器官详情

所属科室:普通外科,骨科

骨单位

王磊
王磊主任医师
山东大学齐鲁医院 普通外科
本文由彩牛医生原创,经专业医师审核校对

骨单位是密质骨的基本结构单位,也称为哈弗斯系统。

由同心圆排列的骨板和中央管组成。

是长骨中起支持作用的主要结构。

位置

位于长骨的骨干和骨骺的外层,即密质骨内。在骨皮质中,众多的骨单位紧密排列,相互平行,构成了骨的坚硬外层,为骨骼提供了强大的力学支撑和保护作用。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

骨单位分为骨板、中央管。  

骨板

由多层呈同心圆排列的胶原纤维和基质构成。这些骨板围绕中央管,如同树木的年轮一样,层层叠加。每层骨板的胶原纤维排列方向有所不同,相邻两层骨板的纤维走向相互交叉,这使得骨单位在各个方向上都具有较强的抗压力和抗张力性能,增强了骨骼的坚固性。

中央管

又称哈弗斯管,内含有血管、神经以及少量的结缔组织。血管负责为骨组织提供营养物质和氧气,同时带走代谢废物;神经则能够感受和传递骨组织的感觉信息,对骨骼的生理功能进行调节和监控。


参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

骨单位具有力学支撑、营养物质运输与代谢废物排出、造血微环境支持等。

力学支撑

骨单位作为骨骼的基本结构单位,其独特的同心圆结构和紧密排列方式,使骨骼具备了出色的抗压、抗张和抗扭转能力,能够承受身体的重量和各种外力作用,维持身体的形态和姿势。

营养物质运输与代谢废物排出

中央管内的血管为骨组织提供了丰富的营养物质,如葡萄糖、氨基酸、矿物质等,这些营养物质是骨细胞生存和维持正常功能所必需的。同时,血管也负责将骨细胞代谢产生的废物,如二氧化碳、尿素等排出体外,维持骨组织内环境的稳定。

造血微环境支持

骨单位与骨髓腔相邻,为造血干细胞的增殖和分化提供了必要的微环境支持。骨髓中的造血干细胞在骨单位所营造的微环境中,能够分化形成各种血细胞,参与人体的血液循环和免疫防御功能。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

钙是构成骨骼的重要矿物质,牛奶及奶制品、豆制品、海鲜等食物中钙含量丰富,可通过食用这些食物补充钙质。维生素D能够促进钙的吸收和利用,可通过多晒太阳,使皮肤合成维生素D,同时食物中的鱼肝油、蛋黄、动物肝脏等也富含维生素D。蛋白质是骨基质的重要组成部分,瘦肉、鱼类、蛋类、豆类等富含优质蛋白质的食物,有助于维持骨单位的正常结构和功能。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

如散步、慢跑、登山、跳绳等,可使骨骼承受一定的压力,刺激骨单位的活性,促进骨形成和重塑,增加骨密度和强度。包括举重、俯卧撑、仰卧起坐等,通过肌肉的收缩和舒张,对骨骼产生机械刺激,有助于增强骨单位的力学性能,预防骨质流失。瑜伽、太极拳等运动,可改善关节的灵活性和活动范围,减少骨骼和关节的损伤风险,有利于骨单位的健康。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

骨单位的日常养护有保持正确姿势、避免过度劳累和损伤、戒烟限酒等。 

保持正确姿势

无论是坐姿、站姿还是行走姿势,都应保持正确,避免弯腰驼背、低头伏案等不良姿势,减少骨骼的异常受力,预防骨单位的损伤和变形。

避免过度劳累和损伤

避免长时间重复性的体力劳动或剧烈运动,防止骨骼过度疲劳和损伤。在进行体力活动时,应注意劳逸结合,合理安排工作和休息时间。

戒烟限酒

吸烟和过量饮酒会影响骨骼的血液循环和代谢,抑制骨细胞的活性,增加骨质疏松和骨折的风险,因此应尽量戒烟限酒,保持健康的生活方式。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.
骨单位形态

在显微镜下观察,骨单位呈圆柱形,其长轴与骨干的长轴平行。骨单位的横切面可见中央管周围有多层同心圆排列的骨板,骨板之间有骨细胞分布。骨细胞位于骨陷窝内,其突起伸入骨小管中,与相邻骨细胞的突起相互连接,形成细胞间的通讯网络,以实现营养物质和代谢废物的交换。

正常骨单位

正常骨单位的骨板排列整齐、紧密,层次分明,中央管通畅,血管和神经分布正常,骨细胞形态完整,数量适中,能够正常发挥其生理功能,维持骨骼的健康和稳定。

异常骨单位

骨质疏松时的骨单位

骨单位中的骨板变薄,骨小梁变细、数量减少,骨密度降低,导致骨单位的力学性能下降,容易发生骨折。

骨关节炎时的骨单位

关节软骨下的骨单位会出现骨质增生、硬化,骨板排列紊乱,中央管受压变形,影响骨组织的营养供应和代谢废物排出,进而导致关节疼痛、肿胀和活动受限。

骨折愈合过程中的骨单位

骨折发生后,骨单位在损伤部位会出现一系列的病理变化。首先,骨折端的骨单位会发生坏死,形成血肿。随后,新生的血管和成骨细胞侵入血肿,开始形成新的骨单位。在骨折愈合的后期,骨单位会逐渐重塑,恢复其正常的结构和功能。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

骨单位的异常症状有疼痛、畸形、活动受限等。

疼痛

当骨单位出现异常时,如在骨质疏松症中,由于骨密度降低,骨小梁破坏,患者会感到全身骨骼疼痛,尤其是在腰部、背部、髋部等部位,疼痛通常在活动后加重,休息后可缓解。

畸形

骨骼疾病会导致骨单位的生长和发育异常,从而引起骨骼畸形。例如,在佝偻病患儿中,由于维生素D缺乏,导致钙磷代谢紊乱,骨单位的正常矿化过程受到影响,骨骼变软,可出现鸡胸、漏斗胸、O型腿或X型腿等畸形。

