人骨的莫氏硬度为3到4之间,头颅骨亦然。
相关资料:硬度:材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
莫氏硬度标:钻石10、金9、水晶8、石英7、正长石6、磷灰石5、氟石4、方解石3、石膏2、滑石1。
而牙釉质和牙骨质构成齿冠的外层,莫氏硬度为6~7,主要成分为羟基磷灰石。
组织水平
骨组织形式分为两种:密致骨(或称皮质骨)和松质骨(或称小梁骨)。在成熟骨骼中,密致骨结构按照哈佛式系统排列,形成外层(皮质),包绕着内层含有骨髓的疏松小梁状松质骨。密致骨构成骨质的80%,包含99%的人体总钙和90%的磷酸盐;松质骨内含有产生血细胞的造血细胞、脂肪和血管。小梁骨储存造血细胞和许多血细胞,其转换速率约为皮质骨的8倍。
附肢骨主要由皮质骨构成。皮质骨在长骨的骨干比干骺端和骨骺处增厚。干骺端的血液供应丰富,含有血流缓慢的大血窦。另一方面,脊柱的椎体主要由松质骨构成,终板与后突主要由密致骨构成。
细胞水平:
骨骼中有三种类型的细胞:(1)产生有机成分的成骨细胞(2)产生无机成分的骨细胞(3)作用于骨吸收的破骨细胞。破骨细胞来源于造血系统,成骨细胞来源于间叶组织,骨细胞由成骨细胞矿化而来。
分子水平:
在分子水平,骨基质主要包括有机成分(约占35%)和无机成分(约占65%)。有机基质由胶原蛋白和糖蛋白构成;无机成分主要有羟基磷灰石、阳离子(钙、镁、钠、钾和锶)和阴离子( 化物、磷和氯化物)。无机基质中钙提供骨骼硬度和压力,有机基质中的胶原纤维提供支撑和张力。
主要结构、功能
骨细胞
成骨细胞
产生骨骼的胶原蛋白和多糖
骨细胞
产生骨基质
破骨细胞
重吸收骨,辅助维持矿物质的动态平衡
骨基质
有机基质
胶原纤维
提供支撑和张力
蛋白多糖
控制离子通过基质转运
涎蛋白
促进钙化过程
游离钙
抑制钙 /磷沉积,促进骨骼重吸收
层粘连蛋白
稳定骨骼基底膜
钙调蛋白
将钙结合到骨骼
白蛋白
向基质转运必需的物质
无机基质
钙
提供硬度和压力
磷酸盐
调节维生素 D,促进矿化过程
骨骼的成分由30%的有机质和70%无机质所组成,而70%的无机质当中磷酸钙占了95%。简单说,钙质约占骨骼的65%-70%,是骨的主要成分。
人体的钙约占人体体重的15%-2%,99%储存在骨与牙中,剩余的1%则在血液中,称之为血钙。人体许多重要生理功能都与钙的代谢有关,例如,肠胃蠕动、心脏跳动、各种内脏管道的活动、神经冲动的传导。各种荷尔蒙的作用,血液凝固等,所以人体对钙的敏感性很高。这些人体的生理机制都是透过血钙来完成的,而血液中钙含量的正常范围很小,也就是在很小的范围内才可维持正常的生理作用,多一点点就会太多,少一点点就会太少。因此,人体内有一套自动调节血钙浓度的机制。
当血钙浓度下降到不足以应付正常生理功能时,这时就会引起体内动员许多相对应的措施。骨骼是钙质的储存库,血液中钙质浓度高时,钙就会送进骨内储存起来,叫做造骨作用;当血钙浓度降低时,就会从骨中溶解钙以补充血钙不足,叫溶骨作用。这两种作用透过激素来加以调节。所以血液钙过低时,机体自动分泌副甲状腺素,副甲状腺素可刺激维生素D的合成,维生素D是溶骨作用的促进剂,可将骨骼中的钙溶入血液中,维生素D同时可促进肠道对钙的吸收,和尿中钙质重吸收,这些作用都在于使血钙浓度增加。当血钙浓度过高时,一方面通过肾脏由尿液中排出的钙就增加,另一方面,经由抑钙激素将钙导引到骨中沉积,便是前述的造骨作用。
