第一节成骨过程
人体的骨组织来源于中胚层，在胚胎早期，中胚层有3 个主要细胞团，即体节、生肾节及侧中胚层，其中与骨骼发育有关的是体节。体节又初分为生皮节、生肌节和生骨节，后者是疏松的间充组织。原始的胚胎性间充质细胞是单独的移动细胞，包埋于胶状的蛋白质基质里，在分化完成时各依其作用而定名。有些间充质细胞产生结缔组织纤维，称为成纤维细胞；有形成透明软骨基质以自埋的是成软骨细胞；还有的间充质细胞成为成骨细胞，即间充质细胞具有易变性，可因解剖部位及环境不同而衍变为不同的细胞，以上这3 种细胞亦可相互转化。这些由间充组织分化的各种细胞又各有不同的功能：成纤维细胞基本上负责形成网状组织、膛、韧带和蜂窝状组织；成软骨细胞形成软骨；成骨细胞形成骨组织。这3 种细胞都在细胞以外形成这些组织，所以键、软骨和骨的主要体积是非细胞形态的，而软骨和骨都有一部分细胞陷在基质里面。软骨可能成为骨骼的一部分或仅系骨之前身，它是由间充质衍变的成软骨细胞形成的。在软骨形成过程中，集合着的成软骨细胞在它们自己的外围形成软骨基质，被封闭于基质空腔内的细胞称软骨细胞，永久性软骨的细胞即以此种形态存在。
骨的组成成分中有非细胞性成分及细胞性成分。前者之中又分为有机物质及无机物质。有机物质即骨母质，其中包括着交叉排列着的胶原纤维及位于细胞之外和胶原纤维之间的粘合质（亦称基质）。骨中的胶原是一种纤维蛋白，呈纤细的纤维状。在新生骨中粗细不等的胶原纤维，不规则地交叉排列着，即非层状骨或称编织样骨。而层状骨的胶原纤维较细，绕哈氏管（Haversian ' , 。anal ）之长轴平行排列，形成哈氏系统中板层的主要成分。基质是无定形的物质，它来自纤维母细胞或成骨细胞的分泌。在基质中有血管分布，物质交换是通过基质的渗透来进行的。粘合质的化学成分为粘多糖，它的作用关系到胶原纤维的形成连接和矿物化。当原胶原由细胞分泌到细胞外，在粘多糖参与下，原胶原粘合在一起，成为不可溶的胶原纤维。
骨的无机物质主要有磷酸钙、碳酸钙和少量的氟化钙及氯化镁等。成
人产骨骼中，无机成分主要是钙和磷。
骨骼的细胞成分包括成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。成骨细胞见于生长骨的表面，它的作用是形成骨母质即骨的有机成分并使之钙化，从而形成骨。同时，成骨细胞形成骨母质并钙化后，被包埋于隐窝中，成为骨细胞。破骨细胞是大小不同的多核细胞，它具有破坏、吸收骨质的作用。破骨细胞溶解细胞间的有机成分，于是无机盐类也游离出来，从而造成破骨。在胚胎第7 周，间充质凝集成为一个结实的组织，此组织自行分为许多小段，每一小段成为各个骨骼的发生部位，各小段间的间隙则成为关节的发生部位。间充质细胞通过膜内化骨、软骨内化骨和混合型化骨3 种方式发育为骨骼，这3 种方式都叫骨形成，亦称成骨。其中，膜内化骨，包括头盖骨、颜面骨；软骨内化骨，包括除锁骨外之躯干、四肢骨和颅底骨与筛骨；混合型化骨为锁骨和下领骨。膜内化骨是直接从结缔组织发生，而软骨内化骨则需要先形成软骨，然后把软骨破坏再换上骨质，混合型化骨先为膜内化骨，然后又出现软骨内化骨。不论哪种化骨，其基本过程都相似，即首先由成骨细胞形成含有胶原纤维和粘合质的骨母质，之后成骨细胞被埋于其中，此称类骨。类骨形成后，立即有钙盐沉着而成骨（图2 一1 ）。
成骨细胞
形成骨母质｛胶原和枯多糖〕
类骨
矿物质沉老或称钙化
一一一一。― 参―
图2 一1 成骨过程示意图
