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第5节 骨和骨骺的生长发育（第1页）

“实用小儿骨科学（第3版）（..）”！

第5节

骨和骨骺的生长发育

为小儿进行矫形治疗时，不能疏忽患儿还处于生长和成熟过程中。同时应全面留心其功能恢复，对小儿精神创伤和情绪因素也不容忽略。生长本身有时可致畸形复发，如失衡的肌群在发育过程中可加重畸形。此点在术后护理时应给予充分注意。

影响小儿生长的因素很多。遗传因素（如脊柱裂、发育性髋关节脱位、软骨发育不全、成骨不全等）以及母体健康状况均与产前的骨骼生长有关。生后环境和社会因素可延缓青春期发育。小儿自身的健康状况和饮食营养与生长密切相关。

（一）骺的生长

创伤可抑制骨骺的生长，日后可产生畸形。用生后12～15天的小鼠做实验。切除一个全部骨骺，可重新生出新的有功能的骨骺。用成熟鼠做同样的实验则观察不到这种再生现象。用兔做实验，在骺板中心钻细孔并不引起任何畸形发育。但破坏骺的表面则导致广泛变形。以X线破坏骺的中央部，发现四周健康的软骨细胞向内生长，也不造成畸形。切除兔的部分骨骺，出现相应肢体短缩和畸形。此畸形与残存的正常骺板的多少和骺板提早融合的范围大小有直接关系。软骨没有再生，骺板受损后，若残存的健康骺软骨无骨桥形成，则仍有一定的生长能力。

许多因素可以延迟骨的生长，如损伤、疾病和手术影响。短期的生长延迟可产生生长停滞线。停滞线可以在X线片上显示。

（二）骺和骺板的发育

骺板又称生长板，其发生较长骨本身晚，也稍迟于骺的发育。肢体骨骼的发育是胚胎第5～6周时，间质细胞出现凝聚而产生肢芽，后不久出现软骨细胞。小小的软骨始基由于基质肥大和全长出现细胞肥大而不断延长。这种纵向生长变化以其两端尤为明显。胚胎第4周有骨膜形成。肥大的软骨细胞再经成熟、钙化、骨化和动脉长入的过程，中心的大部化骨，而其两端仍保持软骨状态。最初，骨和软骨之间并无特殊结构。胚胎第3个月时软骨和骨之间的软骨细胞变为柱状，进而不同骨的骨端呈现不同形状的骺板。

骺板大体可分为两类，即盘状和球状骺板。大多数长骨的骺板为盘状骺板。介于干骺端和骨骺之间的板状结构内的骺板细胞不断分化而成为成熟的软骨细胞，从而不断使骨纵向延长并变粗。球状骺板多见于短管状骨，如跖骨和掌、指骨等。起初在骨的两端各有一球状骺板，随生长和成熟，只在一端保留一真正骺板，另一端的骺板变成与之并列的球状关节软骨。跟骨骨突的骺板虽呈盘状，但包绕跟骨体的后内侧。一般长管状骨的两端各有一骺板，称双极骺板。脊柱的椎体最初具有球状骺板。随后，骨化中心扩大，致骺板逐渐消失而在椎体上下两个侧面成为盘状骺板。椎体没有真正的骨骺，其位置为椎间盘所占据。髋臼的骺板来自骨盆的髂骨、耻骨和坐骨，呈Y形的放射状。

骺板的主要特征是自胚胎早期直至骨骼成熟，其结构始终不变。骺板结构可依组织学和功能特点分为三层——静止层、增殖层和肥厚层（图2-1）。

增殖层与骨的纵向和横径发育有关。软骨细胞在本层中始变肥大。生长层中血管丰富。血管提供未分化细胞，进而变化为静止软骨细胞。此后，静止软骨细胞分裂。细胞做纵向和横径的肥大改变，并形成很多细胞柱。这也是骺板的一大特征。细胞柱构成骺板总厚度的一半。原来在静止细胞和肥大细胞附近杂乱无章的胶原渐变为纵向排列，与细胞柱的走行一致。

再一层是软骨肥厚层。本层细胞间的基质有明显的生物化学变化，导致最终的骨化。基质转成异染性并有钙化。软骨细胞变肥大，表明其代谢活性增强。成熟区的软骨细胞的结局有两种不同学说：一种说法是软骨细胞退化，另一种看法是软骨细胞转变为骨母细胞。

图2-1盘状骺板的结构

骺板的结构主要指盘状骺板。球状骺板与之相

最末一层为软骨细胞肥厚层的临时钙化区。软骨细胞间的基质为骨所替代。本层主要特征是有血管长入。经电子显微镜观察确定这种血管襻为一闭襻，同时是骨化所必要的细胞来源。在钙化的软骨上，骨母细胞使其转化为骨。这种围绕软骨的骨组织称原始海绵骨（primaryspongiosa），原始海绵骨再经塑形而成熟，称继发海绵骨。新生儿阶段骨的形成、生长和塑形都非常活跃。同时此处也是骨的最软弱部位。新生儿骨折多发生在干骺端的这个塑形带。大儿童的骺板损伤则发生骺板骨折，即所谓的典型的SalterⅠ或Ⅱ型损伤。

生长板

长骨的生长板在一次和二次骨化中心之间生成发育。生长板的功能是使骨产生纵向生长。完成这一功能是一个复杂的过程，包括软骨细胞的增殖和成熟，基质的产生和矿化，以及随后的软骨内化骨。其他部位的生长板的生长潜力不大，包括短小骨四周、跗骨或椎体以及肌肉附着处，如髂骨嵴边缘生长的骨突。典型的长骨骺可分为若干带（区），各有其形态代谢和功能上的特点（表2-3）。

