一根骨头的成长史
说起骨头,大家肯定都不陌生,其更专业的名称为骨骼。
人类能够站立、行走,都是因为有骨骼的支撑,其可起保护作用;就算只是躺在床上,要完成呼吸,也离不开肋骨对胸腔的支撑及保护作用。
说起骨骼的起源,我们可以追溯得更远。目前已被发掘的具有骨形态的动物化石可以追溯到远古的寒武纪。这种化石被称为“小壳化石”,虽然它们仅是小至几毫米的锥形或不规则形状的小管,但足以证明动物已经开始骨骼化了。研究人员还通过技术手段证明这些小管的矿物成分是碳酸盐或磷酸盐。说到磷酸盐,就不得不提到磷酸钙,其实也是人体骨骼的主要成分。
一般成人体内的含钙量是~g,其中99%集中在骨骼和牙齿中,而另外的1%存在于细胞内液及细胞外液中,称为混溶钙。沉积在骨骼中的钙和混溶钙存在一种奇妙的动态平衡。细胞外液由血浆、组织液和淋巴液组成,是人体内细胞生活的直接环境,它存在于我们身体内部,因此细胞外液被称为内环境。骨骼中的钙在人体的内环境中不断溶解为混溶钙,混溶钙又在内环境中某些成分的帮助下,沉积到骨骼中。正常情况下,我们是无法觉察这种神奇的动态平衡的。实际上,我们的骨骼每天都在不断更新。根据钙元素测定,成年人每天约有mg的钙需要更新,同时也有等量的骨骼重新形成。正是这种动态平衡,让我们不至于因为钙的流失而变得脆弱不堪,也不至于因为钙的沉积而变得不堪重负。一旦平衡被打破,骨骼的“灾难”就将上演。你能想到什么?骨质疏松?“瓷娃娃”(成骨不全症)?骨肿瘤?属于骨头的历险记,我们稍后揭幕。让我们展开非凡的想象力,把构成人体内环境的液体想象成“河水”,骨骼就是接受“河水”日夜冲刷的“大坝”。钙元素是这个“大坝”当之无愧的支撑者。除此之外,要妥善建好骨骼“大坝”还需要哪些原料呢?当“河水”不断冲刷着“大坝”,钙不可避免地流失了,如果有一种保护剂能够让“河水”中的钙也留在坝上就好了。有没有这样一种材料呢?有!这就是维生素D,维生素D相当于骨骼的“加油站”,它能够持之以恒地将钙质补充到骨骼中去。如果缺乏维生素D,骨骼这座“大坝”就会松松垮垮,变成“豆腐渣”工程。当然,人体的“大坝”也需要“混凝土”的浇筑,才能经得起“河水”的冲击。有一款优质的“混凝土”蛋白质,它最适合我们的“大坝”了,它的主要成分是胶原蛋白,可以保证“大坝”硬而不脆,而胶原蛋白中的氨基酸和多肽又有利于钙的吸收。经测算,骨骼这座“大坝”大约需要22%的“混凝土”。钙、维生素D、蛋白质构成了“大坝”的框架,还需要一些其他的辅料来完善。镁是一种很好的“大坝”养护剂,缺了它,“大坝”会变脆,容易断裂。钾能够调节“河水”的酸碱性,使“大坝”处于一个相对稳定的环境中。对于动物和人来说,钾还参与能量代谢和保持神经肌肉的正常功能,这对于骨骼的运动功能是相当重要的。维生素K是“大坝”的另一种养护剂,它可以激活“混凝土”中的骨钙素,从而提高“大坝”承受外力的能力。维生素B12对维持“大坝”的硬度有重要作用,同时其也是存在于“大坝”中的“清道夫”,能够清除河水中某些可能将“大坝”变成“豆腐渣”工程的因素,从而保护“大坝”。属于人体的这座“大坝”,从胚胎时期就开始酝酿构筑,在母体中的第14周时已具雏形。也就是从那时起,骨骼开始了“骨形成-骨溶解”动态平衡的自我革新过程,同时也开始了属于骨骼的历险记。
骨骼历险记
