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—、骨科学基础
（一）？？骨的结构、生理化学
1．骨的细胞各有何结构特点？各完成哪些功能？
骨组织中含有三种细胞，即骨细胞、成骨细胞和破骨细胞。成骨细胞是骨形成、骨骼发育与成长的重要细胞。光镜下细胞呈立方形或矮柱状，胞浆丰富，呈强嗜碱性。核大呈圆形常偏于一侧，核仁清晰可见。碱性磷酸酶染色呈强阳性。电镜下可见胞浆内发达的粗面内质网和高尔基复合体、线粒体。细胞表面有少量微绒毛，当其转变为骨细胞时，微绒毛变粗变长。成骨细胞的主要功能是产生胶原纤维、粘多糖和糖蛋白等，在细胞外形成骨的有机质，称为类骨质。随着类骨质增多、钙化，成骨细胞转化为骨细胞。此外，成骨细胞还能分泌基质小泡，促进类骨质的钙化。
骨细胞来源于成骨细胞，可以分为幼稚、成熟及老化三个阶段。幼稚型骨细胞具有成骨细胞的一些结构形态，仍能产生骨基质。骨细胞突起伸长并通过骨小管形成细胞间交通，细胞位于骨陷窝内。随着骨细胞的成熟，脑浆内的线粒体，粗面内质网和高尔基体数量减少，胞体变小。老化的骨细胞则胞体进一步变小，细胞核固缩，染色质深染，胞浆内细胞器少，骨陷窝较大。老化的骨细胞在降钙素的作用下，仍可转化为成熟的骨细胞。骨细胞在甲状旁腺素作用下可以使骨溶解，称为骨细胞性骨溶解；而在较高水平降钙素作用下又可成骨，在正常生理状况下，骨细胞性溶骨和成骨处于动态平衡。
破骨细胞胞体积较大，直径可达30~100μm，胞浆内有大量短棒状的小线粒体。内质网较多，但散在，可见高尔基复合体、溶酶体，电镜下可见质膜折叠形成的皱折缘和相邻的清亮区，二者构成破骨细胞的重吸收装置，可以提供一个局部酸环境，使骨质溶解并被吸收。破骨细胞的另一结构特点是含有多量细胞核，平均20个左右，多者可达—上百个。破骨细胞的主要功能是吸收骨，一个破骨细胞可以吸收100个成骨细胞所形成的骨质。
2．骨基质主要包括哪些成分？有何作用？
骨基质包括有机质和无机质两类。有机质中90％为I型胶原蛋白，其余为无定形的均质状物质，如：蛋白多糖、糖蛋白、唾液蛋白及少量脂质等。胶原是骨的结构基础，并使其具有一定的强度，而非胶原性有机质则参与胶原的矿化过程。
无机质在儿童骨干重量中占50％，而在成人则占65％以上。无机质主要包括羟磷灰石和胶体磷酸钙，以结晶状态沉积于胶原上，这种结晶呈针状或柱状，长约20~40μm，宽约3~6μm，在胶原中衔接成链，并沿其长轴呈平行方向排列。无机质与胶原相结合，使骨骼既有一定的硬度，又有一定的弹性。
3．编织骨和板层骨各有何结构特点？
编织骨主要存在于未成熟骨中，其骨细胞不成熟，体积大，数量多，排列不规则，缺乏骨小管系统，胶原纤维粗大，排列多无序，呈编织状，仅有少数呈束状平行排列。板层骨则存在于成熟的密质骨和松质骨中。骨细胞成熟，体积小，数量少，散在而有规律地分布于胶原纤维中，有完整的骨小管系统。胶原纤维排列成板层状，板层的厚度在3~7μm左右。
4．骨的血液供应有何特点？有何临床意义？
不同种类的骨血管分布不同。长骨的动脉供应包括滋养动脉、干骺端动脉、骺动脉及骨膜动脉，其中滋养动脉大约提供50％~70％的供血量。滋养动脉穿入髓腔后向两侧骨端分支，与骨骺动脉及干骺端动脉的分支形成吻合，同时在骨髓腔内形成内骨膜网，再发出穿支进人骨皮质，与骨膜动脉的分支或毛细动脉形成吻合。而长骨的静脉则首先回流到骨髓的中央静脉窦，然后再经与滋养动脉、骺动脉和干骺端动脉伴行的静脉出骨。
不规则骨、扁骨和短骨的动脉则来自骨膜动脉或／和滋养动脉。
在临床上遇到长骨干骨折需手术治疗时，应注意保护滋养动脉和骨膜，以免影响骨折的愈合。
5．骨骼有神经支配吗？
骨骼与机体其它任何组织相同，也是有神经支配的。骨的神经纤维有两类，一是内脏传出纤维，多伴滋养血管进入骨内分布于血管周围，调节血管功能，刺激及调节骨髓造血。另一是躯体传入纤维，主要分布于骨膜、骨内膜、骨小梁及关节软骨深面，对牵张刺激最敏感，如骨膜的神经分布丰富，当产生骨脓肿、骨肿瘤或骨折时常引起剧烈疼痛。