人体骨骼共计206 块，其大小不同，形状各异，就其形状可分为长骨、短骨、扁平骨、含气骨及不正骨5 种。所有骨骼都是外部坚硬而内部疏松，其坚硬部分为致密质，疏松部分为海绵质，海绵质与致密质之多少，因骨的种类而异。沿长骨之长轴切开，可见骨端之大部分系由海绵质所组成，该部相互连接之骨小梁呈细腻的格子状，格子间的间隙即小梁间腔内充以骨髓。' 8 '
骨骼之外层是非常致密的致密层，亦称皮质，其中皮质最厚，越伸向两端则越薄。在骨干中部，还有充填着骨髓的髓管。
构成海绵质及致密质的骨组织成分并没有什么不同。两者的构成细胞及细胞间质都是相同的，所不同者仅其疏松程度及排列方式各异而已。海绵质的间隙较大，呈细小的小梁状，致密质中的间隙窄小，骨组织较多，相互挤压很紧，如象牙状。在所有骨骼中都可看到海绵质及致密质并存，但两者量的多少则不一样。每个骨骼除掉其关节端外，皆被含有弹力纤维的包壳即骨膜包围着。
骨外膜是结缔组织之层，包围着骨表面且与周围之软组织相连。骨膜包裹在骨的外面，除骨的关节面外，都被覆着骨膜。在组织学上，骨膜分内外两层。内层是分化程度较低的造骨层，其中含有胶原纤维及弹力纤维。在纤维与纤维之间，有成骨细胞，具有造骨作用。对成年人来说，此层细胞不丰富，但对于年幼者，尤其是胎儿骨膜内层，有较多的细胞，故造骨功能旺盛。骨膜的外层较厚，由致密的纤维结缔组织构成，在这种结缔组织成分中，除了它所固有的细胞成分和大量的细胞间质外，还有血管网和琳巴管网以及神经成分。
骨膜外层在不同的部位上，其发育程度不同，骨膜在肌肉起始和附着部的地方最厚。
骨的沉着与吸收：由小儿到成人直至老年，骨骼不断地进行着沉着和吸收，变更其大小及形状，以适应各个时期的生理需要。骨沉着是经过两个过程而完成的，即首先由成骨细胞产生有机成分的类骨质，其次，钙盐沉着于类骨质内而成骨。骨吸收则是在一个时期内完成的，是由破骨细胞的作用同时清除了骨组织的有机成分及无机成分。
在生长发育期，骨的生长胜于吸收，骨质增多、增长、变粗。在性激素影响下，当骨能板完全骨化，骨器与干能完全联合，骨骼就不再增长。到了中年和老年期，由于内分泌状态改变，成骨活动减弱，从而出现老年性骨疏松。骨作为一种特殊的结缔组织，它具有非常的特殊功能，如成长、体液中矿物质的代谢及血液形成等。成长过程中，骨骼不断改造其形态并增长，而且老骨逐渐被新骨代替。生存骨构成成分中有有机成分、水和无机成分，有机成分分布在密集的骨纤维之间，含有软骨素、硫酸和蛋白质，它和纤维一起占干骨重的35 % ，无机成分占其余的65 ％。无机成分中85 ％为磷酸钙，1 0 . 5 ％为碳酸钙，所以，骨骼又是．人体体内最大的钙及磷的贮藏库。正常人体内约有钙7009 ，其中99 ％存在于骨组织内。在骨内亦有大量的磷，约料鲍。人体在新陈代谢过程中，将按身体的需要不断地有钙盐沉着于骨骼，或有钙盐由骨内被动员出来进人体液。人体借着体液的传送作用来维持骨内钙磷含量与摄入量的平衡。这种平衡主要受内分泌、维生素和中枢神经系统· 9 ,
的调节。
骨骼之硬度及其弯曲能力皆受其有机成分及无机成分比例的影响。当有机成分增多、无机盐类减少时则骨变软、易弯曲、易被压缩。此等变化将影响到骨的发育形状及结构。反之，当骨中无机成分增多时，骨则变硬变脆，但不易变形。
第二节脊柱的生成
