiáng)的親和性，以鈣鹽結(jié)晶作為核心可使鈣化范圍逐漸擴(kuò)大，而使類骨質(zhì)迅速鈣化。
③ 骨細(xì)胞。一旦成骨細(xì)胞包埋于由其分泌的骨基質(zhì)中，即轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌?xì)胞，位于骨間質(zhì)中腔隙的骨陷窩內(nèi)，由胞質(zhì)發(fā)出突起與相鄰骨細(xì)胞突起連接，通過骨小管從周圍組織的血管獲得營養(yǎng)。骨細(xì)胞呈弱嗜堿性，其細(xì)胞器大量減少，僅有少量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和戈?duì)柤象w，這說明其合成骨其質(zhì)的能力已大大減少，骨細(xì)胞壽命有限，可逐漸衰老死亡。成熟骨細(xì)胞所在陷窩可以擴(kuò)大呈不規(guī)則形，這種由骨細(xì)胞引起的溶骨活動(dòng)也稱為骨細(xì)胞性溶骨作用。
④ 破骨細(xì)胞。對(duì)其來源存在不同看法，有人認(rèn)為可來自生骨細(xì)胞，目前更傾向于認(rèn)為它來自淋巴細(xì)胞型的單核細(xì)胞，還有人認(rèn)為它來自吞噬細(xì)胞、白細(xì)胞或造血性干細(xì)胞。破骨細(xì)胞為一種多核巨細(xì)胞，核的數(shù)目不一，平均為20～30個(gè)。多為不規(guī)則圓形或卵圓形，胞質(zhì)嗜酸性。破骨細(xì)胞大小不等，形態(tài)不一，位于豪希普氏陷窩（即骨表面的淺腔）內(nèi)，多見于骨塑建和再建以及骨基質(zhì)被清除時(shí)。破骨細(xì)胞數(shù)量減少，只為成骨細(xì)胞的百分之一。
破骨細(xì)胞的骨吸收裝置有皺折緣及透明區(qū)。皺折緣貼近骨表面，胞質(zhì)邊界不清，由多數(shù)指狀突起和陷窩構(gòu)成，其表面作小鬃毛樣結(jié)構(gòu)。透明區(qū)為與皺折緣相鄰的特殊胞膜、包圍在皺折緣的四周，猶如一道圍墻。骨吸收裝置通過溶酶體酶的分泌，提供骨吸收的酸性微環(huán)境，由水解酶先溶解骨的無機(jī)質(zhì)，鈣被移出，然后與被釋放的膠原纖維一起通過皺折緣的小管被吸收到破骨細(xì)胞的空泡內(nèi)，并由溶酶體進(jìn)行消化。破骨細(xì)胞不在骨表面時(shí)，皺折緣與透明區(qū)均消失不見。
破骨細(xì)胞的歸宿尚不明瞭，由破骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌晒羌?xì)胞的證據(jù)似尚不足?？赡芷?a href="/w/%E7%BB%86%E8%83%9E%E6%A0%B8" title="細(xì)胞核">細(xì)胞核不斷丟失又重新獲得不斷更新。
細(xì)胞間物質(zhì)
包括有機(jī)的骨膠原、粘蛋白及無機(jī)鹽。骨組織含有機(jī)質(zhì)35％，無機(jī)質(zhì)45％，水20％。在一生中，骨的物理特性，即有機(jī)質(zhì)與無機(jī)質(zhì)的比例隨年齡增長不斷改變。礦物鹽沉積提供骨的硬度。以稀酸脫鈣后骨就變得柔韌，易彎曲，甚至可以打結(jié)。將骨鍛燒則成骨炭，變得十分松脆。幼年時(shí)骨組織中有機(jī)質(zhì)多，骨柔韌性大，堅(jiān)硬度差，易發(fā)生變形，老年人的骨組織中，無機(jī)鹽相對(duì)多，脆而易折。
