骨折后是怎么恢復的

如果你想要增加骨密度之心過于熱切，每天攜帶40磅（約18公斤）負重徒步10英里（約16公里），會發(fā)生什么？你可能會疲勞性骨折，又稱應力性骨折（或者在軍事招募中叫行軍骨折）。以下是發(fā)生了什么：

把金屬衣架彎折一次，什么也沒發(fā)生。把它在同一個點上反復彎折，首先是油漆剝落，然后閃亮的金屬顏色變悶，最后它會變熱然后斷裂。骨頭也會發(fā)生一樣的事。錐狀切面的工作速度只有那么一點。如果你重復給骨頭施壓的速度快過錐狀切面對它的強化，骨骼就會逐漸衰弱。出現(xiàn)微小的裂縫，導致局部疼痛和敏感，尤其是在令人不適的活動當中更為嚴重。起初的骨裂很微小，X光下顯示正常，但磁共振成像（MRI）會在受傷區(qū)域顯示出額外液體。

疲勞骨折會發(fā)生在士兵的足部、跑者的脛骨、舞者的髖部和體操運動員的腕部。避免有傷害的活動數(shù)周，通常能讓錐狀切面趕上來，而且接下來逐漸增加活動強度，也不會超過它的修復速度。相反，忽視疼痛、繼續(xù)對骨頭施壓則會導致徹底受損——咯嘣，就像衣架一樣。如果不加焊接，衣架就這么斷著了。但神奇的骨頭有能力治愈自己，很可能不會留下任何受過傷的痕跡。

那完全骨折又是怎么恢復的呢？讓我們先搞清一些術語。對骨科醫(yī)生來說，骨折（fracture）和斷裂（break）是一回事。我經(jīng)常聽到人家這么說：“什么，你說我骨頭斷了。急診醫(yī)生說的是骨折?！被蛘叻催^來。我不知道有些人是不是覺得骨折比斷裂更嚴重（或反之），或者他們認為的兩者間可能的區(qū)別源自何處，但請將這二者視為同義詞。

既然解釋過了，讓我們來假定一個場景：你被一根停車樁絆倒，本能地把手朝前撐去，以避免臉著地。坐起來的時候你發(fā)現(xiàn)手腕劇痛，手和手臂各自指著不同方向。骨頭斷裂，碎片傾斜，這是活骨頭遇到的大地震。如果你回到家，抓起一本雜志繞在變形的手腕周圍，并用領帶纏好，接下來會怎樣？你沒有急診室或骨科醫(yī)生，而是打算順其自然。這種場景在今天看來不太可能，至少在工業(yè)化國家很不可思議，但動物在沒有專業(yè)幫助的情況下讓骨折愈合已經(jīng)有幾百萬年了。有化石和陰莖骨作證。如果讓折斷的手腕自行恢復會發(fā)生什么？

像發(fā)生疲勞性骨折的時候一樣，那些奇妙的錐狀切面會忙起來，但這次情況大為不同。斷裂參差的骨頭裂縫對錐狀切面來說太大了——就像慌里慌張的沙漠陸龜跳不過圣安德烈亞斯斷層一樣。但如果我們暫時用某些半固體物質（比如泥漿）填滿裂隙，那么即使地面不穩(wěn)，龜也可以爬到另一邊去。

斷骨事實上發(fā)生的情況一直令我驚嘆。當錐狀切面原地等待時，從撕裂的毛細血管中滲出的血液很快填補起了斷裂處。大約在2周的時間里，新的毛細血管和膠原網(wǎng)絡在凝塊中形成。而且在創(chuàng)傷發(fā)生后不久，各種化學塞壬就開始唱響警報，這些尖叫喚醒鄰近細胞開始生產(chǎn)質地類似油灰的軟骨。這一區(qū)域的成骨細胞貢獻了一些原始狀態(tài)的骨骼硬化這些油灰。根據(jù)骨骼和裂縫的大小，3-6周后，地震結束了。好啦，碎片暫時與新的骨頭粘在了一起。

