人体骨骼承载力超过花岗岩

人体是生命的有机体，无机物只占体重4%，这些无机物是用来干什么的？主要就是构成骨骼。骨骼是骨头按照一定的排列组合方式结合在一起的硬组织，就像建高楼先要用钢筋搭框架，构成人体必须以骨骼作为支架。人体共有206块骨头，其中颅骨及听小骨29块，脊柱26块，肋骨和胸骨25块，肩、手臂和手骨64块，骨盆、腿和脚骨62块。欧美人的第5脚趾骨多为3节，东亚人的第5脚趾骨多为两节，实际只有204块骨头。

人体的骨头由矿物质、有机质和水构成。这些材料本身并不是高强度建筑材料，组合在一起却有很高的硬度和抗压能力。每平方厘米的花岗岩能承受1350千克的压力，而每平方厘米的骨头可以承受2100千克的压力。我们如果把骨头放在显微镜下观察，就会发现骨头内部有很多中空的网眼状结构，被称为“骨小梁”。骨小梁沿着承重的方向交织排列，使骨骼有很强的抗压能力。骨小梁构成了骨松质，骨松质的外围是骨密质，骨密质由圆柱形的骨板组成，细如发丝的血管穿行于骨板中为骨细胞提供营养。

人体中99%的钙和85%的磷都储存在骨骼中。骨骼的生长发育离不开钙，而钙的吸收和利用又离不开维生素D，缺钙或维生素D都可能造成骨骼疾病，其中最典型的是佝偻病。

在人体的不同部位，骨骼发挥着不同的作用。颅骨看起来是一个坚硬的球体，实际上是由23块扁骨和不规则骨拼接而成。颅骨保护着大脑，如果不够坚实，人栽了跟头就别想爬起来，足球运动员也休想用头球射门。在人体的头部除了颅骨就是内耳的两对听小骨。听小骨是人体最小巧的骨头，构成了鼓膜到内耳之间的听骨链，对声波起传导和放大的作用。

脊柱是人体的顶梁柱，由7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎和1块骶骨、1块尾骨构成。脊柱既坚固又灵活，让人可以昂首挺胸地站立，也可以做出弯腰和转身的姿势。正常人的脊柱是S形，有四个弯曲。这些弯曲不是一出生就有的，而是后天逐渐发育形成的。新生儿的脊柱是弓形的。当幼儿开始抬头，颈部的椎骨向前凸出形成了颈曲。幼儿坐着时，胸椎向后逐渐凸出形成了胸曲，学走路的时候为了保持身体平衡，腰椎向前凸出形成腰曲，骶骨和尾骨向后凸出形成骶曲。这四个弯曲可以减少走路、跳跃对脊柱造成的震动，从而减轻对头部的冲击。

人体中最长的骨头是股骨，成人股骨的长度大约是身高1/4。身高腿长的人类“站得高，看得远”，这是在进化中取胜的关键因素之一。人体中最坚硬的胫骨位于小腿内侧，就像两根铁柱一样承担着全身的重量，最大承重量可以达到人体体重20倍。

骨头的前端被软骨覆盖，软骨由软骨细胞和软骨基质构成。软骨能够防止骨头相互摩擦，还能利用自身的弹性辅助肌肉完成一些运动。软骨如果发生钙化，就变成发育成熟的骨头。骨头的生长发育就是靠着两端骨骺部位的软骨钙化来进行的。肌肉的一端长在一块骨头上，另一端绕过关节长在另一块骨头上，这样肌肉的收缩就可以通过关节引起骨头的运动。肌肉、骨和关节共同构成了人体的运动系统。运动系统的重量占人体体重60%左右，人由此获得了行动的自由。

（作者系华中师范大学副教授、湖北省生理学会理事）