骨骼
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骨骼（bone）簡稱骨，是組成脊椎動物內骨骼的堅硬器官，功能是運動、支持和保護身體，及儲藏礦物質。骨組織是一種密實的結締組織。骨骼由各種不同的形狀組成，有複雜的內在和外在結構，使骨骼在減輕重量的同時能夠保持堅硬。骨骼的成分之一是礦物質化的骨骼組織，其內部是堅硬的蜂巢狀立體結構；其他組織還包括了骨髓、骨膜、神經、血管和軟骨。
| 骨骼 | |
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 以掃描式電子顯微鏡展示放大10,000倍的骨骼。 | |
| 標識字符 | |
| MeSH | D001842 |
| TA98 | A02.0.00.000 |
| TA2 | 366、377 |
| TH | H3.01.00.0.00001 |
| FMA | FMA:5018 |
| 《解剖學術語》 [在維基數據上編輯] | |
人體的骨骼具有支撐身體的作用，其中的硬骨組織和軟骨組織皆是人體結締組織的一部分（而硬骨是結締組織中唯一細胞間質較為堅硬的）。成人大多有206塊骨頭，新生兒有大約300塊[1][2]。由於諸如頭骨會隨年紀增長而融合[3]，因此成人骨骼個數少一兩塊或多一兩塊都是正常的。而十之六七的中國人會有26塊趾骨，也會有28塊、24塊、22塊的，也就是說大多數中國人會有204塊骨頭，其中第五趾有2節趾骨的居多[4][5][6]，趾骨融合通常是先天的[7]。另外，成人有28~32個牙恆齒，多的一般稱為智齒，小孩乳齒20顆。
骨與骨之間的間隙一般稱之為關節，除了少部分的不動關節可能以軟骨連接之外，大部分是以韌帶連接起來的。關節可分成不動關節、可動關節以及難以被歸類的中間型可稱為少動關節。光有骨骼是不具有讓身體運動的作用的，一般俗稱的「運動系統」（這種分類稱呼其實是不嚴謹的，因為通常骨骼已經可以被稱做骨骼系統，包含軟骨、硬骨以及連結骨與骨的韌帶，甚至包含關節部分（關節液，因為關節是位置不是細胞更不是組織）。所謂的運動系統，應該是被譯作「超系統」的super system之一，人體一般分為六種 super system）還包含了肌肉（骨骼肌）系統。骨骼肌是橫紋肌，可隨意志伸縮，一般一種「動作」是由一對肌肉對兩塊骨頭（一個關節）作拮抗，而肌肉末端以肌腱和經過關節的下一個骨頭連接。其實韌帶和肌腱也是結締組織，所以運動（超）系統中只有肌肉組織跟結締組織，頂多再包含骨髓內的神經及控制肌肉的運動神經屬於神經組織。
結構
編輯
骨質（osseous substance）是骨組織的基本成分，含骨細胞及骨基質（bone matrix）。骨基質其實就是骨組織中鈣化的細胞外基質，含有機成分和無機成分。骨膜是覆蓋在骨表面的結締組織膜，裡面有豐富的血管和神經，提供骨質營養。以長骨為例，長骨的兩端是呈窩狀的鬆質骨，中部的是緻密堅硬的皮質骨，骨中央是骨髓腔，骨髓腔及鬆質骨的縫隙里容着的是骨髓。
皮質
編輯密質骨（compact bone）又稱皮質骨（cortical bone），是形成骨骼的兩種骨組織之一。皮質骨提供骨骼的一些主要功能，例如支撐身體、保護器官以及釋放以鈣為主的化學成份。皮質骨形成了大多數骨頭的皮質，同時也比鬆質骨更為緊密堅硬。人體骨骼有80%重量是皮質骨。
骨小樑
編輯
鬆質骨（cancellous bone）相對於密質骨，亦稱海綿質骨（spongy bone），其基本單元是骨小梁（trabecule）。相較密質骨來說，鬆質骨的密度更小因而表面積更大。因此更加柔軟、靈活，也更適於新陳代謝活動（例如鈣離子的交換）。鬆質骨常見於長骨的末端、接近關節處以及脊椎中。鬆質骨中有密集的血管，經常含有紅色骨髓。
十七世紀瓦倫西亞的畫家克里索斯托莫·馬丁內斯首次準確地在雕刻中顯示出了鬆質骨。[8]
骨髓
編輯嬰幼兒的骨髓腔內的骨髓是紅色的（即紅骨髓），有造血功能，隨着年齡的增長，逐漸失去造血功能，例如肋骨這些扁骨內的骨髓最後都會因為脂肪及纖維結締組織等結締組織堆積而形成黃骨髓並且失去造血功能。但長骨兩端和扁骨的鬆質骨內，終生保持着具有造血功能的紅骨髓。
細胞
編輯成骨細胞和破骨細胞這兩種硬骨細胞會不斷的在反覆進行建造和破壞骨骼的工作。如果形成的比例較高，比如人類的嬰兒和青少年兩大成長期，骨頭便有可能延長、變粗、變緻密；相對的侵蝕的速率較快的話，可能降低身高（老倒縮）或是形成骨質疏鬆。
顯微細節
編輯有研究指出骨組織是一種具有7級複雜等級結構的不均質材料，主要由羥基磷灰石、I型膠原蛋白和水組成。因此具有很好的硬度和強度，其物質組成和結構決定了生物力學性質，其中骨組織礦物含量決定其硬度[9]。
骨組織礦物質又稱骨鹽，主要成分是磷酸鈣、碳酸鈣、檸檬酸鈣及磷酸氫二鈉等。它們以結晶的羥基磷灰石和無定形的膠體磷酸鈣的形式分布在骨基質中。羥基磷灰石結晶呈片狀，每一個結構塊約40nm×20nm×5nm大小，分子式為 。
鈣、磷晶體呈小柱狀排列，環繞着哈佛氏系統（Haversiansystem）排列，通常認為骨的堅硬程度取決於骨基質中羥基磷灰石晶體排列。
