骨头的微观结构和你股骨的大小

人类骨骼由于其坚硬的结构,通常被认为是静态组织。然而,除了矿物质,它们还含有胶原蛋白。这种组合使你的骨骼在适应运动时具有灵活性。成人骨骼可以通过一个复杂的被称为重塑的更新过程来应对身体活动所施加的压力。这个过程涉及高度分化的骨细胞团队,它们吸收受损的旧骨并用新骨代替。这使得骨骼成为新陈代谢活跃的动态组织。

在显微结构水平上,成人皮质骨由次生骨组成,次生骨包含一个被板层包围的中央哈弗氏管。它也容纳了骨细胞,这些细胞占据了腔隙(右图中骨骼组织学图像中的小黑点),并在活着的时候维持骨骼
图1所示。在显微结构水平上,成人皮质骨由次生骨组成,次生骨包含一个被板层包围的中央哈弗氏管。它也容纳了骨细胞,这些细胞占据了腔隙(右图中骨骼组织学图像中的小黑点),并在活着的时候维持骨骼。

你的大腿骨最外层厚的皮质壁被称为次级骨的微观结构单元紧密地包裹着,这是重塑的产物。这些是由成骨细胞(造骨)和破骨细胞(骨吸收)细胞群形成的管状结构,形成了促进血液供应的中央管道。你的骨头会“流血”,因为这些复杂的血管和管道网络包围着数十亿人1维持骨骼的细胞(骨细胞)。这些骨细胞使机械信号在骨骼周围传递,它们也交换营养和氧气。组织学家,研究生物组织微观结构的科学家,可以测量这些骨和骨细胞,以计算骨重塑的速度或骨和骨细胞的密度。这样一来,他们就能深入了解骨骼对身体活动的反应方式,我们称之为“功能适应”。

在我们的论文中,我们研究了成人大腿骨(股骨)的大小与底层骨骼微观结构之间的关系。我们在中世纪英国骨骼收集的数百个股骨中测量了这些次要骨骼特征,以评估较大的大腿骨是否总是具有与较小的成人大腿骨不同的特征微观结构。

股骨不仅是你全身最大最长的骨头,也是我们日常活动的重要骨骼。当它经历负重和一系列行为时,它会调整微观结构,以确保你拥有适量的骨骼支撑。生物人类学家经常通过研究股骨来重建人类过去身体活动的程度。临床医生和生物科学家检查它,以确定我们中的一些人是否患有骨质密度下降,这可能表明骨质异常流失。然而,我们仍然不完全了解骨重塑过程与股骨大小的关系。

我们中的一些人天生就有较小的骨骼,而另一些人则长出较大的骨骼。如果继发性骨的大小和骨细胞密度随着骨的大小而增加,那么这就挑战了关于骨重塑和活动之间联系的简单假设。我们测试这个问题是为了澄清这些关系,这样骨骼重塑研究就能更好地向前发展。官方manbetx手机版我们发现,股骨越粗、越大,其微观结构特征越小,细胞密度越高。这与当前工程梁理论的生物力学原理很好地吻合,解释了在应变骨部位较厚的壁。因此,当你的骨骼功能适应时,它的重塑反映了这一点。我们的研究结果还表明,为了充分了解股骨对身体活动的反应方式,组织学家需要将骨大小纳入其显微结构研究中。官方manbetx手机版我们的发现将有助于未来的研究更好地了解股骨解剖学在内部水平上与其动态代谢的关系。下次你去跑步的时候,提醒自己不仅仅是你在运动——你的骨骼也在活跃!

12015年,帕斯卡尔·布恩兹利和娜塔莉·西姆斯估计,在整个成年人类骨骼中,大约有420亿个这样的骨头——参见他们在《骨骼》(第75卷,第144-150页)上的文章。

Justyna Miszkiewicz, Patrick Mahoney
澳大利亚国立大学考古与人类学学院,堪培拉,澳大利亚
肯特大学人类与自然保护学院,坎特伯雷,英国

出版

成人股骨的组织形态计量学和皮质健壮性。
米斯凯维奇JJ,马奥尼P
骨矿工,2018年1月13日
脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复