表2-3生长板的不同部位及其有关的生长异常

静止带

与二次化骨中心相邻，此区相对无活动性。此区不参加骨的纵向生长，但能产生基质和有贮备的功能。

增殖带

是软骨细胞复制和生长区。该区代谢率高，血液、氧和糖原供应丰富。三磷腺苷（ATP）和胶原使骨能迅速生长。

肥厚带

由成熟区、退化区和临时钙化区三个亚区组成。肥厚带的软骨细胞增大，其基质为钙化做准备。这一过程与血液供应、氧化、糖原贮存减少及聚集的黏多糖和软骨细胞的解聚有关。在临时钙化区，独特的X胶原合成可接受钙的沉积。

干骺端

是血管、骨形成和再塑形的部位。该部清除了钙化的基质，形成编织骨，并由板状骨替代。骨的末端包括生长板和干骺端，是最容易发生感染、肿瘤、骨折、代谢和内分泌疾病的部位。在儿童期，生长板的问题成为肌肉骨骼系统疾病的主要组成部分。

（三）骺板的血运

骺板的血运来源有三：骺血管，干骺端血管和软骨周围血管。骺血管变化不定，主要取决于骺板的组成，视软骨或骨的成分的多少而定。骺血管多从关节囊及其在软骨周围的附着处进入。骨突处的骺血管来自腱附着处，丰富的血管长入骨突的骺软骨。

软骨骺的血管是经软骨管进入的。软骨管系弯弯曲曲的小管道，分布在软骨的各部，为其提供血运。大的软骨管彼此之间有些沟通。软骨管还为生长静止层供血。此种血管偶与干骺血管有吻合支。跨骺板的血管只在生后数个月以内存在，在大的骨骺方能见到（如股骨两端和肱骨近端）。二次骨化中心形成和长大后则很少能看到跨骺板的血管，这是因为此时软骨下骨板已形成，血管不能再跨过骺板。

软骨管有如下特点：①为各部骺软骨提供血运，彼此几乎没有沟通；②定时有血进入骺板周缘部而不定时地进入骺板的其他部位；③为骺基质膨胀提供软骨母细胞的来源；④软骨管四周环以致密的软骨和细胞间基质，使其成为软骨骺的内在支撑系统，同时在承受外力时可防止软骨管的萎陷；⑤对二次骨化中心的发育也起重要作用。

一旦骨化中心形成并长大，其血循环的结构也随之改变。一些软骨管向骨骺提供血运，软骨管之间的交通日益增多。骨化中心长大后，在骺板与骺之间出现软骨下骨板。经此软骨下骨板，仍有小分支为柱状排列的软骨细胞提供血运。静止软骨细胞即来源于血管内皮细胞或血管周围组织。上述树枝状的血管从不穿过软骨细胞柱。血管在通过软骨下骨板以前，吻合支极为丰富。

骺循环受损后，静止带和增殖带的正常细胞分裂和成熟过程停止。唯周围未受损的骺板继续纵向生长。结果是受损部位的断面观似拉向干骺端。

干骺端血管主要来自营养动脉。另外，软骨周围的小血管分支也支配干骺的边缘部分。这两个血运系统的终端形成平行的血管襻，自原始海绵骨之间穿过到达肥大细胞附近。这类血管与骨陷窝不直接通连。小静脉襻的末端形成静脉窦。静脉窦和毛细血管襻没有伴随的网状内皮系统。这种血管网内有一定的阻力。上述解剖构造足以解释感染何以好发于靠近骺板的干骺端。

阻断干骺端血管并不影响骺板的成软骨作用和软骨细胞的成熟，但妨碍软骨细胞的转化功能。结果使受累部位的骺板增宽，静止层和成熟层软骨细胞增多。相反，转化层软骨不能骨化。因干骺端血管邻近终端的血管襻，该处有丰富的交通枝，故干骺端重建血运较快。

软骨周围的血管除为干骺端的边缘部位供血外，还为骺板四周，即Ranvier带供血。骺板环周积累性发育与Ranvier带有关。若此处血运受阻，骺板的横径发育落后。

长管状骨除纵向生长外，骺板的横径增粗的方式有二：盘状骺板借细胞分裂和基质膨胀以及Ranvier带的细胞增多而增粗其横径。球状骺板主要依靠间质迅速膨胀。

以下举出两个不同部位的骨的生长发育，说明生长的变异。这可用是否存在“间质膨胀”所产生阻力来解释。新生儿的肱骨远端有肱骨小头和滑车两骨骺在断面大体相等。生后因第3～5个月就出现肱骨小头骨骺。因肱骨下端已有肱骨小头骨骺，外下方在早期发育间质膨胀受限。但是滑车骨骺到7～8岁时才出现。故肱骨下端内侧就不受间质膨胀的限制而增大横径。成熟后的滑车骨骺较之成熟后的肱骨小头要大很多。最终这两个骨骺彼此融合，使肱骨下端有完整的发育。又如股骨上端的两个骨骺，即股骨头和大粗隆骨骺也是不同时间出现的，二者之间从无骺板的间质膨胀产生的横向阻力，最后形成粗隆间沟，并构成股骨颈的正常长度。

软骨骨骺形成玻璃样软骨后，从组织学上看，关节面的软骨和骺中心部的软骨并无明显区别。胎儿最后的一个月直到生后一年，关节面软骨和深层的软骨有了明显组织生化的变化。二者有了很多不同之处。关节面软骨从不钙化，更不骨化。若一片关节软骨嵌于深层玻璃样软骨之中，此关节软骨片被环绕而形成骨化中心。但此软骨片本身仍保留为软骨而不改变。骨成熟后，关节面软骨与其下面成熟后的骺软骨和软骨下骨之间出现明确的轮廓界限。

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