活动受限

骨关节炎等疾病会引起关节周围的骨单位病变,导致关节疼痛、肿胀、僵硬,患者的关节活动范围会逐渐减小,严重影响日常生活和活动能力。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

影响骨单位的因素有营养因素、内分泌因素、生活方式因素、疾病因素、药物因素等。

营养因素

钙、磷、维生素D等营养素缺乏,会直接影响骨单位的形成和矿化,导致骨骼发育不良或骨质疏松。

内分泌因素

甲状旁腺激素、降钙素、雌激素、雄激素等激素水平的变化,对骨单位的代谢和重塑具有重要调节作用。雌激素缺乏会导致破骨细胞活性增强,骨吸收加快,容易引发骨质疏松。

生活方式因素

长期缺乏运动、吸烟、过量饮酒、高盐饮食等不良生活方式,会影响骨骼的血液循环和代谢,加速骨单位的退变和损伤。

疾病因素

许多疾病如类风湿关节炎、糖尿病、慢性肾病等,会通过影响骨代谢或直接侵犯骨组织,导致骨单位的结构和功能异常。

药物因素

长期使用某些药物,如糖皮质激素、抗癫痫药等,可能会干扰骨代谢,抑制成骨细胞活性,促进破骨细胞生成,从而引起骨单位的损伤和骨质流失。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

可通过观察自身的体态来初步判断骨单位是否存在异常。如站立时,从侧面观察是否有驼背、脊柱侧弯等情况;从正面观察双腿是否伸直,有无O型腿或X型腿等畸形。若存在这些体态问题,可能提示骨骼发育或骨单位结构存在异常。关注身体是否存在骨骼疼痛,尤其是在没有明显外伤的情况下出现的腰背部、髋部、四肢等部位的疼痛。疼痛的性质、程度、发作频率以及是否与活动有关等信息,都可以为判断骨单位是否异常提供线索。长期、慢性的腰背部疼痛,且在劳累或负重后加重,可能是骨质疏松或腰椎疾病导致的骨单位损伤引起的。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.

骨单位的常用检查有体格检查、影像学检查、实验室检查、其他检查等。  

体格检查

视诊

医生通过直接观察患者的身体外观,包括骨骼的形态、姿势、皮肤有无红肿等,初步判断是否存在骨骼畸形、肿胀或其他异常。例如,观察到患者脊柱后凸畸形,可能提示椎体的骨单位存在病变。

触诊

医生用手触摸患者的骨骼和关节,检查是否有压痛、肿块、畸形等。通过触诊可以了解骨单位的局部情况,如在骨折部位可触及明显压痛和肿胀,而在骨肿瘤患者身上可能摸到异常的肿块。

动诊

通过让患者进行主动和被动的关节活动,评估关节的活动范围、肌肉力量以及是否存在疼痛等。当膝关节的骨单位出现病变时,患者在屈伸膝关节时可能会感到疼痛,活动范围也可能会减小。

影像学检查

X线检查

是最常用的检查方法之一,可以清晰地显示骨骼的形态、结构和密度,帮助医生发现骨折、骨质增生、骨质疏松、骨肿瘤等病变。通过X线片可以观察到骨单位的整体形态和排列情况,如在骨质疏松患者的X线片上,可看到骨小梁稀疏、骨皮质变薄等表现。

CT检查

能够提供更详细的骨骼三维图像,对于复杂骨折、骨肿瘤的范围和性质判断、脊柱病变等的诊断具有重要价值。CT可以清晰地显示骨单位的内部结构,如中央管的形态、骨板的厚度等,有助于发现早期的骨质破坏和细微骨折。

MRI检查

对软组织和骨髓的分辨力较高,常用于诊断骨单位周围的软组织病变、骨髓病变以及早期的骨缺血性坏死等。MRI可以显示骨单位内部及周围的水分含量变化,对于判断病变的性质和范围具有重要意义。

实验室检查

血液检查

通过检测血液中的钙、磷、碱性磷酸酶、甲状旁腺激素等指标,了解骨代谢的情况。例如,血清钙、磷水平异常可能提示钙磷代谢紊乱,碱性磷酸酶升高常见于骨代谢活跃的疾病,如佝偻病、骨软化症、骨折愈合期等。

尿液检查

检测尿液中的钙、磷、羟脯氨酸等排泄量,有助于评估骨单位的代谢状态。如尿钙排泄增多可能与甲状旁腺功能亢进、多发性骨髓瘤等疾病有关,而尿羟脯氨酸升高可反映骨胶原分解增加,常用于监测骨质疏松的病情变化。

其他检查

骨密度检查

是诊断骨质疏松的重要手段,通过测量腰椎、髋部等部位的骨密度,评估骨单位的矿物质含量和骨强度。常用的方法有双能X线吸收法(DXA),其测量结果准确、重复性好,能够为骨质疏松的诊断、治疗和疗效评估提供重要依据。

骨活检

在某些情况下,如怀疑骨肿瘤、不明原因的骨质破坏等,需要进行骨活检。通过获取少量的骨组织样本,进行病理检查,以明确病变的性质和病因,为制定治疗方案提供准确依据。

参考文献
[1]曹永平,Tasuku,Mashiba,等.双膦酸盐的长期治疗增加了骨单位的矿化程度[J].中国骨质疏松杂志, 2006, 12(2):5.
[2]郑晶,陆惠玲,王鼎钊,等.丛状骨和骨单位带的种属特征及法医学应用价值[J].中国法医学杂志, 2004, 19(6):3.