身体的“2毫米”杠杆——关节软骨,究竟有什么作用?

文 / 医生娄一手
2019-04-21 09:27

人的身体也有这么一个杠杆,它只有区区“2毫米”,一支铅笔笔芯、一片指甲盖的厚度。

但在人体中, 却承载着人体的“千金之躯”,是支撑身体的关键。

这“2毫米”就是位于关节面之间的关节软骨(articular cartilage)。

在关节中相连骨的表面,覆盖着一层关节软骨,或为透明软骨,或为纤维软骨。正常人的关节软骨为2毫米左右,是一种浓密的胶状物质,它不仅强壮,而且比骨头有弹性。

虽然关节软骨只有薄薄的一层,它在人体内的作用却非常重要。

缓冲垫作用

缓冲与吸收震荡是关节软骨最重要的作用之一。

关节软骨的构成十分特殊,80%的成分是水,其余的多是胶原纤维和蛋白多糖,胶原纤维就像一根根衣服纤维,蛋白多糖如同果冻一样,胶原纤维和蛋白多糖之间有少量的软骨细胞。

胶原纤维和蛋白多糖组成的松散结构就像一个海绵,含有的大量水使其变成了一个吸满水的海绵。

就像拳击竞技,赤手空拳直接撞击会对拳头产生很大的冲击,但是如果带上厚厚的拳击手套,对拳头的冲击力便会小很多。

关节软骨正是发挥了这样的缓冲垫作用,在奔跑或跳跃的时候,关节软骨就像是包覆在骨骼上的海绵,起到缓冲、吸收震荡的作用,这样不仅能让关节活动更加灵活,同时也可以减少骨骼直接碰撞产生的不适感,避免骨骼的机械损伤。

润滑作用

关节软骨表面十分光滑,摩擦阻力较小,再结合类似于“润滑剂”的关节滑液,共同构成了一套润滑结构,从而大大提高了关节的灵活性,对于髋、膝、肩等活动度较大的关节,这一作用尤为重要。

因此,关节软骨对于维持关节的灵活性,延长关节的使用寿命等,具有重要的意义。

抗磨损作用

关节软骨还发挥着抗磨损的作用。在关节活动的过程中,必然会发生骨与骨之间的摩擦,长此以往必然会导致磨损性损伤。骨骼表面覆盖了关节软骨后,骨的磨损会大大减少,主要原因如下:

1)关节面较为光滑平整,因此摩擦阻力小,相应的磨损也没有那么严重。

2) 关节软骨内有软骨细胞,软骨细胞可以在一定的程度上源源不断地合成并分泌出胶原纤维和蛋白多糖,补充磨损过程中被消耗的两种物质,再加上软骨内的水分可以从体内补充,因此磨损的软骨可以维持一个动态的自我修复过程。

所以,关节软骨相当于给骨穿上了一层抗磨涂层。

关节软骨虽然具有一定程度的自我修复能力,但是中老年人的修复能力会有所下降,再加上当关节软骨的损伤远远超过自身修复时,便会出现相应的关节疾病,最典型和常见的就是骨关节炎。患者因为缺少了关节软骨的保护作用,表现为疼痛、活动障碍等。

适当运动可以保护关节软骨

关节软骨没有神经支配,也没有血管,其营养成分必须从关节液中取得,而其代谢废物也必须排至关节液中,关节软骨的营养代谢必须通过关节运动,关节软骨不断的受到压力刺激才可以实现,所以说,关节运动对于维持关节软骨的正常结构起重要的作用。

因此,每个人都应避免关节软骨的损伤,加强关节软骨的保护,进行正确的关节运动,从而拥有一个灵活自如的健康关节。

不过,有些人想当然地以为,运动会压迫关节,磨损关节软骨,长期下去,必然会出现骨关节炎。

实际上,运动能否损伤膝关节,与膝关节承受的压力大小有关系。研究表明,人的关节软骨能够承受25兆帕的压强而没有出现明显的损伤,压强超过25兆帕后,会导致骨细胞死亡和软骨出现裂缝。(来源文献:Buckwalter JA and Lane NE. Does participation in sports cause osteoarthritis? Iowa Orthop J. 1997; 17: 80–89.)这样的力量足以导致骨折。在一般的运动中,如果关节没有受到意外的创伤,是达不到这么大的力的。

正确科学地跑步会让软骨更健康,而错误盲目地跑步早期不会对软骨有实质损害,但如果不加以重视,有可能长时间逐步积累软骨损害,最终导致过早发生骨性关节炎。所以说,科学理性的跑步是保护软骨,保持关节健康的关键。