骨头的秘密

http://www.100md.com 2019年4月15日 《特别文摘》 2019年第8期

     在人体这个无比精密的高级机器中，一个人能自由地来回走动、跑跑跳跳，头号功臣非骨头莫属。它们作为人类身体的支架，支撑着肉身的肌肉、脂肪、神经。此外，骨头还能保护身体器官免受伤害，比如头颅保护了脑部，肋骨保护了胸腔。那么，骨头有哪些秘密呢？

    由200多块骨头组成

    人类骨骼基本上由206块骨头组成，像一个巨大的拼图。婴儿出生时有270多块骨头，但在成长过程中，有些融合在了一起。不过，206块是针对全世界人类总体而言的，你身上的骨头并不一定是这个数目。调查表明，在欧美，绝大多数人有206块骨头，但中国大多数人只有204块骨头。这是由于很多中国人的脚上第5趾骨为2块骨头，而欧美人有3块。

    骨头约占体重的14%，是人体最重要的器官之一。每一根骨头都是更大“组织”的一部分，比如大腿骨是大腿的一部分，大腿骨是最长、最重，也是最结实的骨头，它通常占人体高度的27%左右，也就是说，假如你身高1.7米，那么你的大腿骨大约为0.46米。无论是站立、行走还是跑步，我们都需要大腿骨来支撑人体的重量。

    人体中的骨头通过筋、肌肉和软骨连接在一起，形成复杂的网络，脊柱将所有的骨骼部件组合在一起，并赋予身体弹性。它像一根大型弹簧，能减少颠簸，据说脊柱的减震能力比一辆卡车上的减震器还要好。

    结构不同凡响

    骨头的成分之一是矿物质化的骨骼组织，其内部是坚硬的蜂巢结构，这种精巧的结构使得骨头具有很强的抗破裂能力，还不会很笨重。这样的蜂巢网络很坚实，并且就像是一座盖不完的房子，需要不断地由破骨细胞和成骨细胞的破坏与重建来更新。

    蜂巢网络内还有一种高度发达的“蜂巢沟”结构，能让冲击力沿着骨头消散。比如我们在打篮球时，“蜂巢沟”结构能够很容易地削弱一些运动带来的冲击力。

    骨头一直在活跃

    骨头看起来像一块没有生命的“硬石头”，但它们实际上是活着的，而且非常活跃：它们能生长并产生血细胞，红血细胞是在红骨髓中产生的。当细胞成熟时，它们从骨髓迁移到血液里，并将氧输送到全身。

    骨中的主要成分是磷酸钙和骨胶原，分别占其质量的70%和30%。磷酸鈣也是牙齿的主要成分，这种物质使骨头跟牙齿都变得坚硬，但过刚易折，这也是骨头脆弱的地方，而骨胶原恰好能抵消这种脆弱。骨胶原具有一种扭曲的结构，类似于钢铁电缆，即使在1万倍重量的负荷下也不会撕裂。它环绕着骨头里坚硬的矿物质——磷酸钙，创造一个稳定的结构网络，使骨头既有韧度，又有硬度。

    骨组织的细胞成分包括骨原细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。其中，成骨细胞和破骨细胞是一对“欢喜冤家”，它们会反复地进行建造和破坏骨骼的工作。

    一根骨头有厚厚的壁，里面是骨髓腔，容纳着骨髓。在人的成长过程中，骨会不断加粗，骨外壁的骨膜层内有成骨细胞，它们不断转化为骨细胞，附在骨外侧，使骨增粗。骨粗了，骨髓腔也要扩大。于是，骨髓腔内的破骨细胞就分解破坏骨内腔壁，使骨髓腔扩大。

    骨原细胞是骨组织中的干细胞，它能改建或修复骨组织，治愈骨折，这个特点使我们区别于无脊椎动物。比如蜗牛，构成它们“外壳房子”的原材料不包括细胞，如果蜗牛的壳碎了，就无法自我恢复，算是被彻底毁掉了。然而，假如人类骨头完全折断，会留下暴露的骨髓。骨原细胞可以修补这种骨折，大约3个月后，骨头将会完全再生。

    有超级骨头吗

    有一个叫作托比·史密斯的人，驾驶摩托车时不幸被对面突然出现的卡车撞倒，送往医院后，医护人员震惊地发现，他没有一根骨头发生骨折、破碎。

    医生发现，史密斯有非常高的骨密度，足以称为坚不可摧的骨头。为什么史密斯会有这样神奇的骨头呢？耶鲁大学的遗传学家研究了史密斯整个家族的基因，发现其中7位家庭成员的骨头与史密斯一样牢不可破。这个家庭的高骨密度是由单个基因的突变引起的，那些受突变基因影响的人没有一根骨头曾被折断过。但是高密度骨头也有一个缺点，就是游泳可能要比普通人更费力，因为骨头太重了，容易沉下去。

    你是不是也希望拥有像托比·史密斯一样牢不可破的骨头？但实际情况是，当人类20多岁时，平均骨密度达到顶峰；到30岁时，骨头会变弱，因为身体内的磷酸钙会减少。

    为什么人类没有进化出超级骨骼？因为如果要进化，第一步可能是基因突变，就像史密斯家族中的那7人一样。但是基因只会在发生突变的少数人群中传播，过程相当缓慢。此外，从进化的角度来说，拥有坚不可摧的骨头的人在生存上并没有多大优势，对生活也没有很大帮助。

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/paper/1673-5455/2019/08/08.htm