骨骼系统发挥着重要的作用——支撑、运动、保护、血细胞生成、钙的储存和内分泌调节,使我们得以生存
成年人的骨骼系统包括 206 块骨头,以及由肌腱、韧带和软骨组成的网络,是它们将骨骼连接起来。
体内有脊柱(由椎骨构成)的动物被称为脊椎动物,实际上在地球上属于少数群体。多达 98%的动物是无脊椎动物,这意味着它们体内没有骨骼或脊椎。
一个人的骨骼数量并非出生后就一成不变。婴儿出生时有大约300 块骨头,其中一些会随着身体发育而融合在一起,成年后就只有206 块骨头了。平均而言,人类男性会在十几岁时停止发育,女性会在月经周期开始两年后停止发育。这时候,骨头上的生长板通常会闭合,骨头不再生长。
成年女性和男性的骨骼有一些不同,主要是为了适应分娩。例如,女性的骨盆更平、更圆、更大。通常女性耻骨下角可达 90~100 度,男性则为 70~75 度。
虽然骨骼在体外会变脆,但在体内却非常有活力。根据健康线网站(Healthline)的资料,循环系统中的血管网为骨骼系统提供营养物质,骨骼系统还被神经系统所包围。
典型的骨头有着致密而坚韧的外层,接下来是一层骨松质,更轻,还有轻微弹性。一些骨头的中间是果冻状的红骨髓,根据《默沙东诊疗手册》( Merck Manuals )中的讲解,那里会不断产生新的血液细胞。牙齿被认为是骨骼系统的一部分,但它们不算是骨头。牙齿由牙本质和牙釉质组成,牙釉质是人体内最坚硬的物质。牙齿在消化系统中也起着关键作用。
根据美国国家医学图书馆(National Library of Medicine,简称NLM)的资料,骨骼系统有两个不同的部分:中轴骨和附肢骨。中轴骨总共有 80 块骨头,包括脊椎、胸骨、肋骨和颅骨。NLM指出,中轴骨将重量从头部、躯干和上肢传递到与臀部相连的下肢,帮助人类保持直立姿势。根据NLM的资料,附肢骨总共有 126 块骨头,包括与躯干相连接的肢带骨和上下肢。它们的功能是使行走、跑步和其他运动成为可能,它们还保护着身体负责消化、排泄和生殖的主要器官。
你知道吗?
手臂和锁骨最容易发生骨折
要检测骨骼系统疾病和畸形,X射线、核磁共振、骨密度检测和关节镜检查是一些主要诊断工具。《默沙东诊疗手册》指出,诊断癌症要用到骨骼扫描和骨髓活检。
就职于关节炎治疗中心(Arthritis Treatment Center)的内森·魏博士(Dr.Nathan Wei)说,骨骼疾病主要是代谢性骨病,如骨质疏松症、骨软化症和其他一些罕见疾病。
骨质疏松症是一种普遍性疾病,尤其见于老年人,这种疾病会导致骨组织的减少。魏博士说,骨质疏松症患者的骨骼因为钙流失而变得越来越薄、越来越脆。骨软化症是骨骼硬化不良,据妙佑医疗国际(Mayo Clinic)称,这种疾病通常是由缺乏维生素D引起的,是骨骼形成过程中的一种缺陷。与之不同的是,骨质疏松症发生在已经形成的骨骼中。
关节炎是一系列超过 100 种的炎症性关节病的统称,会损害关节及其周围的结构。关节炎可能会攻击关节、关节囊、周围组织或全身的各个部位,它通常影响颈部、肩膀、手、腰部、髋部或膝盖的关节。“关节炎要通过仔细的病史回顾和身体检查来诊断,并通过实验室和影像学研究来证实。治疗方法则取决于关节炎的类型。”魏博士说。
骨科属于一门医学专业,负责治疗整个骨骼系统。在美国,要成为骨科医生,通常要先完成四年的本科教育,再学四年医学,然后在骨外科接受住院医师培训。美国骨外科委员会(American Board of Orthopaedic Surgery)监督该专业的执业认证过程。许多人会继续专攻特定领域,如脊柱、手部或运动损伤。