現(xiàn)在錐狀切面開始行動。它們跟著原始骨產(chǎn)生的壓電信號，鉆上上千個小洞，在里頭安進結實成熟的骨質。對于手部大多數(shù)骨折而言，骨強度會在4-6周后充分恢復到可以進行運動和體力勞動。因為需要愈合到承擔體重壓力，下肢骨折得等上12-16周后才能再挑戰(zhàn)下一個停車路障。錐狀切面會在數(shù)月里持續(xù)重塑骨骼，甚至在大骨骼中持續(xù)數(shù)年，慢慢替換掉斷裂碎片。最初受傷的痕跡慢慢減少，隨著錐狀切面完成重建而幾乎消失殆盡。

上臂骨折的依序側視圖顯示了一次骨折的漸進愈合和重塑，從發(fā)生時（a），至4周后（b）、8周后（c）和16周后，其時骨折已經(jīng)完全愈合（d）。破骨細胞使尖角變鈍，同時成骨細胞形成新骨以穩(wěn)定骨折處。骨形成和骨破壞細胞一起工作，漸漸恢復了骨頭的對齊和外形

其他組織都不會這樣。例如，你兒童時期皮膚上留下的疤痕，或許幾十年后仍然可見。而如果心臟遇到梗死，受損心肌會完全變成疤痕，永遠影響著其余心肌的跳動。唯一愈合不留痕跡的組織是骨頭和角膜，不過角膜的事這里就不說了。

患者經(jīng)常問醫(yī)生，“怎么才能讓我的骨折恢復得快一點？”簡單來說，就讓你的破骨細胞和成骨細胞開心一點。它們夜以繼日地在骨折處工作，制造重塑新的骨質。如果得不到必要的建筑材料，就會拖慢重建進程。

1863年的葛底斯堡，一名18歲的士兵大腿骨被火槍子彈擊碎，雖然10周以后他因感染失控而死，但這一創(chuàng)傷產(chǎn)生了蓬勃的新骨質來試圖愈合創(chuàng)傷。國家健康醫(yī)學博物館Otis歷史文獻，照片ID：NCP1603

有三類因素影響骨折愈合，第一類是患者多少能控制的：營養(yǎng)（健康均衡的飲食）、吸煙（不要吸），糖尿病（加以控制）和感染（不要感染；如果已經(jīng)發(fā)生了，進行積極治療）。營養(yǎng)不良會影響所有類型的創(chuàng)傷愈合，因為整個身體都缺乏必要的營養(yǎng)，當然也沒有多余材料可以運往施工現(xiàn)場。尼古丁會收縮血管，所以即使現(xiàn)場有足夠的營養(yǎng)，狹窄的血管也沒法通暢運貨。糖尿病也會限制血管輸送材料的能力。而且未得到良好治療的糖尿病患者血糖會胡亂波動，先是高糖分激發(fā)了修復細胞，再把這份激勵奪走，細胞會陷入混亂。最后，如果發(fā)生了感染，細菌會與成骨細胞和破骨細胞爭奪營養(yǎng)。骨折感染在適當管理下可以愈合，患者遵循醫(yī)生關于創(chuàng)傷護理和抗生素治療的指導，能最小化感染造成的破壞。

第二類影響愈合的因素，是醫(yī)生們多少能控制的。包括骨折部分的移動、糖尿病和動脈硬化（會限制血流）。如果脆弱的毛細血管嘗試在骨折處生長和遞送營養(yǎng)，但卻因為骨頭兩端的移動而破裂分離，那營養(yǎng)物質就無法到位了。醫(yī)生可以通過治療手段對糖尿病加以控制、擴張老邁的血管，以及增進心臟泵血效率，這些都是為了促進運送營養(yǎng)。甾類是有效的抗炎治療方式，而炎癥是骨折愈合的必要部分。因此為了促進盡快愈合，要避免使用這類藥物。對，異丁苯丙酸（艾德威、布洛芬）、萘普生（Aleve）、塞來昔布（Celebrex）和阿司匹林通常也是抗炎藥，但沒有甾類化合物那么強大。在某些實驗中，這些非甾體抗炎藥也對創(chuàng)傷愈合有反作用，但在真實世界的骨折愈合中其效果可以忽略不計。因此在骨傷愈合中，適度使用非甾體抗炎藥鎮(zhèn)痛要好過吞麻醉藥片。

