血管供应和循环

在典型的长骨中,由三个独立的系统提供:营养物动脉骨膜血管和骨骺血管。骨干和干骺端主要由营养动脉滋养,营养动脉穿过皮层进入髓腔,然后通过哈弗森和向外分支福运河供给大脑皮层。广泛的骨膜皮层是围绕骨骼的膜,供给皮层浅层,并与营养动脉系统相连。在营养动脉阻塞的情况下,骨膜血管能够满足两个系统的需要。的松果体由一个单独的系统提供,该系统由一圈动脉组成,沿着生长板和骨间的环形带进入骨骼联合胶囊。在成体中,这些血管在骺端与其他两个系统连接,但当生长板是开放的时,就没有这种连接,骺端血管是生长软骨的唯一营养来源;因此,它们是骨骼生长所必需的。

血液的排出是由一个系统静脉它与动脉供给平行,并通过静脉通过肌肉插入离开皮质骨膜。肌肉收缩使血液向外流动,产生了一种离心模式,从轴向营养动脉流过皮层,然后通过肌肉附着物流出。

重构增长,及发展

骨吸收和更新

肌肉等组织的更新主要发生在分子水平上,而骨骼的更新则发生在分子水平上组织与建筑物的重建相似,旧骨的局部移除(再吸收)必须先于新骨沉积.在活跃生长的年份里,当沉积占主导地位而不是吸收时,重塑最为活跃。此后,人类的重塑逐渐下降,直到35岁左右,此后其速度保持不变或略有增加。从第四个十年开始,骨吸收超过骨形成,导致每十年约10%的骨量损失,相当于每天损失15至30毫克的骨质

除了加上骨化内部机制软骨生长和发育涉及与成人完全相同类型的重塑骨架.两者都需要破骨细胞和成骨细胞持续的、可能是不可逆的分化,前者来自血液中循环的单核细胞,后者来自未分化的骨间质。的寿命破骨细胞的时间从几小时到几天不等,而成骨细胞的时间从几天到几周不等。

骨吸收是由成团的破骨细胞产生的,这些破骨细胞要么侵蚀游离骨表面,要么形成贯穿其中的“切割锥”密质骨并形成圆柱形腔,随后可能被骨粒填充。破骨细胞分泌而且氢离子在骨头表面,溶解矿物同时消化矩阵。这一过程与局部血流增加有关,而且与骨骼其他部位相比,其表面酸性更大,尽管事实上这一过程溶解磷灰石消耗氢离子。吸收通常比形成快得多。破骨细胞切割锥被观察到以每天500微米或微米的速度前进微米= 1 × 10−6米)。

骨是在先前吸收的表面上通过未矿化的沉积物形成的蛋白质基质材料(类骨)及其后续材料矿化造骨细胞精细的基质是一种连续的膜,覆盖在表面上,他们以线性速度工作,随着年龄和物种的变化,但在大型成年哺乳动物中是每天一微米的数量级。未矿化的基质构成骨缝在活跃骨形成过程中平均厚度为6至10微米的类骨缝或边界为矿化准备基质的生化和物理过程包括细胞内生物合成胶原蛋白通过成骨细胞,胶原蛋白以可溶性形式挤压细胞外,胶原蛋白成熟或聚合成一系列原纤维(在快速沉积的骨中呈随机方向,在缓慢形成的板层骨中呈高度有序的规则模式),钙与胶原原纤维结合,并形成蛋白质-糖氨基聚糖复合物。

矿化本身取决于晶体核在基质中的建立;这个过程需要5到10天,并在控制之下成骨细胞,但其确切的化学成分尚不清楚。合适的成核配置是否以某种方式建立,并且,一旦核达到临界大小,进一步的矿化在正常身体的存在下自发进行流体钙和浓度。其他胶原组织,如真皮,肌腱,韧带这些骨骼通常不会钙化,即使它们被与骨骼相同的体液浸泡。虽然细胞外液是高度过饱和的溶液羟基磷灰石在正常的生理pH值下,钙和磷不会以这种晶体形式自发沉淀,因此同一种液体在非骨形成区域是无限稳定的,但在合适的晶体核存在的情况下,它非常支持矿化。矿物进入新骨最初是快速的,在致密骨中,基质成核后几小时内达到约70%的完全矿化。这种矿物沉积涉及到矿物的置换它占了原来矩阵体积的一半。随着含水量的降低,矿物进一步增多扩散是阻碍;最终的矿化过程会在数周的时间内逐渐变慢。在正常的成年人中,新骨形成每天需要大约400毫克的钙,这个量大约等于循环血液中的钙。

骨细胞细胞,曾经被认为是静止的细胞,现在被认为是代谢活跃的,至少在潜伏状态下,具有在腔隙壁上吸收和重新形成骨的能力。虽然骨细胞构成它们只占骨总体积的一小部分,它们在骨中如此排列,它们的原生质延伸网络如此广泛,以至于基本上没有任何骨物质的体积超过一个细胞或其突起的几分之一微米。一个成年人骨骼内超过1200平方米(1435平方码)的解剖表面男人。,约99%由腔隙面和管腔面构成。吸收和沉积在这个表面上,既可以调节血浆钙浓度,又可以更新骨材料。这种更新可能特别重要,因为所有复合材料的物理性能都会随着时间而变化。目前尚不清楚骨特性的变化是否足以产生生物学上的后果,但是,在这种变化确实发生的程度上,骨细胞周围的更新将提供骨结构材料的物理维护。