骨頭的秘密

在人體這個無比精密的高級機(jī)器中，一個人能自由地來回走動、跑跑跳跳，頭號功臣非骨頭莫屬。它們作為人類身體的支架，支撐著肉身的肌肉、脂肪、神經(jīng)。此外，骨頭還能保護(hù)身體器官免受傷害，比如頭顱保護(hù)了腦部，肋骨保護(hù)了胸腔。那么，骨頭有哪些秘密呢？

由200多塊骨頭組成

人類骨骼基本上由206塊骨頭組成，像一個巨大的拼圖。嬰兒出生時有270多塊骨頭，但在成長過程中，有些融合在了一起。不過，206塊是針對全世界人類總體而言的，你身上的骨頭并不一定是這個數(shù)目。調(diào)查表明，在歐美，絕大多數(shù)人有206塊骨頭，但中國大多數(shù)人只有204塊骨頭。這是由于很多中國人的腳上第5趾骨為2塊骨頭，而歐美人有3塊。

骨頭約占體重的14%，是人體最重要的器官之一。每一根骨頭都是更大“組織”的一部分，比如大腿骨是大腿的一部分，大腿骨是最長、最重，也是最結(jié)實的骨頭，它通常占人體高度的27%左右，也就是說，假如你身高1.7米，那么你的大腿骨大約為0.46米。無論是站立、行走還是跑步，我們都需要大腿骨來支撐人體的重量。

人體中的骨頭通過筋、肌肉和軟骨連接在一起，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，脊柱將所有的骨骼部件組合在一起，并賦予身體彈性。它像一根大型彈簧，能減少顛簸，據(jù)說脊柱的減震能力比一輛卡車上的減震器還要好。

結(jié)構(gòu)不同凡響

骨頭的成分之一是礦物質(zhì)化的骨骼組織，其內(nèi)部是堅硬的蜂巢結(jié)構(gòu)，這種精巧的結(jié)構(gòu)使得骨頭具有很強(qiáng)的抗破裂能力，還不會很笨重。這樣的蜂巢網(wǎng)絡(luò)很堅實，并且就像是一座蓋不完的房子，需要不斷地由破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的破壞與重建來更新。

蜂巢網(wǎng)絡(luò)內(nèi)還有一種高度發(fā)達(dá)的“蜂巢溝”結(jié)構(gòu)，能讓沖擊力沿著骨頭消散。比如我們在打籃球時，“蜂巢溝”結(jié)構(gòu)能夠很容易地削弱一些運動帶來的沖擊力。

骨頭一直在活躍

骨頭看起來像一塊沒有生命的“硬石頭”，但它們實際上是活著的，而且非常活躍：它們能生長并產(chǎn)生血細(xì)胞，紅血細(xì)胞是在紅骨髓中產(chǎn)生的。當(dāng)細(xì)胞成熟時，它們從骨髓遷移到血液里，并將氧輸送到全身。

骨中的主要成分是磷酸鈣和骨膠原，分別占其質(zhì)量的70%和30%。磷酸鈣也是牙齒的主要成分，這種物質(zhì)使骨頭跟牙齒都變得堅硬，但過剛易折，這也是骨頭脆弱的地方，而骨膠原恰好能抵消這種脆弱。骨膠原具有一種扭曲的結(jié)構(gòu)，類似于鋼鐵電纜，即使在1萬倍重量的負(fù)荷下也不會撕裂。它環(huán)繞著骨頭里堅硬的礦物質(zhì)——磷酸鈣，創(chuàng)造一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，使骨頭既有韌度，又有硬度。

骨組織的細(xì)胞成分包括骨原細(xì)胞、成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞。其中，成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞是一對“歡喜冤家”，它們會反復(fù)地進(jìn)行建造和破壞骨骼的工作。

一根骨頭有厚厚的壁，里面是骨髓腔，容納著骨髓。在人的成長過程中，骨會不斷加粗，骨外壁的骨膜層內(nèi)有成骨細(xì)胞，它們不斷轉(zhuǎn)化為骨細(xì)胞，附在骨外側(cè)，使骨增粗。骨粗了，骨髓腔也要擴(kuò)大。于是，骨髓腔內(nèi)的破骨細(xì)胞就分解破壞骨內(nèi)腔壁，使骨髓腔擴(kuò)大。

骨原細(xì)胞是骨組織中的干細(xì)胞，它能改建或修復(fù)骨組織，治愈骨折，這個特點使我們區(qū)別于無脊椎動物。比如蝸牛，構(gòu)成它們“外殼房子”的原材料不包括細(xì)胞，如果蝸牛的殼碎了，就無法自我恢復(fù)，算是被徹底毀掉了。然而，假如人類骨頭完全折斷，會留下暴露的骨髓。骨原細(xì)胞可以修補(bǔ)這種骨折，大約3個月后，骨頭將會完全再生。

有超級骨頭嗎

有一個叫作托比·史密斯的人，駕駛摩托車時不幸被對面突然出現(xiàn)的卡車撞倒，送往醫(yī)院后，醫(yī)護(hù)人員震驚地發(fā)現(xiàn)，他沒有一根骨頭發(fā)生骨折、破碎。

醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，史密斯有非常高的骨密度，足以稱為堅不可摧的骨頭。為什么史密斯會有這樣神奇的骨頭呢？耶魯大學(xué)的遺傳學(xué)家研究了史密斯整個家族的基因，發(fā)現(xiàn)其中7位家庭成員的骨頭與史密斯一樣牢不可破。這個家庭的高骨密度是由單個基因的突變引起的，那些受突變基因影響的人沒有一根骨頭曾被折斷過。但是高密度骨頭也有一個缺點，就是游泳可能要比普通人更費力，因為骨頭太重了，容易沉下去。

你是不是也希望擁有像托比·史密斯一樣牢不可破的骨頭？但實際情況是，當(dāng)人類20多歲時，平均骨密度達(dá)到頂峰；到30歲時，骨頭會變?nèi)酰驗樯眢w內(nèi)的磷酸鈣會減少。

為什么人類沒有進(jìn)化出超級骨骼？因為如果要進(jìn)化，第一步可能是基因突變，就像史密斯家族中的那7人一樣。但是基因只會在發(fā)生突變的少數(shù)人群中傳播，過程相當(dāng)緩慢。此外，從進(jìn)化的角度來說，擁有堅不可摧的骨頭的人在生存上并沒有多大優(yōu)勢，對生活也沒有很大幫助。