6．钙、磷在体内是如何代谢的？
钙是人体必不可少的物质，是骨盐的主要成份。人体含钙量约l。0千克左右，其中99％存在于骨中，加强骨的强度，被称为稳定钙，而另一部分为不稳定钙，在细胞内发挥第二信使作用，参与多种酶活性的调节，有细胞膜稳定性作用，是参与凝血系统，保持神经—肌肉兴奋性，调节电解质平衡等不可缺少的物质。
钙主要从小肠吸收，食物中的钙经过消化后变成游离钙才能被吸收。钙的吸收包括依赖于维生素D的主动过程和被动弥散过程。除维生素D外，甲状旁腺素、大剂量降钙素、生长激素、性激素均可促进肠钙吸收，而肾上腺皮质激素和甲状腺素则可减少肠钙吸收。此外，肠道酸性环境有利于钙盐溶解，而碱性环境则不利于钙的吸收。钙主要经过肾脏，少量经肠道排泄。尿钙的排泄与肾小球的滤过和肾小管的重吸收有关，而肾小管的重吸收又受多种因素影响，甲状旁腺素可能促进肾小管对钙的重吸收，降钙素可减少肾小管的重吸收，维生素D也可以促进钙的重吸收。此外，肾上腺皮质激素、利尿剂、磷酸盐、机体酸碱平衡失调等均可影响钙的排泄。
人体血钙在多种钙调节素的作用下，通过肠道、骨和肾脏维持平衡。
磷是机体的重要元素，占人体总重量的1％，占骨矿物质的8％，在骨中以羟基磷灰石的形式存在。软组织中的磷占总重量的1／5，是蛋白质、核酸、多糖和类脂的重要组分。磷除了和钙一样构成骨、牙、参与神经传导、肌肉收缩和能量转运过程外，还与遗传有关。
磷的吸收也是在小肠内完成的，其跨膜运转包括主动过程和被动过程，以H2PO4…形式存在的磷最易运转。酸性环境有利于肠道磷的吸收，而钙则易与磷结合成难溶的磷酸盐阻碍磷的吸收。
磷的排泄也主要通过肾脏完成，首先经肾小球滤过，然后经肾小管重吸收。维生素D可明显地促进肠道磷的吸收，并减少其肾脏排泄。甲状旁腺激素可通过促进1，25（OH）214的合成而促进肠道磷的吸收，同时它可作用于肾小管减少磷的重吸收而促进磷的排泄。其它因素如降钙素、生长激素、甲状腺素、糖皮质激素等也可影响磷的代谢。如降钙素可抑制骨吸收、促进尿磷排泄而降低血磷；生长激素可增加肾小管对磷的重吸收；甲状腺素也可增加肾小管对磷的重吸收；肾上腺糖皮质激素则可以在大量、长期应用后抑制肠道磷的吸收，促进尿磷的排泄。
7．哪些维生素与骨代谢有关？
在维生素中与骨骼关系最密切的是维生素D。最重要的维生素D有两种形式，即维生素D2（骨化醇）和维生素D3（胆骨化醇），前者是麦角固醇经紫外线照射后产生，后者是7…脱氢胆固醇经紫外线照射后产生。然而，由于维生素D2的前身麦角因醇不易在肠道吸收，而维生素D3的前身7…脱氢胆固醇在肝脏和皮肤合成，因此，血浆中维生素D多为D3形式。内源性和经肠道吸收的维生素D3入血后与蛋白质结合，被转运至肝脏，在肝细胞线粒体和微粒体25羟化酶作用下变成25（OH）D3。在生理浓度下25（OH）D3并无生物活性，当其被转运至肾脏后，在1a羟化酶和24羟化酶作用下羟化为1，25（OH）2D3和24，25（OH）2D3。而1，25（OH）2D3的活性最强。维生素D可以促进肠道钙、磷的吸收，减少肾脏对钙、磷的排泄，可促进新骨形成、钙化，又可促进骨中钙游离入血，使骨盐不断更新。
除维生素D外，维生素A、C也与骨代谢有关。维生素A为脂溶性维生素，可从食物中摄取，在体内可以促进成骨细胞功能活跃。维生素C则可促进胶原蛋白的形成、骨的矿化等。
8．激素对骨有什么影响？
有许多激素参与骨的代谢过程，如甲状旁腺激素、降钙素、性激素、肾上腺皮质激素、甲状腺素、生长激素等。其中以前两种作用最大。
甲状旁腺素（PTH）由甲状旁腺分泌，其主要作用是升高血钙降低血磷，通过增加肾小管对钙的重吸收，减少对磷的重吸收，促进骨的重建过程等，维持血浆钙的正常水平。甲状旁腺素