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骨骼為什么非常堅(jiān)硬?

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2018-02-01 13:29:02

  骨骼是人體的“支架”,所以它的組織特別堅(jiān)硬。骨骼分為骨皮質(zhì)與骨髓質(zhì)兩部分。真正堅(jiān)硬無(wú)比的是骨皮質(zhì),而骨髓質(zhì)半空心,宛如絲瓜筋絡(luò),是制造血液的“工廠”。

  骨皮質(zhì)如此堅(jiān)硬,究竟是由什么成分組成的呢?下面有一張成分配方:水50%、脂肪15.75%、有機(jī)物(骨膠質(zhì)等)12.4%、無(wú)機(jī)物(鈣、鎂、鈉、磷等)21.85%。正是這些物質(zhì)所構(gòu)成的組織結(jié)構(gòu)才保證了骨骼有一定的堅(jiān)硬度。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),骨皮質(zhì)里的組織結(jié)構(gòu)特別精致,好像鋼筋水泥一般。骨的有機(jī)物宛如鋼筋一樣,組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有層次地緊密排列,使骨骼具有彈性與韌性。骨的無(wú)機(jī)物,特別是鈣與磷結(jié)合成的羥基磷灰石,會(huì)緊密地充填在有機(jī)物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,像鋼筋水泥中的水泥一樣,使骨骼具有了相當(dāng)?shù)挠捕扰c堅(jiān)固性。

  以人脛骨為例,縱向拉力強(qiáng)度,鋼最大為4240千克/平方厘米:骨次之為930~1200千克/平方厘米;洋松為64.5千克/平方厘米;花崗石僅為50千克/平方厘米?v向壓力強(qiáng)度也是鋼最大,骨次之,花崗石第三,洋松最差。骨還有優(yōu)點(diǎn),即密度較低,僅1.87~1.97克/立方厘米,比洋松略大,比鋼與花崗石都低,雖然質(zhì)量較輕,但卻有遠(yuǎn)勝花崗石的承受拉力與壓力的能耐。有人測(cè)定,新鮮股骨、脛骨和肱骨的抗壓強(qiáng)度,分別達(dá)902千克、780千克和722千克。在對(duì)其進(jìn)行彎曲試驗(yàn)時(shí),可承受最大不斷裂的負(fù)載,股骨為393千克,脛骨為237千克,肱骨為215千克。骨骼的堅(jiān)硬與韌性真是讓人驚嘆!

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