第三類因素則是任何人都無法控制的：衰老。老年人不可能像年輕人一樣活力四射，他們的成骨細胞和破骨細胞也一樣。

以上任意因素導致的愈合緩慢，可以通過參加“骨頭搖滾音樂會”來改善。就像滾雷的巨響有時能讓茶杯晃動，搖滾音樂會的擴音器有時會讓你的內(nèi)臟顫抖，聲波也可以讓你的成骨細胞搖晃起來。不過這些聲波的頻率太高，人耳是聽不見的：它們是超聲波。骨折的人可以在骨折處皮膚上放一個超聲裝置（大約和一疊牌的大小相近），讓局部成骨細胞來一場只有它們能聽到的搖滾音樂會。每天10-20分鐘，聲波網(wǎng)絡對羥基磷灰石造成的壓電力近似于走路。為了響應這種震顫，造骨細胞們的工作節(jié)奏就會從華爾茲變成搖滾——對機械刺激的生物響應。為了改進超聲波對骨折愈合的效果，避免先入為主的觀念對結果的影響，研究者們進行了“雙盲”研究，意思是研究者或患者在研究結束前不知道誰接受了真正的治療，誰用的是假貨。獲得超聲治療的患者骨折愈合速度，顯著高于拿到“糖丸”（雙盲研究中常將對照組的藥物稱為“糖丸”，此處指對照組獲得的治療方式）的患者。因此雖然我們看不見、聽不見也感覺不到超聲波，愈合中的骨頭知道，并且很享受現(xiàn)場。

骨頭的這種響應類似于電或磁刺激嗎？理論上存在一些應用的可行性，因為我們已經(jīng)知道擠壓羥基磷灰石會產(chǎn)生壓電力，波動的磁場也會產(chǎn)生電流。研究者、企業(yè)家和江湖醫(yī)生（三者不一定不重合）曾嘗試用磁場和各種來源的電刺激來刺激骨骼愈合。在很久很久以前，比較野的人還用過電鰻和磁石。近年來能用的專利設備通常有骨折部位附近的體表裝置或者植入電極。但這些裝置的鼓吹者常避免使用雙盲研究來測試這些裝置的效果。效果沒得到證明，這些設備激不起太大水花。但必須承認，這些東西還是比袖子上纏條電鰻讓人好接受得多。

在嚴重骨折或腫瘤手術后失去了大塊骨骼之后，會發(fā)生什么？像普通骨折一樣，身體嘗試用新骨頭填滿裂縫，但無論骨頭多么努力修復自己，可能都無法彌補空隙、避免移動。最后空隙處可能填滿軟骨狀的纖維組織，骨骼仍不穩(wěn)定并形成假關節(jié)。骨科醫(yī)生可以用別處的骨組織來填補空隙。要理解骨移植，可以用借錢來類比。

如果你缺點小錢，挖挖沙發(fā)后面，搖搖撲滿沒準就夠了。沒人缺這點錢，也不用貸款。如果你需要的是一大筆錢，那你可以從自己的退休賬戶或者孩子的教育基金里借。這樣能解燃眉之急，但會在別的地方造成一筆虧空，隨著時間推移也許能彌補，但也可能不行。最后，如果你自己無法周轉，你可以去銀行請求一筆捐贈——沒錯，是捐贈。

