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現(xiàn)已知道，每塊骨的潛在大小、形狀是由基因組所決定的。但在骨發(fā)育的某些關(guān)鍵時(shí)刻，決定骨骼的精細(xì)形狀的則是運(yùn)動(dòng)和機(jī)械力學(xué)的作用，如果缺乏這種作用，可導(dǎo)致骨畸形的發(fā)生。在形態(tài)發(fā)生過(guò)程中，早期機(jī)械應(yīng)力的作用模式還可影響軟骨內(nèi)骨化的形成與進(jìn)程，影響骨內(nèi)部精細(xì)構(gòu)造，包括骨密度和骨小梁的排列。在骨生長(zhǎng)過(guò)程中，尤其是正常骨溝、骨凹、骨粗隆、骨結(jié)節(jié)、骨干的輕微彎曲及干骺端的復(fù)雜形狀和骺軟骨均需要機(jī)械力和運(yùn)動(dòng)作用的影響。

大量的研究和實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)，長(zhǎng)期、系統(tǒng)、科學(xué)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生良好的影響，并表現(xiàn)為骨形態(tài)學(xué)的適應(yīng)性變化。如骨周圍肌的活動(dòng)，直接影響骨的外形。肌活動(dòng)愈頻繁，骨在尺度上的增加愈明顯，出現(xiàn)骨徑變粗、骨面肌附著處突起明顯等現(xiàn)象。隨著骨形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，骨在功能上表現(xiàn)為抗折、抗壓縮和抗扭轉(zhuǎn)等各方面能力的顯著提高。

此外，不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，對(duì)骨形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同影響也能充分體現(xiàn)骨對(duì)應(yīng)力的功能適應(yīng)性。研究顯示，運(yùn)動(dòng)可使田徑運(yùn)動(dòng)員(如跳躍項(xiàng)目類)和舉重運(yùn)動(dòng)員的脛骨均發(fā)生適應(yīng)性變化，但跳躍項(xiàng)目類的田徑運(yùn)動(dòng)員以脛骨前緣骨壁增厚非常明顯，而舉重運(yùn)動(dòng)員則以脛骨骨內(nèi)側(cè)壁增厚非常顯著。

但值得注意的是，某些外來(lái)因素.包括放射線或藥物可干擾或改變骨形態(tài)發(fā)生。因此，基因表達(dá)失調(diào)，缺乏適當(dāng)、適時(shí)的運(yùn)動(dòng)和機(jī)械力作用或有外來(lái)因素的干擾均可導(dǎo)致先天性或發(fā)育性骨異常和相應(yīng)的肢體畸形。

2.骨組織結(jié)構(gòu)的功能適應(yīng)性骨骼組織為了適應(yīng)各種力學(xué)功能的需要，不僅在形態(tài)結(jié)構(gòu)作了搭配，而且對(duì)自身的組織結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了優(yōu)化組合。如前所述，骨的基本結(jié)構(gòu)是骨細(xì)胞、膠原纖維和基質(zhì)。在組織結(jié)構(gòu)上，骨密質(zhì)是由5個(gè)結(jié)構(gòu)層次組成的。第1層由生物聚合物親和膠原大分子和無(wú)機(jī)晶體組成；第2層由膠原微原纖維和無(wú)機(jī)晶體間隔排列組成；第3層是纖維層，它由許多膠原微原纖維和與之直接緊密結(jié)合的礦物結(jié)晶立體化學(xué)鍵形成，這種組織體正是骨組織堅(jiān)固的基礎(chǔ)，稱為"膠原，礦物纖維"層；第4層為薄層，由膠原礦物纖維組成，彼此間用黏合物相連；第5層由骨板組成，骨板在血管周圍形成結(jié)構(gòu)單元，集中排列，其層數(shù)在5～20層，纖維彼此交叉排列形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。骨組織的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使它不僅具有一定的硬度，還具有一定的韌性，并可以承受較重的負(fù)荷。以人體脛骨為例，其負(fù)荷可達(dá)1500～3000kg。如果人的體重為60～70kg，則脛骨的極限負(fù)荷約為體重的50倍。有實(shí)驗(yàn)測(cè)定女性的新鮮股骨、脛骨、肱骨的抗壓強(qiáng)度分別為902kg、780kg、72kg;彎曲試驗(yàn)的結(jié)果顯示，股骨較大負(fù)載396kg、脛骨237kg、肱骨215kg。這些結(jié)果均表明，骨組織的結(jié)構(gòu)使骨能承受很大的、各種形式的應(yīng)力，尤其對(duì)壓力的承受能力較大。一般地說(shuō)，骨骼能承受的力比它在日常活動(dòng)中所受到的力可大6倍。

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