同样常见的骨骼疾病还有脊柱侧弯,即背部或脊柱的脊椎排序异常。在患者的X光片上通常会看到脊柱呈明显的“C”或“S”形。《默沙东诊疗手册》指出,这种情况在青春期会很明显。根据美国神经外科医生协会(American Association of Neurological Surgeons)的数据,美国约有600 万~900 万人(约占总人口的 2%~3%)患有脊柱侧弯。生命之桥健康中心(LifeBridge Health)的詹姆斯·纳斯医生(Dr.James Nace)说:“大约 90%的人在一生中的某个时候都会经历腰痛。患者通常可以通过消炎药物得到缓解,但在某些情况下,可能需要采取外用药物、贴片或电刺激等治疗手段。”
骨骼系统也容易发生断裂、拉伤和破裂。骨头是用来保护人体重要器官的,折断一根骨头一般需要 44~71 N(牛顿)的压力,而像头盖骨和股骨这样的骨头就更难折断了。
骨头形状各异,尺寸不一,也并非平均分布在全身,有些身体部位的骨头比其他部位要多得多。骨头最多的部位就是你的手和脚,其中每只手有 27 块骨头,每只脚有 26 块,这意味着一个人的双手双脚加起来总共有 106 块骨头。也就是说,手和脚囊括了整个人体一半以上的骨头。
大多数成年人有 24 块(12 对)肋骨,但大约每 500 人中就有 1 个多长了一块肋骨,叫作颈肋。这块肋骨长在脖子底部锁骨上方,并不总会完全长成——它有时只是一根薄薄的组织纤维。不管这块多余的肋骨长成什么样子,如果它挤压到了附近的血管或神经,就会导致一些健康问题。它会引起一种叫作胸廓出口综合征的病症,其症状是肩部或颈部疼痛,上肢感觉异常,它还会产生血栓和其他问题。
舌骨是喉部的一块马蹄形骨,位于下巴和甲状软骨之间。它也是人体中唯一不与其他骨骼相连的骨头。解剖学上通常认为舌骨是语言的基础:由于它所处的位置,它可以与喉头(音箱)和舌头一起工作,产生人类发声范围内的声音。尼安德特人是唯一一个像现代人类一样长有舌骨的,舌骨在这些原始人身上的存在,促使科学家们推测尼安德特人有着类似现代人类的复杂语言模式。
假体是代替缺失或受伤身体部位的人造装置。
一些假体部位仅仅是装饰物——比如假眼,但是替代骨骼的假体,如假肢或关节假体,则具有功能性目的。大约 3000 年前,古埃及人发明了第一个功能性假体:一个人造大脚趾。2011 年,研究人员发现,比起大脚趾缺失但没有装人造脚趾的人,装有人造脚趾的古埃及人穿着凉鞋走路要容易得多。
骨头是由活跃的活细胞组成的。跟你身体里的其他细胞一样,骨细胞也容易患上良性甚至恶性肿瘤。但这并不新鲜:现代人类及其近亲对付肿瘤已经有成千上万年的历史了。2013 年,科学家在一块可追溯至 12 万—13 万年前的尼安德特人肋骨中发现了一个肿瘤。这是迄今为止发现的最古老的人类肿瘤。
骨头强壮而坚硬,可以承受很大的作用力。同样的重量下,它们比钢铁更坚固,但令人惊讶的是,它们并不是人体中最坚硬的物质。这个头衔属于牙釉质。根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的说法,牙釉质保护牙齿,其强度得益于其高浓度的矿物质(尤其是钙盐)。
万圣节服装和恐怖电影的主要元素之一就是行走的骷髅。当然,这样的生物纯属虚构,因为它没有大脑或神经系统来控制自己的行动。但即使这种不死的怪物拥有这些重要部件,它也不能行走。当人们让自己的胳膊、腿或其他身体部位运动时,人们并不是在让自己的骨头运动,而是在让肌肉带动着骨头运动。
人类自存在以来,就一直饱受骨折之苦。但根据 2009 年发表在《临床骨科和相关研究》( Clinical Orthopaedics and Related Research )期刊上的一篇综述,人们知道如何治疗骨折也已经很久了。例如,在一份可追溯到公元前 1600年左右的古埃及的《艾德温·史密斯纸草文稿》( E dwin Smith Papyrus )中,作者描述了怎样治疗骨折。文稿中建议是:重新排列骨头碎片(这个过程叫作复位),用亚麻布包扎伤口。