① 骨膠原。膠原的前身在成骨細(xì)胞的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成，轉(zhuǎn)移到戈?duì)柤象w合成原膠原，再經(jīng)分泌性空泡排出細(xì)胞外，最后轉(zhuǎn)變?yōu)槟z原。膠原占骨全部有機(jī)質(zhì)的93％。原膠原是膠原的分子單位，由三條 α-肽鏈相互擰成三聯(lián)螺旋狀構(gòu)型的纖維蛋白質(zhì)，主要由甘氨酸、輔氨酸、羥脯氨酸，賴氨酸，羥賴氨酸組成，其中近1/3為甘氨酸。每條 α-肽鏈由大約1000個(gè)左右的氨基酸殘基組成。骨膠原屬于 I型膠原，其肽鏈組成為 ［α1(I)］2α2、 由成骨細(xì)胞分泌的可溶性原膠原分子長220nm，寬1.5nm，聚集形成排列規(guī)律而緊密的膠原原纖維，相互平行并連接，與相鄰原纖維分子又相互重疊，其重疊部分占長度的1/4,約64nm，每個(gè)分子的末端與下一個(gè)分子始端存在裂隙，稱為洞帶，礦物質(zhì)即初沉積于此。
② 粘蛋白。是碳水化合物與蛋白質(zhì)的絡(luò)合物，包括蛋白多糖和糖蛋白。蛋白多糖由氨基多糖和核心蛋白質(zhì)組成。氨基多糖（粘多糖）是氨基己糖、葡萄糖醛酸和半乳糖組成的二糖單位的重復(fù)。糖蛋白中碳水化合物由共價(jià)鏈連在蛋白質(zhì)上，具有非膠原性蛋白核心與雙鏈的單糖。
③ 無機(jī)鹽。分結(jié)晶體與非結(jié)晶體。結(jié)晶體主要為羥磷灰石，分子式為Ca3（PO4）6（OH）2或3Ca3(PO4)2Ca(OH)2長為20nm，平均截面積為5×5nm。另外還有碳酸鈣，氟化鈣，氯化鈣等，占骨總重的60～70％，骨鹽為細(xì)針狀結(jié)晶，呈格式排列，沿膠原纖維長軸沉積。結(jié)晶體表面為水合殼，由羥磷灰石結(jié)晶結(jié)合水形成，外周為細(xì)胞間液，大量羥磷灰石結(jié)晶為骨組織與細(xì)胞間液鈣離子提供廣大交換面積，也為骨小梁和哈弗斯氏骨板提供很大交換面積，使鈣磷比例保持在1.3～2:1。非結(jié)晶體位于羥磷灰石結(jié)晶表面，與鈣離子結(jié)合在一起，主要為檸檬酸鹽，對(duì)碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)化謝起重要作用，在三羧酸循環(huán)中被氧化而提供能量。無機(jī)鹽的非結(jié)晶體尚含有鈉、鉀、氟、鉛、鍶和鎂等離子。骨是鈣、磷等的重要儲(chǔ)存庫，儲(chǔ)存全身90％的鈣，80％的磷，50％的鎂和35％的鈉?！?/p>
鈣鹽沉積于骨基質(zhì)中。在成骨細(xì)胞內(nèi)含有細(xì)胞內(nèi)總鈣量的90％以上及總磷量的60％以上。鈣離子可以通過線粒體膜進(jìn)入戈?duì)柤象w，并結(jié)合進(jìn)入基質(zhì)小泡，再輸送至細(xì)胞邊緣，最后排出，在細(xì)胞外鈣化部位基質(zhì)小泡膜被消化，鈣磷離子被釋放，使局部兩種離子的濃度增加而引起鈣鹽沉積，以后變?yōu)閰矤畹拟}球，經(jīng)過不斷融合擴(kuò)大，最后成為骨細(xì)胞。
鈣鹽僅沉積于骨基質(zhì)而不沉積于其他組織。對(duì)這種特異性，有其局部與全身因素兩個(gè)方面。骨基質(zhì)的鈣化需要在特殊部位有足夠的鈣磷離子，攜帶至特殊的空間排列，并需要特殊條件以完成成核作用。
鈣化與蛋白多糖復(fù)合物有關(guān)。蛋白多糖在軟骨開始鈣化前增加，而在鈣化進(jìn)行時(shí)下降。肥大的軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及年輕的骨細(xì)胞含有堿性磷酸酶，可作用于有機(jī)磷酸復(fù)合物，使局部磷酸根增多，加上組織液原有足量的鈣磷離子，使局部鈣磷乘積大于40，有利于類骨質(zhì)鈣化。
身體內(nèi)組織中的焦磷酸鹽能抑制體液中的鈣磷離子結(jié)合為磷酸鈣，還能制止后者成為羥磷灰石。但焦磷酸酶的作用不僅可解除上述焦磷酸的抑制作用，還可為局部增加一定量的磷酸根。當(dāng)然，成核作用還需要有甲狀旁腺激素、降鈣素及 1，25-(OH)2 D3（1，25-二羥膽骨化醇）調(diào)節(jié)細(xì)胞及其泵系統(tǒng)，改變鈣離子的活性，產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，使儲(chǔ)存的鈣達(dá)到正常水平。