這就和骨移植差不多了。如果外科醫(yī)生只是需要少量強健細胞來刺激新骨骼的形成，比方說在脊椎融合過程中補充局部骨質，那他們可以暫時切開骨盆堅硬的外表，從內(nèi)部刮取一些骨松質。幾小勺骨質即可，也不會改變骨盆形狀。這些松脆的骨移植物提供不了機械穩(wěn)定性，但它充滿了形成骨骼的成骨細胞，能快速填補接收方欠的債。與此同時，捐贈方會填充新骨，以后有需要還可以再次捐贈。

有時候外科醫(yī)生會需要一小段結構完整的骨骼來填補不愈合的骨折點，或者在移除骨腫瘤后填補空缺。在這些情況下，一段來自患者自己骨盆的完整厚度的骨骼就會很好用。除非本人非常瘦或者這塊骨骼大于一平方英寸（約6.5平方厘米），這樣對本人沒大壞處，而且也看不出來。

假如需要的是一段長而直的骨骼移植，人們通常求諸腿骨。膝蓋到腳踝之間這兩段骨骼支撐著體重，這正是我們強壯的脛骨。外側的是腓骨，直徑半英寸（約1.3厘米）。除了靠近腳踝的一小段，腓骨只是踝關節(jié)和腳趾肌肉的連接點，就算沒有腓骨這些也一樣能保持功能。因此在骨科醫(yī)生的“長骨伐木場”里，腓骨是骨干選手。根據(jù)患者身高不同，可能會取走6-10英寸（15-25厘米）的腓骨來填補某處重要骨骼的空隙。腓骨段比大多數(shù)它要替換的骨骼細，因此它需要強健的內(nèi)部骨板和外部支架提供至少一年的支撐。這類橋狀移植就是“種子基金”，能生長得更強壯，經(jīng)過數(shù)年，逐漸變得能完全抵抗彎折、扭曲和壓力。

骨科醫(yī)生有幾種方式誘導腓骨進入角色。如果需要架橋的裂縫不到腓骨一半長，腓骨段可以一分為二。雖然要生長到提供足夠支撐力還需好幾個月，這樣比用單段要省時。換句話說，它讓貸款再生產(chǎn)的速度加倍，但沒有增加債務。

不管大小如何，借來的部件如能快速投入生產(chǎn)，會讓它更有吸引力。有一種骨科手術可以連骨頭帶支持它的毛細血管一起精心收集，讓移植骨快速進入狀態(tài)。在安放好移植物之后，手術醫(yī)師把腓骨的動脈和靜脈與附近的血管相連。血液會像骨移除之前那樣從腓骨中流過。隨著循環(huán)快速恢復，移植腓骨會很快愈合和增大，開始償付借貸。

目前提到的骨借貸都是來自患者自體，所以不會引起免疫系統(tǒng)警覺、造成排異風險。但有些時候需要大量骨骼片段，患者自身提供不了這筆借貸。此時，外科醫(yī)生會轉向一名新近亡故的捐贈者提供的饋贈。在移除心臟、肝臟和腎臟后，人們會取走骨骼，前面這些臟器需要用冰保存并快速移植到感恩的受贈者身上，并且終身使用強大而危險的抗排異藥物加以保護。相反，骨骼經(jīng)過了從容的清洗，移除內(nèi)含的所有血液和蛋白，然后干燥、密封進塑料袋，經(jīng)過滅菌和編目存儲起來，直到有人需要它。沒有了蛋白，骨頭植入異體就不會造成免疫反應，因此它們能提供任何形狀大小的移植物而無須擔心排異。這是個了不起的饋贈，但也有一些附帶條件。因為移植尸體的骨骼沒有血供和細胞，這需要受移植處自行供應，它確實能供應但速度很慢。同時，尸體的骨移植易碎或易分解。因此一般不會輕易進行這種移植。

如果你恰好有一個同卵雙胞胎，你可以從他/她那里借用富含活細胞的活骨，也沒有排異之虞，因為你們的免疫系統(tǒng)是一樣的。但也要謹慎為之——也許你的雙胞胎什么時候會需要你的某個腎。