在骨有機質中主要成分是骨膠原纖維，其占有機細胞間質的90％。骨膠原纖維的直徑約為50nm，組成骨的I型膠原分子平行排列連接形成膠原微纖維，膠原微纖維的直徑約為100nm，微纖維之間軸向連接，並具約30nm的空隙。
鈣、磷晶體嵌插在這些空隙中形成礦化膠原纖維；礦化膠原有序平行排列集結成束，礦化膠原束組合有平行排列、纖維交織結構、夾合板結構、纖維放射狀排列4種形式[9]，其中平行排列是最常見的排列模式，膠原纖維在板層骨內環繞血管問隙呈同心圓排列，在骨松質內與骨小粱呈縱軸平行排列。同時也有許多膠原纖維穿過板間區以增加骨對機械應力的抵抗。[10]
形態
編輯
人類的骨骼依照型態可以分為以下五種：長骨、短骨、扁平骨、不規則骨和種子骨。
- 長骨
其長度遠大於寬度，分為一個骨幹和兩個骨骺，骨骺與其他骨骼形成關節。長骨的大部分由緻密骨組成，中間的骨髓腔有許多海綿骨和骨髓。大部分的四肢骨都是長骨（包括指骨與趾骨）。長骨的分類取決於形狀而不是大小。
- 短骨
呈立方狀，緻密骨的部分比較薄，中間是海綿骨。短骨和種子骨構成腕關節和踝關節，一些例外包括膝蓋骨（髕骨）、腕骨、跗骨和構成腕關節和踝關節的骨骼。
- 扁平骨
薄而彎曲，由平行的兩面緻密骨夾著中間一層海綿骨。頭骨和胸骨是扁平骨。
- 不規則骨
顧名思義是形狀複雜的骨骼，不適用上面三種分類，由一層薄的緻密骨包著海綿骨。脊椎骨和髖骨是不規則骨。
- 種子骨
骨的化學成分
編輯骨是由有機物和無機物組成的，有機物主要是蛋白質，使骨具有一定的韌度，而無機物主要是鈣質和磷質使骨具有一定的硬度。人體的骨就是這樣由若干比例的有機物以及無機物組成，所以人骨既有韌度又有硬度，只是所佔的比例有所不同；人在不同年齡，骨的有機物與無機物的比例也不同，以兒童及少年的骨為例，有機物的含量比無機物為多，因此兒童及青少年的骨，柔韌度及可塑性比較高，而老年人的骨，無機物的含量比有機物為多，故此他們的骨，硬度比較高，所以容易折斷。
骨骼功能
編輯
- 保護功能：骨骼能保護人體內部的各個器官。例如:顱骨保護腦；肋骨保護胸腔。
- 支撐功能：骨骼給人體組織及器官提供了支架，為人體塑形。
- 造血功能：骨髓在長骨的骨髓腔和海綿骨的空隙，透過造血作用製造血球。
- 貯存功能：骨骼貯存身體重要的礦物質，尤其是鈣和磷。
- 運動功能：骨骼為肌肉提供了強健而靈活的支架和附著處；關節則賦予了人體靈活性。
大部分的骨骼或多或少可以執行上述的所有功能，但是有些骨骼只負責其中幾項。
參見
編輯資料來源
編輯- ^ How Many Bones Does a Baby Have and Why Do Adults Have Fewer?. Healthline. 2019-06-26 [2021-07-19]. （原始內容存檔於2022-02-28） （英語）.
- ^ Steele, D. Gentry; Claud A. Bramblett. The Anatomy and Biology of the Human Skeleton. Texas A&M University Press. 1988: 4. ISBN 0-89096-300-2.
- ^ Mammal anatomy : an illustrated guide.. New York: Marshall Cavendish. 2010: 129. ISBN 9780761478829.
- ^ 張榮海; 劉龍. 我国人足趾骨骨数新议 (附 307 例足趾骨 X 线片观察分析). 中外醫用放射技術. 無. 1993, (7): 11–13.
- ^ 吳惠城; 張岳西. 国人趾骨(1059例)的数目观察. 解剖學通報. 無. 1984, (1): 73–75 [2023-02-02]. ISSN 1001-1633. （原始內容存檔於2023-02-02）.
- ^ 沈懷亮. 国人趾骨数目X线观察(附1223例报告). 廣東解剖學通報. 無. 1988, (1): 46. ISSN 1671-0770.
- ^ 王之一; 顧樹華; 陳小玲. 新生儿趾骨数目的观察. 解剖學雜誌. 無. 1992, (2): 142. ISSN 1001-1633.
- ^ Gomez, Santiago. Crisóstomo Martinez, 1638-1694: the discoverer of trabecular bone. Endocrine. Feb 2002, 17 (1): 3–4. ISSN 1355-008X. PMID 12014701. doi:10.1385/ENDO:17:1:03.
- ^ 9.0 9.1 Weiner, Steve; Traub, Wolfie; Wagner, H.Daniel. Lamellar Bone: Structure–Function Relations. Journal of Structural Biology. 1999-06, 126 (3): 241–255. ISSN 1047-8477. doi:10.1006/jsbi.1999.4107.
- ^ 胡祖聖. 人体骨骼显微硬度及其相关因素初步研究. 河北醫科大學學報. 2016, 37 (1): 102-103. ISSN 1007-3205. doi:10.3969/j.issn.2016.01.032.