基質(zhì)小泡內(nèi)的鈣鹽沉積不僅發(fā)生在生理情況下的軟骨內(nèi)骨化及膜內(nèi)骨化，而且也發(fā)生在病理情況，在老年人的主動(dòng)脈和肋軟骨以及骨惡性腫瘤均同樣有基質(zhì)小泡增加，導(dǎo)致鈣化。
骨的微細(xì)結(jié)構(gòu)
密質(zhì)骨主要由礦化的間質(zhì)(骨基質(zhì))構(gòu)成，形成板層狀──骨板。骨間質(zhì)內(nèi)均勻地分布著腔隙──骨隱窩，每個(gè)陷窩有一個(gè)骨細(xì)胞。骨陷窩間有輻射狀小管道──骨小管相連，營養(yǎng)物質(zhì)可以從小管系統(tǒng)達(dá)到骨細(xì)胞，骨板大多數(shù)圍繞骨內(nèi)的縱行血管通道呈同心圓排列，4～20層骨板形成圓柱形的結(jié)構(gòu)單位──哈弗斯氏系統(tǒng)（或稱骨單位）。橫斷面上，哈弗斯氏系統(tǒng)呈同心環(huán)狀，圍繞中心的圓孔。縱斷面上則呈若干與血管腔平行排列的緊密板層；哈弗斯氏系統(tǒng)之間有大小不等、形狀不規(guī)則的多角形骨板斷片──間板。在骨皮質(zhì)外表面、骨外膜下及靠近骨內(nèi)膜內(nèi)表面處，有幾層連續(xù)的骨板圍繞中心排列的骨板──外環(huán)骨板及內(nèi)環(huán)骨板。哈弗斯氏系統(tǒng)中心的縱行管道稱為哈弗斯氏管，有1～2個(gè)血管走行。骨板上有橫行或斜行小管──福爾克曼氏管貫穿福爾克曼氏管將哈弗斯氏管連接，血管經(jīng)此相通。
骨的生物力學(xué)
骨在結(jié)構(gòu)上為非均質(zhì)及各向異性。干骨呈脆性，相對(duì)伸長0.4％將被破壞；濕骨的相對(duì)延伸率較高，為1.2％。骨具有相對(duì)較高的拉伸強(qiáng)度，其拉伸彈性模量大于壓縮彈性模量。
長骨受到的力是通過關(guān)節(jié)傳遞的力，和肌肉收縮力，骨干承受以彎曲、壓縮變形為主的組合變形。
骨在形態(tài)構(gòu)造和力學(xué)性能上充分適應(yīng)其功能，其改變受作用其上的應(yīng)力－應(yīng)變控制。骨的生長發(fā)育受壓力－應(yīng)變調(diào)整。在骨組織與機(jī)械力之間存在一種生理平衡。應(yīng)力增加會(huì)引起骨質(zhì)增生，而應(yīng)力降低又會(huì)引起骨質(zhì)吸收。這種變化既包括外塑型即增生吸收的變化，又包括內(nèi)塑型即鈣磷含量的變化。正常非連續(xù)載荷的刺激對(duì)骨的生長有利，而超過或低于正常的載荷則會(huì)影響骨組織生長。
骨骼的結(jié)構(gòu)在縱橫方向上有所不同，其強(qiáng)度也隨載荷方向而異，在最常承受載荷方向上，骨骼強(qiáng)度和剛度最大，密質(zhì)骨又大于松質(zhì)骨。附著在骨骼上的肌肉可改變其應(yīng)力分布。肌收縮時(shí)所產(chǎn)生的壓應(yīng)力可降低或消除加于骨骼上的拉應(yīng)力。松質(zhì)骨為多孔結(jié)構(gòu)，具有較高儲(chǔ)存能量能力，應(yīng)變超過原始骨長度7％時(shí)才發(fā)生斷裂，而在密質(zhì)骨只超過 2％時(shí)就可以斷裂。加載速度可影響骨折的類型和鄰近軟組織的損傷程度。當(dāng)載荷頻數(shù)超過防止斷裂所需重建速度時(shí)，骨骼可發(fā)生疲勞性損傷。
骨骼可自行修復(fù)，隨力學(xué)要求而改變其性質(zhì)和外形，經(jīng)一段廢用（如因病長期臥床）或活動(dòng)明顯增加后，可觀察到骨骼密度的改變，骨骼具有適應(yīng)力學(xué)對(duì)其要求的能力，重建時(shí)在需要處形成，而在不需要處被吸收。骨可以通過自身形成與吸收保持內(nèi)部壓力水平，適應(yīng)外力變化。
