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骨头的秘密
//www.caroetjl.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。
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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。
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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。
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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