如果现在在一般大中城市中,随便找一个人问一下:怎样才能让骨头更健康?大部分人都会脱口而出:“补钙和维生素D”。这说明老百姓的营养知识确实有了长足的进步。
但是,就像人格的完善一样,骨头的强健是需要多因素的组合才能圆满。骨头需要的营养远不止上述两种,美国《预防》杂志近日撰文表示,骨头需要七种营养,它们分别从不同角度发挥健骨、壮骨的作用,缺一不可。
骨骼“支撑者”:钙。骨头就像个“钙仓库”,人体99%的钙都储存在骨头里,让骨头保持一定的强度和硬度。人的骨骼是“活”的,当钙摄入不足时,骨骼中的钙就会释放到血液里,以维持血钙浓度,导致骨密度越来越低,骨质越来越疏松,进而引发骨折、骨质退行性增生或儿童佝偻病。
有人做过统计,在普通人一天的膳食中,平均只能摄入250—350毫克钙,与中国营养学会建议的每日800—1000毫克钙摄入量相差甚远。年轻时就要多吃含钙食物,才能为骨骼储蓄充足的钙。一般情况下,多吃牛奶、豆制品、海带、虾皮等,就能够满足正常人补钙的需要。烹饪时可以放点醋,有助钙质溶解,帮助吸收。喜欢吃肥肉、油炸食品等高脂肪食物,以及爱吃咸的人,要特别注意补钙,因为油脂和盐会抑制钙的吸收。
骨骼“加油站”:维生素D。它能促进肠道钙吸收,减少肾脏钙排泄,就像加油站一样,源源不断地把钙补充到骨骼中去。如果缺少维D,骨头的硬度会降低,形成“软骨症”。幼儿往往颅骨、胸廓发育不全,容易佝偻;孕妇、老人的下肢、骨盆等处骨骼力量则会减退。
人体90%的维D依靠阳光中的紫外线照射,通过自身皮肤合成;其余10%通过食物摄取,比如蘑菇、海产品、动物肝脏、蛋黄和瘦肉等。补维D最安全、有效、经济的方法是晒太阳。美国研究人员建议,天气晴朗时,每天正午前后两小时内,不擦防晒霜,暴露40%以上的皮肤,晒太阳5—15分钟就足够。对于长年在写字楼办公的人来说,隔着玻璃照射阳光达不到补维D效果,最好假期多进行户外运动。
骨骼“混凝土”:蛋白质。骨骼中,22%的成分都是蛋白质,主要是胶原蛋白。有了蛋白质,人的骨头才能像混凝土一样,硬而不脆、有韧性,经得起外力的冲击。蛋白质中的氨基酸和多肽有利于钙的吸收。如果长期蛋白质摄入不足,不仅人的新骨形成落后,还容易导致骨质疏松。有研究发现,不爱吃肉、豆制品,长期缺少蛋白质的人,容易发生髋骨骨折。
常吃富含胶原蛋白和弹性蛋白的食物,对骨骼健康最有益,比如牛奶、蛋类、核桃、肉皮、鱼皮、猪蹄胶冻等。正常人不需要额外服用蛋白粉等保健品。蛋白质摄取过多反而对骨骼不利,会使人体血液酸度增加,加速骨骼中钙的溶解和尿中钙的排泄。
骨骼“保卫者”:镁。人体60%—65%的镁存在于骨骼中。在新骨的形成中,镁起到重要作用。骨骼中镁的含量虽然少,可一旦缺乏,会让骨头变脆,更易断裂。长期缺镁,还会引发维生素D缺乏,影响骨骼健康。美国塔夫斯大学骨骼研究专家凯瑟琳·塔克博士指出,饮食中镁摄入低的女性,骨骼密度也较低。
紫菜、全麦食品、杏仁、花生和菠菜等都富含镁。每星期吃2—3次花生,每次5—8粒就能满足一个人对镁的需求;多喝水也能促进镁的吸收。