骨的發(fā)生
骨來源于胚胎時(shí)期的間充質(zhì)，其發(fā)生有兩種方式，即膜內(nèi)骨化和軟骨內(nèi)骨化。
膜內(nèi)骨化
直接從胚胎結(jié)締組織膜內(nèi)形成骨組織，如顱蓋骨及面骨間充質(zhì)細(xì)胞分化為許多成骨細(xì)胞，形成成骨中心。在其周圍分泌有機(jī)基質(zhì)，細(xì)胞被埋于其中，于是形成類骨質(zhì)，此后骨鹽沉積其上就成為骨組織。最初形成的骨質(zhì)由骨針相連成網(wǎng)，沒有骨板，骨鹽也少，腔隙多。成骨中心向四周擴(kuò)展。原始的骨松質(zhì)隨后也被吸收，改造為具有骨密質(zhì)的內(nèi)、外骨板，其間的骨松質(zhì)即板障。顱面骨的形狀和曲度與腦的發(fā)育相適應(yīng)，表面生長較多，內(nèi)面破壞較多，使顱腔相應(yīng)擴(kuò)大。
軟骨內(nèi)骨化
由胚胎間充質(zhì)分化成未來骨的軟骨雛形，在未來的骨干部位，軟骨膜開始以膜內(nèi)成骨方式環(huán)繞軟骨中段生成骨領(lǐng)，其他部分則繼續(xù)增厚加長，成為原始骨松質(zhì)，代替軟骨起支持作用，骨領(lǐng)周圍的軟骨膜即變?yōu)楣峭饽ぁＨ梭w四肢的長、短管狀骨以及軀干的不整形骨都是軟骨內(nèi)化骨。
與骨領(lǐng)出現(xiàn)的同時(shí)，軟骨中段的軟骨細(xì)胞分裂增殖肥大，隨后軟骨基質(zhì)內(nèi)有鈣鹽沉著，肥大的軟骨細(xì)胞即退化死亡。骨外膜血管連同間充質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞穿過骨領(lǐng)進(jìn)入軟骨，形成初級(jí)骨化中心，而被溶解的鈣化軟骨基質(zhì)則形成初級(jí)骨髓腔。成骨細(xì)胞貼于鈣化軟骨基質(zhì)的表面，先形成類骨質(zhì)，而后鈣化為骨質(zhì)，構(gòu)成原始骨小梁。由初級(jí)骨化中心形成的骨小梁不斷被破骨細(xì)胞溶解而消失，初級(jí)骨髓腔亦不斷融合擴(kuò)大。骨領(lǐng)外面的成骨使骨干不斷加粗，而其內(nèi)面又不斷被破骨細(xì)胞破壞，因此骨髓腔不斷加寬。骨干經(jīng)不斷改建，形成骨密質(zhì)，呈現(xiàn)環(huán)行骨板，出生后一年左右開始形成由多數(shù)同心圓排列的哈弗斯氏系統(tǒng)。與此同時(shí)，初級(jí)骨化中心的成骨過程逐漸向兩端推移。出生前后，在長骨兩端軟骨內(nèi)，出現(xiàn)次級(jí)骨化中心，其成骨過程基本與初級(jí)骨化中心相似，以后又經(jīng)過不斷吸收改建形成骨松骨，但在關(guān)節(jié)面始終保持一層關(guān)節(jié)軟骨。在骨骺與骨干交接處，在發(fā)育成熟以前保持一層軟骨，即骺板。此處軟骨細(xì)胞排列成柱，由靜止區(qū)依次向增殖區(qū)、肥大區(qū)、鈣化區(qū)轉(zhuǎn)變。隨后由骨髓腔來的血管連同間充質(zhì)細(xì)胞、成骨細(xì)胞及破骨細(xì)胞侵入，一方面破骨細(xì)胞破壞鈣化的軟骨基質(zhì)，而成骨細(xì)胞則沿著殘留的鈣化基質(zhì)表面生成骨組織，形成骨小梁。骨干由于骺板成骨，其長度得以不斷增加。正常情況下，骺板軟骨的增殖、破壞與成骨增長速度保持平衡，故骺板厚度相對(duì)穩(wěn)定。17～20歲左右，骺板閉合，骨干即停止生長，因維生素D缺乏而發(fā)生佝僂病時(shí)，軟骨柱變長，不能很好骨化，因此骺板加寬，呈杯口狀。
骨是有生命的活的器官，具有生長發(fā)育和新陳代謝特點(diǎn)，并有破壞改建及創(chuàng)傷愈合修復(fù)再生的能力。經(jīng)常鍛煉，骨發(fā)育良好；長期不用，則萎縮退化。
骨的再建
