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人的骨骼有哪些作用
北京協(xié)和醫(yī)院內(nèi)分泌科 趙笛辰 李梅
從清晨到黃昏,我們的一舉一動,包括坐起、行走、負重、進食,甚至奔跑、游泳、舞蹈,都離不開“骨骼君”的作用。骨骼到底是什么?骨骼會更新嗎?除了運動與支撐功能,骨骼還有什么作用?
不同形狀的骨骼有不同作用
平常我們提及骨骼,也許腦海里就會浮現(xiàn)出兩頭膨大、中間柱狀的管狀模樣。事實上,成年人身體共有206塊骨骼,不僅有管狀的長骨,還有立方狀的短骨,板樣的扁骨以及形態(tài)不一的不規(guī)則骨。骨骼長成不同的模樣,是為了完成骨骼不同的功能,比如長骨分布于四肢,承重是它的特長;短骨短小精悍,主要分布于手腕等部位,以完成靈活多角度的復雜運動;扁骨因其扁平形態(tài)可以分散應力,則構(gòu)成了顱腔、胸腔等人體體腔的壁,保護腔內(nèi)重要的臟器。
從解剖角度,骨骼包括骨質(zhì)、骨膜、骨髓、血管、神經(jīng)等結(jié)構(gòu),而從微觀角度,骨骼到底是由什么構(gòu)成呢?骨骼是由豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和細胞成分構(gòu)成。骨骼中的蛋白質(zhì)即有機質(zhì),主要是由成骨細胞合成的膠原蛋白,礦物質(zhì)即無機質(zhì),包含大量的鈣、磷等。無機質(zhì)使骨堅硬挺實,有機質(zhì)則賦予骨骼彈性和韌性。有意思的是,這兩種成分的比例會隨著我們年齡的增長而發(fā)生變化:幼兒時期骨的有機質(zhì)、無機質(zhì)各占一半,所以幼兒骨柔軟且彈性較大,這樣的骨骼在強大外力作用下不易發(fā)生骨折。到了成年人,無機質(zhì)與有機質(zhì)的比例約為7:3,骨骼在具有很大硬度的同時兼具了一定的彈性。而老年人的骨無機質(zhì)所占比例更大,因此骨的脆性增加,易發(fā)生骨折。
骨骼不斷更新與自我完善
骨骼不是靜止的,骨骼中豐富的細胞成分,使得骨骼不斷更新與自我完善。成骨細胞是骨骼的建設者,其產(chǎn)生大量的骨骼基質(zhì)蛋白,完成骨骼礦化,促進產(chǎn)生新的骨質(zhì);而破骨細胞則分泌酸性物質(zhì)和酶類,消化與破壞骨骼;成骨細胞通過內(nèi)分泌信號通路,會調(diào)節(jié)破骨細胞的活性。此外,骨細胞能夠感受力學變化,來調(diào)節(jié)骨骼代謝。不僅如此,人體內(nèi)多種內(nèi)分泌激素,例如維生素D、甲狀旁腺激素、降鈣素、性腺激素等,也會調(diào)節(jié)成骨細胞與破骨細胞活性,從而調(diào)節(jié)骨骼代謝。
骨骼與生命活動息息相關(guān)
骨骼作為身體的重要部分,發(fā)揮至關(guān)重要的作用,與我們的生命活動息息相關(guān)。
1. 支架骨骼構(gòu)成人體的支架:骨骼賦予我們基本的形態(tài)。想象一下沒有骨骼的支撐,大家不可能擁有挺拔的體態(tài),優(yōu)美的外形,更不可能站立與行走。
2. 支撐骨骼具有重要的支撐作用:沒有堅強的骨骼,我們的肌肉將無處安放,不可能完成多種負重功能。
3. 保護骨骼能夠保護內(nèi)臟器官:骨骼構(gòu)成了人體一系列完美的體腔,保護著大腦、心肺和盆腔器官,讓人體重要的內(nèi)臟在堅固的體腔內(nèi)安全地為我們工作。
4. 運動骨骼是完成運動功能的關(guān)鍵,只有擁有健康的骨骼、關(guān)節(jié)與肌肉,我們才能自由活動,生命才充滿活力,否則只能心已遠,而身未動。
5. 造血骨骼還擁有十分重要的造血功能。由于骨髓中有豐富的紅骨髓,參與體內(nèi)的造血。5歲以后紅骨髓逐漸被脂肪代替,變成了黃骨髓。不過當人體需要時,黃骨髓也可以轉(zhuǎn)化為紅骨髓,恢復造血能力幫助機體渡過難關(guān)。
6. 儲備礦鹽骨骼還是礦鹽儲備庫。以鈣質(zhì)為例,成人體內(nèi)99%的鈣以礦物質(zhì)的形式儲存于骨組織和牙齒中,僅1%的鈣質(zhì)存在于細胞外液和各種軟組織中。我們可以把骨想象成銀行,而鈣就是鈔票,平日大部分的鈔票都存在銀行中,只有小部分以現(xiàn)金的形式在外流通。當人體血液中鈣含量較低時,骨組織就會釋放存儲的鈣,增加血液中鈣的含量,來維持鈣的平衡。
7. 骨骼還是重要的內(nèi)分泌器官和參與能量代謝的器官。近期研究發(fā)現(xiàn),骨骼能主動合成和分泌多種生物活性因子,如骨調(diào)節(jié)蛋白、脂肪因子、生長因子和炎癥因子等,不僅能調(diào)節(jié)骨本身的發(fā)育和代謝,還可通過血液遠距調(diào)節(jié)多種組織的代謝和功能,參與機體穩(wěn)態(tài)的維持。還有研究表明,骨骼分泌的多種活性因子在機體糖脂代謝中發(fā)揮重要作用,例如,成骨細胞分泌的骨鈣素,就被發(fā)現(xiàn)可以作用于胰島β細胞,促進胰島素的分泌,參與機體血糖的調(diào)節(jié)。
由此可見,骨骼對人體活動與健康發(fā)揮著至關(guān)重要的多重作用。只有擁有健康的骨骼,我們才可能擁有美好的未來。讓我們認識骨骼君,努力維持骨骼君的強壯,重視骨質(zhì)疏松癥等疾病的防治,為美好的未來而加油。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:骨骼 作用 運動 健康骨骼