你可能不知道,當你剛出生時候,你的身體里大約有275到300塊骨頭,但是就像我們有五根手指、兩只眼睛一樣,成年人的骨頭數量卻是固定數量的,只有206塊,所以說你出生時的骨頭比現在成年后多出將近100塊。
嬰兒骨頭約有275到300塊(圖片來源:作者使用AI生成)
這不是計數錯誤,而是人類進化與發育中的一個巧妙設計。隨著我們從嬰兒逐漸成長為成人,那些多出來的骨頭并沒有消失,而是在悄無聲息中完成了一場結構上的變化——有的融合成更大的骨塊,有的從軟骨變成了堅硬的骨組織。
骨頭變少?其實是“骨頭合并”和“軟骨變硬”
很多人會誤以為,嬰兒身體里多出來的骨頭是隨著時間消失了,像是它們被身體吸收了。但事實上,這些骨頭并沒有憑空消失,而是通過兩種生物過程——骨骼融合和骨化,被重新整合和轉化了。
首先是骨骼融合,新生兒的許多骨骼最初是以多個獨立小塊的形式存在,彼此之間用柔軟的結締組織連接。隨著生長,這些小骨塊會逐漸長在一起,最終融合為一塊更大的成熟骨骼。比如,成人的骶骨是由嬰兒時期的5塊骶椎融合而成;顱骨也是由多塊骨板拼接,最后在頭頂“囟門”處閉合,形成堅固的顱蓋。
其次是骨化,新生兒骨骼中有很大一部分是由軟骨構成的,這種組織比骨頭更加柔軟和富有彈性,便于嬰兒在子宮中蜷縮、出生時通過產道。隨著年齡增長,這些軟骨會通過礦化逐步轉變為堅硬的骨組織。這個過程從胎兒時期就已經開始,并在整個童年持續進行,直到青春期結束甚至更晚才完成。
這種骨頭減少的過程,實際上是一種結構優化和功能整合。通過融合和骨化,嬰兒柔軟而靈活的身體逐漸轉變為支撐性強、耐用且高效的成人骨架。骨頭的數量雖然減少了,但骨架的整體功能和穩定性卻大大增強了。
誰在操控骨頭的變化?——骨細胞的精密協作機制
從嬰兒到成人,骨骼的融合與骨化并不是一個簡單的硬化過程,而是一系列由特定細胞精密調控的生物學過程。參與這一過程的核心角色有三類:成骨細胞、破骨細胞與骨細胞,它們共同維持骨組織的生長、更新與結構整合。
成骨細胞可以比作骨的建筑師,專門負責合成和沉積骨基質,是新骨生成的主力軍。它們通過分泌富含膠原蛋白的有機骨基質,并將鈣、磷等元素沉積其中,使其逐漸硬化為成熟骨組織。這一過程構成了骨化的核心機制。
骨化在胎兒第8周左右開始,分為兩種主要形式,一是膜內骨化,直接由間充質組織轉變為骨組織,形成如顱骨、鎖骨等扁平骨;二是軟骨內骨化,骨組織取代已有的軟骨結構,形成如四肢長骨、椎骨等復雜結構。
膜內骨化的全過程(圖片來源:參考文獻[2])
與成骨細胞相對,破骨細胞則負責吸收和清除舊的或多余的骨組織,就像是骨的清道夫。它們釋放酸性物質和水解酶,分解骨基質中的礦物質與膠原蛋白,并將其釋放回體液循環中,供其他部位再利用。
在骨骼發育過程中,破骨細胞的作用尤為關鍵——它們不僅幫助拆除未融合區域,還為成骨細胞騰地方,確保骨組織以正確的形態和方向生長。例如,在長骨發育過程中,破骨細胞不斷拓寬骨髓腔,同時協助調整骨的形狀和厚度。
當成骨細胞完成任務后,一部分會轉化為骨細胞,埋藏于骨組織內部。這些骨細胞負責監測骨骼所承受的機械壓力、微損傷等物理信號,并通過化學信號調控成骨細胞與破骨細胞的活性,維持骨骼的動態平衡。
換句話說,骨細胞相當于骨組織的神經網絡,確保骨重塑在正確的時間、正確的部位進行——無論是幼兒期的骨骼發育,還是成年人日常的骨骼修復。
為什么進化要“先多后少”?
新生兒骨頭數量之所以比成人多,并非多余,而是人類演化對分娩、腦發育與直立行走三大挑戰的適應性設計。
首先,嬰兒的頭骨由多塊骨板構成,中間留有未骨化的囟門,可在出生時輕微重疊、壓縮,從而順利通過狹窄的產道。這是人類獨特的大腦容量與骨盆形態之間進化妥協的結果。
其次,出生后嬰兒大腦迅速發育,體積在第一年幾乎翻倍。若顱骨一出生就閉合,將嚴重限制腦組織擴展。因此,顱骨融合的延遲為大腦預留了寶貴的生長空間。
此外,柔軟的骨架和未融合的關節也賦予嬰兒更高的可塑性,適應宮內蜷縮姿態與出生后的快速成長。隨著生長,骨骼通過骨化和融合逐步穩定強化,構建起支撐直立行走的成人骨架。
總結
人從出生到成年,骨頭數量從近300塊減少到206塊,這一過程不是丟失,而是融合與成熟的體現。通過骨化與骨骼重塑,我們完成了從柔軟、靈活的新生骨架,到堅固、高效的成人骨骼系統的轉變。
理解這背后的發育過程與演化邏輯,不僅能讓我們重新認識骨頭變少的真相,也告訴我們——骨骼并非一成不變的結構,而是一套會變化的動態系統。無論處于生命的哪個階段,營養、運動與健康管理都是維持骨骼強健的關鍵。
參考文獻:
[1] Biga, L. M., et al. "Bone formation and development." Anatomy & Physiology (2013): 471-789.
[2] Setiawati, Rosy, and Paulus Rahardjo. "Bone development and growth." Osteogenesis and bone regeneration 10 (2019): 82452.
[3] Berendsen, Agnes D., and Bjorn R. Olsen. "Bone development." Bone 80 (2015): 14-18.
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監制丨中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
作者丨Denovo科普團隊(楊超 博士、中國科普作家協會會員);邵文亞 福建醫科大學副教授
審核丨唐芹 中華醫學會科普專家委員會副秘書長 研究員 國家健康科普專家
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