人的一生中骨骼內(nèi)不斷進(jìn)行的更新與改造，先由破骨細(xì)胞移除一定量的骨組織，再在吸收區(qū)形成新的骨組織。骨骼有4種自然包被或表面，后三者也稱為內(nèi)包被，復(fù)蓋骨的全部軟組織。骨具有廣闊的表面，這不僅有利于骨內(nèi)血循環(huán)與全身組織進(jìn)行交換，也有利于骨組織的轉(zhuǎn)換，即骨組織更新替代。
骨再建過程中，骨再建單位按一定的順序和方式進(jìn)行，在骨一定間隔，先由前體細(xì)胞分化，激活，形成一組破骨細(xì)胞進(jìn)行骨吸收，隨后消失，然后出現(xiàn)另一組成骨細(xì)胞，進(jìn)行骨形成，填補(bǔ)剛剛被吸收的陷窩。骨形成只在剛完成的骨吸收部位進(jìn)行。這個(gè)再建過程可簡(jiǎn)寫為ARF ，即激活，吸收、形成。整個(gè)周期可用σ表示，約為4～5個(gè)月，兒童最快，20歲左右逐漸下降，35歲達(dá)最低點(diǎn)，以后又緩慢上升，成年后發(fā)生的骨代謝病多表現(xiàn)為骨再建紊亂。
骨再建受很多因素影響，甲狀旁腺激素作用于腎小管，可使尿磷增加而血磷降低，間接影響骨的生長，還可直接作用于骨，促進(jìn)骨吸收，使血鈣升高，甲狀旁腺激素促進(jìn) RNA合成，增加細(xì)胞去極化，結(jié)果細(xì)胞膜對(duì)鈣的通透性增加，骨吸收增加。甲狀旁腺激素的骨吸收作用需要維生素D存在，低鈣血能刺激甲狀旁腺激素而使骨鈣動(dòng)員，促進(jìn)骨吸收，高鈣血能刺激甲狀腺C細(xì)胞分泌降鈣素(CT)，阻止鈣動(dòng)員，抑制骨吸收，維生素D代謝產(chǎn)物均能刺激骨吸收，在體外，1，25-(OH)2D3比25-(OH)D3高100倍，但在體內(nèi)，由于25-(OH)D3濃度比1，25-(OH)2D3高得多，因此在骨吸收管制上更重要。破骨細(xì)胞有接受PTH與CT的受體，人的淋巴細(xì)胞可產(chǎn)生破骨細(xì)胞激活因子，可誘導(dǎo)破骨細(xì)胞，促進(jìn)骨吸收。
骨愈合
骨骼損傷（如骨折）后，只要斷端固定及血供良好，均可通過骨痂自行愈合。若缺損較大，則需植骨，其中以植自體松質(zhì)骨最好。
早在60年代，烏里斯特即提出骨形態(tài)形成蛋白(BMP)概念，其重要性在于能在體內(nèi)或體外培養(yǎng)中誘導(dǎo)間充質(zhì)細(xì)胞分化為軟骨或骨組織，對(duì)修復(fù)骨缺損是一個(gè)很大的進(jìn)展，目前已從牛、豬等骨中提取部分純化的骨形成蛋白，在植入物吸收的同時(shí)，體內(nèi)不斷釋放 BMP和骨骼生長因子(SGF)。BMP在吸收部位誘導(dǎo)血管周圍間充質(zhì)細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞，而 SGF作為有絲分裂原，能刺激成骨細(xì)胞增長，使其成倍增長，這樣新骨就在吸收部位不斷形成。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，用同種骨基質(zhì)明膠 (BMG)脫鈣骨基質(zhì)(DBM)植入骨缺損處，也能誘導(dǎo)新骨形成，這與該植入物釋放BMP有關(guān)。用脫鈣異體骨移植，隨脫鈣時(shí)間長短不同，對(duì)骨愈合的影響也不同，脫鈣時(shí)間長者，植入的異體骨無抗原性，新骨形成多，愈合快，力學(xué)強(qiáng)度好；相反，脫鈣時(shí)間短者，有弱抗原性，新骨形成少，愈合慢，力學(xué)強(qiáng)度差。這可能由于異體骨中礦物質(zhì)含量較多，阻礙BMP的骨誘異作用所致。異種骨移植可在受體引起強(qiáng)烈的免疫排斥，這是由于異種骨基質(zhì)中許多有機(jī)成分都是抗原性物質(zhì)，通過體外處理減弱植骨抗原性的同時(shí)保留其成骨能力，這是異種骨移植成功必須解決的問題。
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