脊柱是由椎骨连接而组成的，所以，了解椎骨的发生过程是必要的。骨骼系统和关节系统来自中胚层。约在胚胎发生的第20d ，轴旁中胚层开始区分为成对的立方形团块，称为体节。每个体节都分为腹内侧的巩节（生骨节）和背外侧的皮肌节。巩节细胞分化为骨、软骨和韧带，皮肌节的细胞分化为骨骼肌和皮肤的真皮。中胚层细胞形成一种疏松的组织，称作间充质或胚胎性结缔组织，间充质细胞能够向不同的方向分化，例如可以分化为成纤维细胞、成软骨细胞或成骨细胞。
大多数骨的发生，都是首先出现间充质细胞的聚集，由这些密集的间充质细胞形成透明软骨雏形，继而通过软骨内成骨的方式骨化成骨。但有些骨是通过膜内成骨的方式直接发生于间充质的。软骨内化骨，首先出现初级骨化中，白，一定时间后出现次级骨化中心，最后二者间的髓软骨骨化，即停止生长。在胚胎发生的第4 周，体节巩节的细胞向3 个方向迁移：① 向腹内侧迁移，包绕脊索。在胚胎额断面上，可见巩节的间充质细胞沿着脊索密集分布，这部分间充质形成椎体和椎间盘。被包绕的脊索，在椎体部退化，在椎体间的部分膨大形成髓核。髓核形成以后被纤维环纤维环绕。② 向背侧迁移而包绕神经管，这部分间充质细胞将形成椎骨的椎弓。③ 向腹外侧迁移进人体壁，这部分间充质形成肋骨。
在胚胎发生的第6 周，在间充质性椎骨中出现软骨形成中心，形成软骨化椎骨雏形，在此基础上进一步骨化。典型的椎骨骨化过程开始于胚胎期，终止于25 岁左右。
出生前在软骨性椎骨内，于胚胎末期出现3 个初级骨化中心，一个在椎心，另外2 个分别在左半椎弓和右半椎弓。所以，在出生时，每个椎骨都由3 个骨性部分构成，三者之间靠软骨相连。出生后，椎弓的左右两半通常在1 年内并合。椎弓与椎体间借透明软骨连接，至3 岁一6 岁期间，此连接消失。青春期开始后不久，每个椎骨出现5 个次级骨化中心，棘突顶端和左右横突尖端各1 个，椎体上、下而的髓环各1 个，至25 岁左右，次级骨化中心骨化完成，与有关各部愈合（图2 一2 ）。
椎体
图2 一2 椎骨骨化各阶段演变模式图
A 表示5 周的间充质性椎骨；
B 表示。周的间充质性椎骨，出现了软骨形成中心；
c 表示7 周的轻骨性椎骨，出现了初级骨化中心；
D 表示出生时的脚椎，由3 个骨块构成，在左右两半椎弓之间，在椎弓与椎心之间有软骨相连（椎心弓连接》；E 、F 表示青春期胸稚的侧面和上面观，示次级骨化中心的位置
在椎骨的骨化过程中，某些椎骨的骨化过程有所不同，例如：① 寰椎：由3 个骨化中心进行骨化。当胚胎在第7 周时，出现两个骨化中心，一个位于两侧侧块，与侧块和后弓的骨化有关；另一个在1 岁一2 岁时出现，与前弓骨化有关。3 岁一4 岁时后弓左右两半愈合，7 岁一8 岁时前弓与侧块愈合。② 枢椎：当胚胎第7 周一8 周时，首先出现2 个初级骨化中心，分别位于两侧椎弓部，椎体中部的初级骨化中心出现在胚胎第4 个月一5 个月；齿突的初级骨化中心，位于两侧，出现在胚胎第6 个月，枢椎共有5 个初级骨化中心。次级骨化中心有2 个，1 个位于齿突尖，于2 岁时出现，另一个位于椎体下面，出现在青春期。③ 腰椎：除一般骨化中心外，还有两个附加的骨化中心，位于两侧乳突。④ 抵骨：与一般椎骨相似。但各个椎体与弓的愈合时间不同，上部髓椎为5 岁一6 岁，下部为2 岁左右。两侧椎板于7 岁一巧岁左右愈合，17 岁一25 岁时，由于椎间盘骨化，5 个能椎融合成一块能骨。⑤ 尾骨：每个尾椎只有l 个骨化中心，但第1 尾椎有时出现2 个。其骨化过程自上而下，第1 尾椎先骨化，向下依次骨化。尾椎的融合，第2 一4 尾椎先融合，第1 一2 尾椎的融合须到30 岁左右。
