人体骨骼，埃菲尔铁塔的灵感来源
人体骨骼，埃菲尔铁塔的灵感来源
田伟
人有206块骨头，这还只是现阶段适合生存的一个数量，在部分人群里存在着一些变异。有些骨头的两端，与其他骨头之间形成关节，形成关节的地方表面仍然残留着原始的软骨。实际上，软骨和硬骨有很大的区别。
骨头之所以很硬，是因为掺进了钙质。最早在软骨的基础上分化出许多细小的网状结构，然后在网状结构里出现了钙的沉积，使骨头变得更加结实。但钙的简单沉积不会形成理想的材料，所以钙进入骨头后会和磷酸等物质结合，形成更加结实的羟基磷灰石，羟基磷灰石沿着蛋白质的网状结构沉积。就像“钢筋水泥”一样——网状结构是一种有机质，化学上叫蛋白多糖脂质，它形成的丝状物质叫胶原纤维，就相当于钢筋，有很强的韧性，但它缺乏足够的硬度，必须由羟基磷灰石来加强。
在网格状的胶原纤维上面沉积的羟基磷灰石就像水泥，增加其硬度。这种化合物是一种无机质，是自然界存在的矿物质，其中最主要的就是钙元素，所以才有这样的说法，“补钙、吃钙可以使骨骼变得强壮。”实际上这种说法既对，又不完全对。如前面所说，这种坚硬的化合物不光是钙，而是钙和磷结合在一起的复杂结构，也就是羟基磷灰石，它会以晶状体的形式结合在胶原纤维的网格上，使得骨组织既有韧性又有硬度。这种结构可以看作骨组织的基本结构，其他更为复杂的结构都是由此发展而来的。其中，很重要的钢筋部分是蛋白质，因此我们的身体既需要钙，也需要蛋白质，以及磷和其他很多元素。
人体的骨头里面又是什么样的结构呢？如果我们用刀把骨头切开，就会发现骨头分成两大部分。外部是很硬的壳状骨头，内部是类似于网格状的疏松结构，这两层结构就形成了整块骨头。外层的硬壳状结构在肉眼看来是实心的，实际上在显微镜下可见到它并不是实心的，而是由更精巧的结构组成。
如果把坚硬的外层骨板放大，会发现它里面又分为三层：最外层是环状骨板，由十多层很细小的骨板形成，它们环绕着骨干排列起来；内层是由几层骨板形成的；内层和外层之间还有一层骨板，被称为“哈弗氏骨板”，由一个个长条状的骨管形成，每个骨管是由很多层的管状结构套在一起形成的。这三层结构形成了坚硬的骨的外壳。
骨的外壳又称为皮质骨，内层肉眼可见的网状骨又叫松质骨，是一个个复杂的拱形梁状结构形成互相连通的孔洞，这些孔洞样组织进一步形成更大的孔洞，就像埃菲尔铁塔的骨架——不，恰恰相反，据说当年负责设计埃菲尔铁塔的工程师就是从他骨科医生朋友那里得到启发，模仿人的骨骼结构而成功设计建出来的。这些都足以说明，人的骨骼是多么精细复杂的结构系统。(连载28)(本专栏作者田伟为中国工程院院士、北京积水潭医院首席科学家)▲, 百拇医药
田伟
人有206块骨头，这还只是现阶段适合生存的一个数量，在部分人群里存在着一些变异。有些骨头的两端，与其他骨头之间形成关节，形成关节的地方表面仍然残留着原始的软骨。实际上，软骨和硬骨有很大的区别。
骨头之所以很硬，是因为掺进了钙质。最早在软骨的基础上分化出许多细小的网状结构，然后在网状结构里出现了钙的沉积，使骨头变得更加结实。但钙的简单沉积不会形成理想的材料，所以钙进入骨头后会和磷酸等物质结合，形成更加结实的羟基磷灰石，羟基磷灰石沿着蛋白质的网状结构沉积。就像“钢筋水泥”一样——网状结构是一种有机质，化学上叫蛋白多糖脂质，它形成的丝状物质叫胶原纤维，就相当于钢筋，有很强的韧性，但它缺乏足够的硬度，必须由羟基磷灰石来加强。
在网格状的胶原纤维上面沉积的羟基磷灰石就像水泥，增加其硬度。这种化合物是一种无机质，是自然界存在的矿物质，其中最主要的就是钙元素，所以才有这样的说法，“补钙、吃钙可以使骨骼变得强壮。”实际上这种说法既对，又不完全对。如前面所说，这种坚硬的化合物不光是钙，而是钙和磷结合在一起的复杂结构，也就是羟基磷灰石，它会以晶状体的形式结合在胶原纤维的网格上，使得骨组织既有韧性又有硬度。这种结构可以看作骨组织的基本结构，其他更为复杂的结构都是由此发展而来的。其中，很重要的钢筋部分是蛋白质，因此我们的身体既需要钙，也需要蛋白质，以及磷和其他很多元素。
人体的骨头里面又是什么样的结构呢？如果我们用刀把骨头切开，就会发现骨头分成两大部分。外部是很硬的壳状骨头，内部是类似于网格状的疏松结构，这两层结构就形成了整块骨头。外层的硬壳状结构在肉眼看来是实心的，实际上在显微镜下可见到它并不是实心的，而是由更精巧的结构组成。
如果把坚硬的外层骨板放大，会发现它里面又分为三层：最外层是环状骨板，由十多层很细小的骨板形成，它们环绕着骨干排列起来；内层是由几层骨板形成的；内层和外层之间还有一层骨板，被称为“哈弗氏骨板”，由一个个长条状的骨管形成，每个骨管是由很多层的管状结构套在一起形成的。这三层结构形成了坚硬的骨的外壳。
骨的外壳又称为皮质骨，内层肉眼可见的网状骨又叫松质骨，是一个个复杂的拱形梁状结构形成互相连通的孔洞，这些孔洞样组织进一步形成更大的孔洞，就像埃菲尔铁塔的骨架——不，恰恰相反，据说当年负责设计埃菲尔铁塔的工程师就是从他骨科医生朋友那里得到启发，模仿人的骨骼结构而成功设计建出来的。这些都足以说明，人的骨骼是多么精细复杂的结构系统。(连载28)(本专栏作者田伟为中国工程院院士、北京积水潭医院首席科学家)▲, 百拇医药