就像借錢之前需要再三權衡，骨科醫(yī)生在骨移植之前也會和病人討論各種骨移植的優(yōu)缺點，平衡每一種的相對優(yōu)勢。松質骨是現(xiàn)成的，不會導致永久性骨骼缺陷，而且愈合比密質骨要快；但密質骨的當前強度高于松質骨。移動骨骼并立即恢復血供的手術很長且困難，但愈合時間可以短很多。尸體來源的骨骼能選擇任意大小形狀，但恢復時間要久得多。有時候使用兩種骨移植來彌補同一“欠債”處，可以少做一些取舍——在本體借貸的同時接受一筆獨特的饋贈。

一位普通骨科醫(yī)師的工作很大一部分是在修補創(chuàng)傷。目標在于，促進骨折良好快速愈合。在歷史上，只要多少對齊后愈合就算勝利，而邪惡的敵人——吸煙、營養(yǎng)不良、糖尿病和高齡，則始終并且仍將被視作洪水猛獸。不過，即使面對如此敵手，新的骨折固定方法和刺激成骨細胞的方法也一直在改變結局。

現(xiàn)今，如果骨折在碎片沒有充分對齊時愈合，會被視為虛假的勝利。例如，孩子（和其父母）不會容忍骨折愈合后大腿骨是直的但角度偏轉，導致她的足尖指向側面。但某些不那么明顯的不對齊可能需要數(shù)年乃至數(shù)十年才會顯現(xiàn)出來。比如說，假如有一處斷裂貫穿了關節(jié)，使接觸面不再平滑?！秃孟窀咚佘嚨烙幸粭l比旁邊的高了2英寸（約5厘米）。車輛仍然可以通過，但最終會出事。如果某個骨折愈合時在關節(jié)上有這么一段不平整，最終會破壞軟骨。當堅硬的支撐骨開始彼此摩擦，會造成疼痛、腫脹和活動受限，甚至造成嘎吱作響及骨裂。

正常腿骨的排列和形狀（a）和斷骨明顯不同（b），過去人們曾經(jīng)認為骨折愈合就萬事大吉，即使腿骨變短、發(fā)生畸形和導致跛行。（b）威廉·切塞爾登，《骨解剖學》

不是每種骨折的前景都這么慘淡。其實有時外行人覺得看起來好像沒對齊，結果卻十分理想。想象某個孩子大腿骨中間骨折了。他的愈合響應非常強韌，增加的循環(huán)不僅在骨折處促進愈合，還刺激了骨頭端部的生長板。如果這樣的骨折良好對齊并愈合了，X光看起來很壯，父母很高興——就這一會兒。到了第二年，因為骨折帶來更多營養(yǎng)和循環(huán)，受傷腿骨會比另一條長出多達1英寸（約2.54厘米）。雙腿如果有半寸的差異，成年之后孩子和父母可能不會注意到，他行動完全不受影響。（即使沒有受過傷，雙腿也經(jīng)常不一樣長，沒人注意或者在意這個。）但差一英寸就會導致人偏向一側，然后他會通過無意識彎曲脊柱、朝向較長的腿那側來糾正姿勢，確保體軀豎直。這樣有用，但也就一會兒。最終，下背部肌肉會因過度使用而勞損，產(chǎn)生疼痛。用特制鞋底和鞋跟的鞋子也許能補償肢體長度差異，讓脊柱高興起來，但人就不一定高興了。

后面會談到，遇到骨頭太長或太短骨科醫(yī)生能做點什么，無論是因為受傷還是遺傳造成的（這是能影響到骨骼的兩大類疾?。＿€有哪些類型的疾病能傷害到世上最好的建筑材料？

本文為《識骨：隱秘與露骨的人體傳奇》一書的第3章《骨頭斷了》。

《識骨：隱秘與露骨的人體傳奇》，【美】羅伊·米爾斯/著 鐘與氏/譯，重慶大學出版社，2023年8月版