骨骼 製造的機制

諮詢專家 齊藤充
東京慈惠會醫學大學整形外科講座講師、醫學博士,專業領域為骨骼代謝。「每年全身大約會製造百分之七的新骨骼。如果採取有助於製造良好骨骼的生活方式,從實行的那天開始,身體中的優良骨骼就會漸漸增加。」

骨骼中也有膠原蛋白運作

膠原蛋白是製造堅固骨骼的重要成分
「膠原蛋白」對女性來說,是非常熟悉的美肌成分。但除了皮膚之外,體內的膠原蛋白也在骨骼中運作。「那麼堅固的組織,製造原料竟然和皮膚一樣,真令人意外!」仔細閱讀本篇,就會知道其中的祕密。

關心健康或美容資訊的人應該都知道「膠原蛋白」。許多市售的營養補充劑或飲料都加了膠原蛋白,化妝品中也有。如果問:「身體中哪裡有膠原蛋白呢?」大部分的人應該會回答:「皮膚。」這個答 案當然沒錯,但實際上它還大量運用在另一個地方,那就是骨骼。專門研究膠原蛋白的東京慈惠會醫科大學講師齋藤充說:「骨骼中有大量膠原蛋白,它是製造健康骨骼不可或缺的成分。」

膠原蛋白質分子所形成的骨架 維持骨骼的強度
人類體內約有二百塊骨頭, 總重量約占體重的百分之十五∼二十。所以一個體重五十公斤的人,骨骼重量大約有七∼十公斤。提到骨骼的成分,大家應該會馬上想到「鈣質」。「鈣質等礦物質約占骨頭重量的百分之八十,以膠原蛋白為主的蛋白質約占百分之二十。光看這樣的數字,會覺得礦物質占壓倒性的多數,但實際上並非如此。」八十與二十這兩個數字呈現的是重量的比例,若以體積來比較,礦物質與膠原蛋白的比例是五十比五十,亦即兩者體積大致相等。

「把骨骼想像成鋼筋混凝土牆,膠原蛋白相當於其中的骨架,礦物質則相當於混凝土。」原來如此。骨架如果占牆壁體積的一半,一定是相當粗的骨架。製作鋼筋混凝土時,要先組裝鋼骨,周圍再以混凝土固定。骨骼的組成其實也是同樣的順序,首先形成膠原蛋白骨架,礦物質(鈣質)再緊密黏著於其周圍。「骨架的形成中,最重要的是將膠原蛋白質分子連結在一起的『交聯』結構。」膠原蛋白是細長纖維狀的蛋白質分子,如果周圍只用鈣質加固,無法形成堅固的骨骼,所以還需要交聯分子將膠原蛋白連結在一起。其角色相當於建築中的「斜柱」。當結實耐用的骨架完成後,用礦物質做為「塗壁」材料加以固定,骨骼的製造才算完成。「做為骨骼基礎的膠原蛋白質分子,與皮膚中的膠原蛋白一模一樣,但因交聯作用,其強度提高, 才形成像骨頭這樣堅固的組織。」咦∼同樣的原料可以任意使用在不同部位嗎?還蠻有環保概念的。膠原蛋白竟然可以製造出「骨頭」與「皮膚」這兩種完全不 同的組織,真令人驚訝。

發現新型骨質疏鬆症
「骨質疏鬆症」就是骨頭變脆弱。但膠原蛋白與骨質疏鬆症有關嗎?「這是個好問題。一直以來我們都認為骨質疏鬆症的原因是骨頭中鈣質不足,但最新的研究發現,還有一種骨質疏鬆症,是由膠原蛋白方面的問題所導致。」依照齋藤教授的說法,問題出在交聯的部分。雖然原本以比林二酚胺(Pyridinoline)分子做為交聯物,但年長者或代謝症候群患者體內的戊糖素(Pentosidine)增加,它是一種不良的交聯物,會使骨頭變得脆弱易斷。「維他命B群能有效防止不良的交聯,但先決條件是要鞏固原本的交聯架構。最好的方法是運動。」齋藤老師說。運動加諸骨骼的衝擊力,可以刺激活化骨骼原本的交聯架構。最後一個我很在意的問題是:攝取膠原蛋白可以強化骨骼嗎? 「 膠原蛋白不足並不是骨頭脆弱的原因,多攝取也不會讓骨頭更堅固。不過吃了對身體也沒有壞處, 所以也可以吃啦!」

本文來自:圖解認識身體超級系統(日經BP社)