母体中的胎儿在胎龄14周时骨骼就已经开始发育,直到生命的终点,其间骨骼可能会遭遇许多风险或是疾病的困扰。伴随着人的一生,骨骼的经历就像一场伟大的冒险。骨骼的生长发育包括长度和厚度两个方面。从一颗受精卵到一个成人,骨骼长度的增加分为四个阶段:胚胎期、婴幼儿期、儿童期及青少年期。这四个时期的骨骼长度净增加及主要调节激素都有所不同。胚胎时期,经过9个月的时间,一个长度仅为0.5cm的受精卵发育为身长50cm左右的成熟的胎儿。该时期的骨骼生长发育速度最快。出生后,婴幼儿期及儿童期骨骼都保持一个相对较慢的生长速度。青少年期的生长速度较快,直到生长板闭合,身高达到峰值。生长板闭合时间因人而异,一般在18岁左右,男孩比女孩晚。骨骼作为长度动态变化的器官,不断进行变化和再生。在骨骼的胚胎发育完成后,骨组织的生理活动主要体现在三个方面:生长、塑形和重建。儿童和青少年骨骼的生长主要表现为长骨的生长。骨的塑形是指生长过程中骨形态的再造,目的是使骨骼被塑造为相应的形状和大小。骨塑形是显著改变骨外形和结构的过程。通过塑形,骨头有长有短,还有扁骨、不规则骨。塑形听起来比较神奇,好像骨骼正在“历险”,但是我们自己却从未感受到。实际上,这是人类的正常生长发育,除了看起来从无到有、变高、变壮,我们是不会感受到其他“异样”的。当然,骨骼的历险还表现在骨重建上。骨骼有自己的周期,成年人的骨骼每10年左右完成一次更新。一旦骨骼的生长和构型完成,骨骼还需要重建来改变其内部结构。骨重建是指去除局部的“旧骨”和“老骨”,代之以新骨的过程,也是骨“更新换代”的过程。骨重建即用在旧骨原位生出的新骨来替代旧骨,这种替代过程是周期性的。骨塑形和骨重建都涉及成骨细胞和破骨细胞的活动,但表现形式有所不同。骨塑形往往是在不同表面上发生的骨吸收和骨形成,而骨重建是在同一个表面上发生的、具循环周期的骨吸收和骨形成。以钙元素的更新作为参考,幼儿的骨骼每1~2年更新一次,以后其更新速度随年龄的增长而减慢,成年人每10~12年更新一次。40~50岁以后骨吸收大于骨形成,骨组织中钙量逐渐减少,约每年下降0.7%。妇女停经后因雌激素水平下降,骨组织中钙量明显降低,易引起更年期骨质疏松症。另外,骨骼中还有一对作用相反的细胞,它们是成骨细胞和破骨细胞。破骨细胞就像我们日常生活中见到的“拆迁队”,它们把原料从骨骼上拆除下来,弃掉废料,再由成骨细胞组成的“建筑队”在原位重新安装。在正常情况下,人体的破骨细胞和成骨细胞的工作量会达到平衡。但是随着衰老,相对于骨重建的需求,破骨细胞的“拆迁供给”过多,而成骨细胞的“建筑安装”速度达不到与前者平衡的程度。可以说,所有成人代谢性骨病都表现为骨重建失衡及其导致的紊乱。骨骼的历险记不止于此,您听说过骨肿瘤吗?顾名思义,发生在骨的肿瘤被称为骨肿瘤。肿瘤又有良性、恶性之分。一般来说,良性肿瘤称为“瘤”,恶性肿瘤称为“癌”,而来自间叶组织的恶性肿瘤则称为“肉瘤”。之所以说在人的一生中,骨骼都在经历冒险,还有一层意思,即无论哪个年龄层的人,都没有骨肿瘤的豁免权。从垂髫幼儿、总角少年到耄耋老人,都有可能遭遇骨肿瘤。幼儿或青少年常见的骨肿瘤有骨囊肿、软骨母细胞瘤、骨肉瘤、骨软骨瘤等;成年人常见的是骨巨细胞瘤;老年人常见的是转移性骨肿瘤、多发性骨髓瘤等。骨骼历险记的故事到这里并没有讲完,而恰恰是刚刚开篇。请大家跟随学医的悟空,一起探寻骨肿瘤治疗中的酸甜苦辣,悲欢离合!本文摘自“悟空学医”系列丛书《漫画骨肿瘤》,内容略有删减。
本书以悟空学医为主线,用通俗的语言、漫画的形式,较为全面地介绍了骨肿瘤的发生、诊断、治疗、康复过程,同时附以典型的医学案例。本书分为三部分。第一部分综合讲述骨骼的成长史及骨肿瘤等,第二部分按良性肿瘤、恶性肿瘤及交界性肿瘤的顺序介绍骨软骨瘤、骨样骨瘤、骨肉瘤、尤因肉瘤、软骨肉瘤和骨巨细胞瘤等,第三部分从疼痛治疗、营养支持、放疗、化疗、康复的角度综合讲述骨肿瘤治疗过程中的相关知识。本书图文并茂、重点突出、特点鲜明,对骨肿瘤患者及家属来说为一本了解骨肿瘤疾病的科普读物,对医学生及基层医师来说为一本骨肿瘤专业入门读物。科学出版社赛医学(sci_med)
科学出版社医药卫生分社订阅号
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