长管状骨骼是怎样长粗的

哺乳动物从幼年到成年，骨骼怎样长高变长已经有了很好的科学解释。就是骨骼的两端生长着骨骺，骨骺提供着骨骼长度生长的主要动力，同时也负责骨骼两端的长粗（图5－14）。骨骺线的闭合标志着长度生长基本停止。但长管状骨的中段是怎样长粗的呢？其动力显然不是骨骺提供的，因为如果没有其他的长粗动力，骨骼中段将保持婴儿期的粗细，形成纺锤状骨骼，这在一种先天性疾病中会见到，即遗传性骨骼硬化症（congenital osteopetrosis），主要起因于先天性破骨细胞缺乏或破骨细胞功能异常。

图5－13 骨延长愈合现象

那么骨骼中段是怎样长粗的呢？骨折愈合一元论学说提供了很好的解释，骨改建机制是骨骼长粗的基本动力，因为骨改建具有放大的骨生成作用。骨骼在生长过程中不断受到各种外力作用，骨骼的粗细必须与其受力强度相适应，否则就会导致应力骨折。骨骼在受力过程中，外骨膜区域是天然的高应力区，内骨膜区域是天然的低应力区，由高应力激发的骨改建具有放大的新骨生成作用，从而导致外骨膜区域新骨生成增厚，而外骨膜区域的增厚反过来又进一步保护和降低了内骨膜区域的应力，从而导致该部位的吸收，髓腔扩大（图4－17）。

图5－14 未成年人长管状骨骼的两端生长有骨骺，其标志是透亮的骨骺线，是骨骼长度生长的主要动力，同时也负责骨骼两端的长粗，但对骨骼中段的长粗并没有任何帮助。骨骺线成年后将闭合

由此可见骨骼的长粗容易，变细似乎并不容易，骨骼在萎缩时通常是变薄、变松。因此俗话说瘦死的骆驼比马大，说的主要就是骨骼。骨骼这种长粗的机制有一个著名的实验可以佐证，即猪的尺骨切除实验，猪的尺骨切除后，桡骨的应力会成倍地增加，其外骨膜区会形成放射样骨痂，到了3个月，桡骨就会增粗到尺骨和桡骨加起来那样粗，其内部应力也降低到从前的水平（Buckwelter JA et al．Bone Biology．JBJS，1995，77A（8）：1276．）。

每当我思考这个问题时，头脑里总有一个奇怪的想法，就是树木的长粗是否也有相似的机制？树木为什么总是向上生长？假如做一个这样的实验：在一座很高的大楼里，让一颗笔直的树苗倒挂在天棚顶上生长，用铅垂牵引指向地心引力方向，满足它生长的其他所有条件，比如水分、光线、和所有营养成分。但不受任何其他外力，比如自然风雨。那会怎样呢？

骨骼的长粗机制的另一个基本问题是骨骼会不断地长粗下去吗？这要取决于骨骼日常所承受剪力的大小。当骨外膜受力不足以启动骨改建时，骨骼长粗就自动停止了。