骨关节炎:滑膜关节是如何组织的?
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025

骨关节炎是一种滑膜关节疾病(滑膜关节病)。滑膜关节病的主要功能是运动(关节构成元素沿特定轴线运动)和支撑(站立、行走和跳跃时的负重)。滑膜关节由覆盖软骨的关节骨表面、含有滑液的关节腔和关节囊组成。滑膜关节病的解剖结构不稳定,包括位于关节外部(或较少见于关节内部)的韧带以及软骨半月板。
根据关节骨表面的形状,关节病分为以下几种类型:
- 扁平关节(例如,一些腕关节和跗关节);
- 球窝关节,其中一个关节端形状像一个球或球的一部分,而另一端则是与球形关节端一致的凹面;球窝关节的一个例子是肩关节,其中可以进行各种运动的极大自由度 - 屈曲、伸展、外展和内收、圆周运动;
- 椭圆关节,其中一个关节端呈椭圆形,另一端呈全等腔形;由于这种解剖结构,与球形关节相比,这些关节的运动范围有限,例如,不可能进行圆周运动;简单的椭圆关节与具有多对关节关节的复杂关节(例如腕关节)之间存在区别;
- 阻滞关节,其中一个关节端形状像一个块,类似于线轴、线轴,而另一个凹关节端则包含块的一部分并与其形状相匹配;典型的阻滞关节是手和脚的指间关节;这种关节的运动只能在一个平面上进行——屈曲和伸展;肘关节也属于阻滞关节——它由三个关节组成——肱骨支气管关节、肱桡关节和近端桡尺关节,因此在这个复杂的关节中,除了屈曲和伸展之外,还可以进行旋后和旋前,即旋转运动;
- 旋转关节(轮状关节),例如寰枢正中关节,由寰椎前弓和横韧带形成的环以及第二颈椎的齿状突组成,齿状突包含在环中并作为寰椎环旋转的轴;在肘关节中,桡尺关节也应归类为旋转关节,因为桡骨头在环状韧带中旋转,环状韧带环绕桡骨头并附着在尺骨切迹上;
- 鞍状关节,这种关节的一个例子是拇指的腕掌关节;梯形骨具有鞍状的关节面,第一掌骨具有凹形的鞍状形状;这种解剖结构允许在矢状面和额状面上进行圆周运动,但该关节不可能沿轴线进行圆周运动;
- 髁关节,其解剖特征是成对的髁 - 凸和凹,其中可以进行伴随运动;髁关节的一个例子是膝关节,由形成单个生物力学系统的三个部分组成 - 髌股关节和胫股关节的内外关节;胫骨髁的不完全一致由内外半月板补偿;强大的外侧韧带防止胫骨围绕股骨的横向和摆动运动,并且还保护胫骨在关节运动期间免于前后半脱位;在该髁关节中,关节可以在半屈曲位置进行屈曲和伸展、外部和内部旋转;在屈曲伸展运动期间,股骨髁相对于胫骨髁旋转,并且由于旋转轴的运动而同时发生滑动;因此,膝关节是多轴或多中心的;在完全伸展时,编织进关节囊的外侧韧带和肌腱处于最大张力状态,这为关节在此位置的最大稳定性和支撑能力创造了条件。
关节被纤维囊包裹,该囊附着于关节软骨周围附近的骨骼,并延伸至骨膜。滑膜关节囊由两层组成——外纤维层和内滑膜层。纤维层由致密的纤维组织构成,在某些部位,关节囊的纤维层会变薄,形成褶皱或滑囊;而在另一些部位,纤维层会增厚,发挥关节韧带的功能。关节囊纤维层的厚度取决于关节的功能负荷。
关节囊的增厚部分形成韧带,这些韧带由密集平行的胶原纤维束组成,起到稳定和强化关节以及限制某些运动的作用。关节囊除了具有支撑滑膜和连接韧带的功能外,还应注意的是,它包含大量的神经末梢,这与滑膜(神经末梢数量很少)和关节软骨(完全不含神经末梢)不同。人们认为,关节囊中的神经与肌肉神经一起参与位置控制,并对疼痛作出反应。
滑膜是滑膜关节中质量和体积最小但最重要的组成部分,因为大多数风湿性疾病都伴有滑膜炎症,通常称为“滑膜炎”。滑膜覆盖除关节软骨外的所有关节内结构,厚度为25-35微米。组织学上,滑膜是一层结缔组织,由外皮层、胶原层和弹性层组成。滑膜通常具有一定数量的褶皱和指状绒毛,形成一层薄的滑膜层(有时称为外皮层);它包括一层外皮细胞,构成关节非关节表面的内层;以及一层由厚度不一的纤维脂肪结缔组织组成的滑膜下支持层,与关节囊相连。滑膜层通常与滑膜下组织融合,由无血管、包含大量细胞的内层平滑过渡到血管化的滑膜下结缔组织(细胞较少),随着与纤维囊的交界处逐渐饱和,滑膜下结缔组织中胶原纤维的含量逐渐增加。由于滑膜层和滑膜下层之间缺乏形态学上的分离(无基底膜,外皮细胞之间存在间隙),细胞和营养物质会从滑膜下结缔组织的血管中流出,进入滑液。
滑膜通常覆盖1-3层滑膜细胞——滑膜细胞位于富含微纤维和蛋白多糖聚集体的基质(基底物质)中。滑膜细胞分为两类:A型(巨噬细胞样)和B型(成纤维细胞样)。A型滑膜细胞表面凹凸不平,有大量突起,高尔基复合体发达,空泡和囊泡较多,但核糖体内质网表达较少。巨噬细胞滑膜细胞也能含有大量吞噬物质。B型滑膜细胞表面相对光滑,核糖体内质网发达,但空泡数量较少。滑膜细胞的传统分类是A细胞(具有吞噬功能)和B细胞(主要功能是产生滑液成分,主要是透明质酸),但这并不能完全反映滑膜细胞的功能。因此,有人描述了C型滑膜细胞,根据其超微结构特征,其介于A型和B型细胞之间。此外,已确定巨噬细胞样细胞能够合成透明质酸,成纤维细胞样细胞具有主动吞噬的能力。