Histological and chemical analysis of human iliac crest cartilage

Abstract

The iliac crest is a traction epiphysis where large bundles of collagen fibers insert. In the child it is formed by a large mass of hyaline cartilage overlying a growth plate. Cartilage cell divisions in the hyaline cartilage and in the growth plate are more numerous during both periods of rapid trunk growth, infancy and adolescence.

Enchondral ossification as seen in the long bones occurs in the iliac crest growth plate in between areas where calcification and ossification takes place resembling that at the insertions of certain ligaments.

A secondary center of ossification develops in the middle of the crest cartilage during adolescence. In many areas bone forms directly over the cartilage, replacing it, resembling the “creeping replacement” observed in healing of aseptic bone necrosis.

The galactosamine concentration in the iliac crest cartilage of normal children decreases sharply during the first two years of life. Then, it declines gradually until nine to twelve years of age, and then, again, increases until sixteen years of age. This increase takes place at the time when the adolescent growth spurt occurs. Glucosamine concentration remains nearly constant throughout the age range studied. Hydroxyproline increases sharply during infancy and stays unchanged thereafter.

Résumé

La crête iliaque est une épiphyse de traction, où s'insèrent de larges faisceaux de collagène. Chez l'enfant, elle est constituée par une couche importante de cartilage hyalin surmontant une plaque de croissance. Des divisions de cellules chondroblastiques, au niveau du cartilage hyalin et de la plaque de croissance, sont plus nombreuses pendant les deux periodes de croissance rapide du tronc, à savoir l'enfance et l'adolescence.

L'ossification enchondrale, identique à celle des os longs, s'observe au niveau de la plaque de croissance de la crête iliaque, entre les régions où se produisent la calcification et l'ossification; elle semble identique à celle qui se produit au niveau de l'insertion de certains ligaments.

Un centre d'ossification secondaire apparait au niveau de la partie médiane du cartilage de la crête pendant l'adolescence. L'os se forme, souvent, directement au-dessus du cartilage comme dans le cas de la reconstitution d'une nécrose osseuse aseptique.

La concentration en galactosamine du cartilage de la crête iliaque d'enfants normaux décroit brutalement au cours des deux premières années de la vie. Puis elle décroit plus lentement jusqu'à l'âge de neuf à douze ans, pour augmenter à nouveau jusqu'à seize ans. Cette augmentation coïncide avec le début de la croissance de l'adolescence. La concentration en glucosamine reste constante. L'hydroxylproline augmente nettement pendant l'enfance, puis reste inchangée.

Zusammenfassung

Der Beckenkamm ist eine Zugepiphyse, an welcher große Bündel von kollagenen Fasern ansetzen. Beim Kind besteht sie aus einer Masse von hyalinem Knorpel, der die Wachstumsplatte überlagert. Die Knorpelzellteilung im hyalinen Knorpel und in der Wachstumsplatte ist während der beiden raschen Wachstumsperioden des Rumpfes in der Kindheit und in der Adoleszenz gesteigert.

Die endochondrale Verknöcherung, wie sie in den Röhrenknochen zu sehen ist, nimmt in der Wachstumsplatte des Beckenkammes ihren Verlauf zwischen Zonen in welchen Calcification und Ossification stattfinden, ähnlich jener an der Ansatzstelle gewisser Ligamente.

Ein sekundäres Ossifikationszentrum entwickelt sich in der Mitte des Kammknorpels während der Adoleszenz. In manchen Bezirken bildet sich der Knochen direkt über dem Knorpel, indem er diesen ersetzt, ein Vorgang, der auch bei der Abheilung aseptischer Knochennekrosen in Form des sogenannten “kriechenden Ersatzes” beobachtet werden kann.

Die Galaktosamin-Konzentration im Knorpel des Beckenkammes normaler Kinder sinkt beträchtlich während der zwei ersten Lebensjahre. Später nimmt sie allmählich weiter ab bis zum Alter von 9–12 Jahren, um anschließend bis zum 16. Lebensjahr wieder anzusteigen. Diese Zunahme fällt mit der Zeit des Wachstumsstoßes in der Adoleszenz zusammen. Die Konzentration des Glucosamins innerhalb der untersuchten Altersgruppe bleibt praktisch konstant. Das Hydroxyprolin nimmt im Kleinkindesalter stark zu, bleibt jedoch später konstant.