关于椎骨数目的变化，在一般情况下，椎骨的总数很少发生变化，多数情况是在各段间移行。如颈椎有8 节时，胸椎则减少；胸椎有11 或13 节时，腰椎可出现4 节或6 节，第5 腰椎与能骨融合时，称腰椎骸化，此时腰椎只有4 节；如果第1 骼椎未与第2 骸椎愈合，则称能椎腰化，腰椎增至6 节。
第三节脊柱的全貌
脊柱位于颈、躯干和骨盆的背面正中。脊柱是人体躯于的中轴，起着支撑头颅和构成支撑胸腔、腹腔、盆腔脏器的骨干，同时也是上下肢的支持者，并有负重、运动、缓冲震荡和平衡身体的作用。完整的脊柱是由26 个脊椎骨、23 个椎间盘及方向不一、活动范围各异的小关节和许多坚强的韧带所组成，这使脊柱既有坚韧的弹性，又有较灵活的运动能力。脊柱除第1 、2 颈椎及尾椎外，其余椎骨的解剖结构基本相似，即由1 个椎体、2 个椎弓根、2 个椎板、2 个横突、4 个关节突和1 个棘突组成。椎间盘位于椎体之间，棘突间、横突间和椎板间均有坚强的韧带连接。此外，椎体前侧、椎体后侧和棘突之上，分别有3 条长韧带，上自枕骨下达骼骨，把29 个脊稚牢固地连接在一起（图2 一3 ）。
颈椎
椎推
棘突
胸椎
巍鲜
肋凹
横突孔横突肋凹
腰稚
横突
舞骨姆
帐椎尾椎
① 侧面
② 正面
③ 后面图2 一3 脊柱的各面观
（一）脊柱前面观
脊柱前面可以见到各部椎体和椎间盘。椎体的宽度和高低不同，自第2 颈椎向下至第l 胸椎，椎体逐渐增宽，第2 一4 胸椎稍变窄，从第5 胸椎至骸呷又逐渐变宽，尤其是第10 胸椎以下，变化更加明显，这样可以适应人体负重功能的需要。由能骨呷向下又迅速缩窄，正常人可见轻度侧弯。椎间盘的厚度亦由上而下逐渐增加。在椎体两侧可见到横突向外侧伸出，上部颈椎横突变化不明显，颈下部至胸上部较长，在胸下段横突又逐渐变短，至第12 胸椎和第1 腰椎处最明显，向下至第3 腰椎处又变长，向下又变短。
（二）脊柱侧面观
从侧面观察脊柱，可以见到脊柱呈S 形，有颈、胸、腰、散4 个弯曲。颈部凸向前，叫颈曲；胸部凸向后，叫胸曲；腰部凸向前，叫腰曲；骸部凸向后，叫俄曲。这些弯曲的出现，更进一步增强了脊柱的弹性和支持功能，对跑、跳所产生的震荡，起着弹簧样的缓冲作用。胸曲和既曲在胚胎时就已经出现，出生后保持不变。颈曲出现于胚胎晚期，但不明显，至出生后，由于抬头动作而变显著。颈曲凸向前，其范围自寰椎至第2 胸椎，其曲度可因职业和生活习惯不同而发生变化。胸椎突向后，自第2 胸椎至第12 胸椎，如过度后凸则成驼背。腰曲凸向前方，自第12 胸椎至骼呷附近，其最凸段在第3 一4 腰椎处，此曲于人体在站立时最为明显。髓曲凸向后，自能呷至尾骨尖。
从脊柱的侧面观，可以见到各段椎体的厚度亦有变化：颈、腰椎体均为前高后低，椎间盘的厚度亦为前厚后薄。在胸部，推间盘亦为前厚后薄，而椎体为前低后高。这是因为，脊柱各部分的椎骨关节面方向和椎间盘的大小、厚度．与该部分运动的方向及范围有着密切的关系。
从侧面观，还可以看到23 对椎间孔，椎间孔呈卵圆形，颈部较小，腰部较大。各椎骨的横突位置也有所不同：颈椎横突位于关节突前方，椎弓的外侧；胸椎横突位于椎间孔及关节突的后方；腰稚横突位于关节突的前方及椎间孔的后方。
（三）脊柱后面观
从后面观察臀柱，正中为由椎骨棘突形成的纵蜻。颈椎棘突一般水平向后伸出，并稍向下偏斜，胸上部棘突则斜向后下，胸中部几乎垂直向下，下部胸椎棘突则逐渐趋于水平；腰椎则为水平向后伸出，且棘突间的间隙较大。棘突两侧为椎弓板，由于腰椎棘突水平向后伸出，相邻椎骨椎板间可以见到较宽的椎板间隙，椎板外侧可以见到由关节突形成的关节柱。
