解剖学和生理学:更多的事情改变?
变化越多?
骨头很令人惊讶。事实很简单,骨头可以自我修复几乎不可思议!想象一下,如果可以的话,你能多花点钱买一辆可以自己修理的车!简单地说,骨头并不是你想象的那种干枯的树枝,而是相当复杂和动态的结构。
骨骼发育
骨发育是一个从透明软骨到致密海绵骨的多步骤过程。这个过程有点像与某些硬糖相反的过程,因为骨头开始是软的,硬的部分从中间开始:
- 骨开始是透明软骨。骨干中的软骨细胞扩大然后死亡,随后留下空洞。
- 软骨周细胞(在软骨周围)变成成骨细胞,并开始形成骨外层,血管开始在发育中的骨边缘生长。
- 血管开始在骨的中心区域生长,成纤维细胞在同一区域成为成骨细胞并开始在一个叫做初级骨化中心.这个过程向骨骺区域扩散。
- 中间的海绵骨被破骨细胞分解,形成骨髓腔。骨头变得更长更宽。
- 成骨细胞和毛细血管开始浸润骨骺,产生次级骨化中心.
- 骺软骨被海绵骨取代,骺板在干骺端形成。最终,在骨的周围形成了致密的骨,使骨骺板成为骨生长的区域。
制作和打破
医疗记录
胚胎发育中最酷的事情之一就是我们的尾巴发生了什么!你们会看到关节,我们确实有尾巴!我们的尾巴,被称为尾骨,非常短(在3到5个融合的椎骨之间)。当我们还是一个胚胎的时候,我们长着更长的尾巴,但在发育过程中却破坏了它!为什么要浪费那么多时间和精力呢?答案吗?进化!我们进化的祖先有尾巴,我们的一些发展中包含了我们过去进化的痕迹(退化结构)!
骨的组织学很酷,因为人们认为生长是一个建设性的过程。生长是完全合理的,因为骨骼会变长,但宽度呢?骨头的宽度增加了,但同时骨髓腔也会发生一些变化。如果髓腔壁全部向内生长,髓腔在儿童时期就会充满。为了使髓腔与骨骼生长的相对大小相同,髓腔的宽度必须增加。唯一的方法就是破坏腔壁的细胞。
所有这些变化都需要不同的细胞类型。由于骨基本上是结缔组织,我们应该谈谈分离细胞的基质。骨基质大约是1/2矿物盐,1/4蛋白质纤维,1/4水。水吗?是的!骨细胞是活的,为了存活它们需要与心血管系统接触。每个细胞都浸泡在间质液中,间质液在哈弗氏系统中流动,流经前面所述的小管。
大局
有两种激素负责钙的体内平衡:来自甲状旁腺的甲状旁腺激素(PTH)增加血钙水平,来自甲状腺的降钙素降低血钙水平。甲状旁腺素刺激破骨细胞分解基质,从而释放钙。另一方面,降钙素抑制破骨细胞。这使得成骨细胞可以自由地将钙沉积在骨中。因此,你希望骨质疏松症患者服用哪种激素?没错,降钙素!
骨细胞有四种类型。首先,结缔组织都来自于一种未分化的叫做间质.从这个间充质中有一个未分化的骨细胞osteoprogenitor细胞.这些细胞存在于骨膜和骨内膜,以及各种输送血液的骨管中。
骨祖细胞分裂(通过有丝分裂)并能发育成称为成骨细胞的骨构建细胞。虽然它们不能分裂,但它们能分泌骨骼形成所必需的胶原蛋白。当它们形成骨骼并被基质包围时,它们最终停止生成胶原蛋白,成为骨骼中的主要细胞:骨细胞(骨的=骨和cyte=细胞)。
最后一种骨细胞被认为来自一种叫做a的白细胞单核细胞.这些细胞遍布全身,最终成为巨噬细胞。其中一些会进入骨骼,并在某种程度上破坏传统碎骨细胞被称为破骨细胞.正是骨内膜中的破骨细胞破坏了髓腔的骨基质,从而使髓腔随着骨骼的增大而变宽。
医疗记录
骨骼通过增加成骨细胞的活性来应对压力。一个高度活跃的人会有更明显的骨骼标志,特别是肌肉附着的地方,因为那里的压力增加了。骨基质晶体的一个不寻常之处是,当受到压力时,它们会产生一个微小的电场,成骨细胞就会被这个电场吸引,一旦到了那里,它们就开始产生骨头。医生们利用这一点,用电刺激严重骨折的骨骼生长。
和老人一起出去?
成骨细胞和破骨细胞是忙碌的小生物。由于人体需要一定水平的钙,特别是在肌肉收缩方面(见肌肉和肌肉细胞的结构),骨基质需要不断地分解(以释放钙)和重建(以沉积钙)。这种持续的活动被称为重构.
骨重塑通常以平衡的速度进行,这意味着每一块骨头被破坏,另一块就会被重建。骨头的位置和部位不同,骨头的更替率也不同,但在年轻人体内,大约20%的骨组织会在一年内重新塑造。接受大量压力的骨骼区域,如股骨头部的海绵骨,可以在4到6个月的任何地方更换,但骨干的致密骨,接受的压力小得多,几乎没有变化。
考虑到骨质密度的增加是对压力的反应,一个活跃的人可以构建更强壮的骨骼。活跃的年轻女性实际上可以降低发育的风险骨质疏松症(骨质基质变薄,最常见于老年妇女)。骨质疏松症的一个原因是怀孕期间没有摄入足够的膳食钙;婴儿对骨骼的需求会导致母亲从自己的骨骼中吸取钙,使骨骼变得更多孔?骨质疏松症是指骨质疏松。
另一种不太常见的降低骨密度的方法是成为宇航员!为了模拟重力对骨骼的影响,宇航员必须每天锻炼8小时左右,以防止骨质流失;因为那是不可能的,一个典型的宇航员被要求每天只锻炼两个小时!正因为如此,对患有骨质疏松症的女性进行物理治疗需要大量的负重运动;压力越大,成骨细胞就越繁忙!
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摘自《解剖学和生理学白痴指南》迈克尔·j·维埃拉·拉扎罗夫2004年著。版权所有,包括以任何形式全部或部分复制的权利。被安排使用α的书是企鹅集团(美国)有限公司的成员。
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