骨骼“稳定剂”:钾。人体每个细胞都含有钾元素,骨骼也不例外。它的主要作用是维持酸碱平衡,参与能量代谢和神经肌肉的正常功能,这对于骨骼的生长和代谢是必不可少的。近日,发表在美国《环境营养》期刊上的一项研究还指出,钾能够防止钙流失,使骨骼更硬朗。
要想补钾,多吃香蕉、橙子、李子、葡萄干等水果,西红柿、土豆、菠菜、山药等蔬菜,以及紫菜、海带等海藻类食品是最安全有效的方法。特别是橙汁,里面含有丰富的钾,而且能补充水分和能量。钾补充剂最好不要轻易服用,因为它可能对心脏不利。
骨骼“添加剂”:维生素K。就像食物需要一定的添加剂一样,骨头也需要添加剂维K来激活骨骼中一种非常重要的蛋白质———骨钙素,从而提高骨骼的抗折能力。哈佛大学研究表明,如果女性维K摄入较低,就会增加骨质疏松和股骨骨折的危险。荷兰研究则发现,补充维K能促进儿童骨骼健康,减少关节炎的发生。
膳食中,蔬菜叶片的绿颜色越深,维K的含量就越高。每天只要吃500克蔬菜,其中包含300克以上的深绿叶蔬菜,就能有效预防维K不足。长期服用抗生素的人,肠道菌群平衡可能被破坏,影响维K的合成,要特别注意多吃绿叶蔬菜。此外,维K是一种脂溶性维生素,补充时最好不要生吃蔬菜,而是加调味油炒熟。
骨骼“清道夫”:维生素B12。维B12是唯一含有矿物质磷的维生素,对维持骨骼硬度起着重要作用。它就像个“清道夫”一样,能清除血液中的高半胱氨酸,保护骨骼,防止因为高半胱氨酸过多导致的骨质疏松,甚至是髋骨骨折。
动物肝脏、贝类、瘦牛肉、全麦面包和低脂奶制品,都是富含维B12的食品。不过,老人很难吸收维B12,植物性食物(螺旋藻等藻类除外)中不含维B12,所以50岁以上的人和素食者可适当服用补充剂,每天摄入的标准是24微克。
人体一共有206块骨头,其中好多骨头由多块小骨头融合在一起,应该算作是一块骨头,比如骶椎由五块骶骨融合成为一块。人身上最硬的骨头是股骨,股骨位于大腿的内部,是大腿当中唯一存在的长骨。股骨是人体中最强壮的骨骼,因为这部分需要承受人体的重量,并且在持续的负重活动过程中,需要承受非常大的负荷。
首先,骨头是人体中非常重要的一种组织,它不仅支撑着身体,还保护着内部的器官和组织。关于骨头的硬度,不同部位的骨头其实硬度并不相同。
一般来说,头骨是人体中最硬的骨头,因为它们需要保护大脑不受损伤。脊椎骨和髋骨也比较硬,因为它们承受了大量的身体重量和压力。但相比之下,指骨和趾骨则比较脆弱,因为它们没有受到太多的保护。
至于为什么练武的人骨头硬,这其实和他们的训练方式有关。练武的人通常会进行一些高强度的身体训练,包括击打沙袋、练习拳法、腿法等。这些训练不仅增加了肌肉的强度和耐力,还可以让骨头变得更加坚硬。
此外,练武的人通常也会注重营养的摄入,保证身体有足够的营养来维持正常的生理功能。这也为骨头的生长和发育提供了有利的条件。
当然,骨头硬度与不练武的人相比,可能并非完全如此。人体的骨头会随着年龄的增长而逐渐变硬,这是正常的生理现象。因此,即使不练武,随着年龄的增长,骨头也会逐渐变硬。
总之,骨头硬度是由多个因素决定的,包括遗传、年龄、性别、营养和锻炼等。因此,并不一定练武的人骨头就一定比不练武的人硬。
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