（四）脊柱的功能
脊柱是人体的中轴骨骼，是身体的支柱，具有负重、减震、保护和运动等功能。
脊柱上端承托头颅，胸部与肋骨结成胸廓。上肢借肋骨、锁骨和胸骨以及肌肉与脊柱相连，下肢借骨盆与脊柱相连，正常脊柱可作前曲、后伸、侧曲、旋转等运动。上、下肢的各种活动，均通过脊柱调节，保持身体平衡，一侧上肢可以持重百余斤，而身体仍能保持平衡，这主要是靠脊柱的平衡作用。脊柱有4 个弯曲，使脊柱如同一个大弹簧，增加了缓冲震荡的能力，加强了的稳定性，在跳跃或剧烈运动时，椎间盘也可吸收震荡，防止颅骨和脑部受到损伤。
脊柱与肋骨、胸骨和骸骨分别组成胸廓和骨盆，对保护胸腔和盆腔脏器起了重要作用。
第四节椎骨的解剖
椎骨在幼年时有33 块，即颈椎7 块，胸椎12 块，腰椎5 块，能椎5 块，尾椎4 块。成年后，能椎和尾椎分别融合为1 块能骨和l 块尾骨，故正常人体应有椎骨26 块。
椎骨是由椎体、推弓和由椎弓伸出的7 个突起所构成。
椎体是椎骨前面的短圆柱状骨块，是构成脊柱的基础和支持体重的主要部分，其表面是一层较薄的骨密质，内部由骨松质构成，在垂直与屈曲暴力的作用下，容易被压缩形成骨折。椎弓位于椎体的后方，呈半环形，两端连于椎体，与椎体后面共同围成椎孔。全部椎骨的椎孔叠加成l 条纵行的椎管，管内容纳脊髓及其被膜。椎弓与椎体相连的部分较细，这就是椎弓根。在椎弓根的上、下缘各有一切迹，分别称为椎骨上切迹和椎骨下切迹，相邻2 个稚骨的切迹形成椎间孔，这是脊神经的通道；椎弓其余部分较宽，称椎板。每个椎弓伸出7 个突起，向后伸出的1 个为棘突，向两侧伸出的l 对为横突，向上、下方各伸出1 对，分别称为上关节突和下关节突。相邻两椎骨的上、下关节突，形成关节突关节。
（一）颈椎的解剖
颈椎有7 块，除第l 、2 、7 颈椎外，一般颈椎椎体较小，呈长方形或横椭圆形，横径大于矢径，、高度为前部高后部低，其前后总和高低可相差5 ～左右。颈椎各径线女性均较男性小。椎体上面在横径上凹陷，两侧翘起称钩突，下而
在矢径上凹陷，两侧呈斜坡状，相邻两椎骨的钩突和斜坡间有钩椎关节。颈推椎弓根较细，自椎体中部向后外方伸出，椎骨上、下两切迹深浅相近。椎骨上切迹的宽度颈，一颈：分别为5 . 6om 、4 . 6mm 、5 · lmm · 5 · 3mm · 5 . 1 mm 。如前方的钩突向后增生，可使宽度减小，从而使椎间孔内径变小，椎板扁平，椎孔较大，呈三角形。
关节突呈柱状，位于椎弓根与椎弓板的连接处，关节面是卵圆形，其水平角多在45 。一600 之间（颈，一颈。），第2 颈椎的上关节面近于水平，在6o ? 200 之间，第7 颈椎上关节面近额状位，多在60 ”以上。两侧上关节面水平角完全对称者只有20 % , 80 ％不对称。上关节面的朝向有后上方、后上外方和后上内方3 种，其中朝向后上方者占多数。两侧上关节面朝向一致者占多数，不一致者占少数。两侧上关节面朝向不一致者或水平角不一致者，在X 线侧位平片上，由于两侧不能重叠，可出现“双突征”。
颈椎横突略短而宽，根部有横突孔，其中通过椎动脉、椎静脉和交感神经椎动脉丛。横突上面有一深的脊神经沟，沟内有脊神经通过。横突末端分支，分别称为前结节和后结节，前结节系肋骨退化的遗迹，如过分发育，则成颈肋。棘突微向下斜，末端一般分叉，也有不分叉者（图2 一4 ）。
椎体
钩状突
横突孔
一横突
脊神经沟
上关节突
图2 一4 颈椎上面观
第一颈椎无椎体，因承托头颅，又名寰椎。分前弓、后弓和两个侧块。前弓
