如果你想要增加骨密度之心过于热切，每天携带40磅（约18公斤）负重徒步10英里（约16公里），会发生什么？你可能会疲劳性骨折，又称应力性骨折（或者在军事招募中叫行军骨折）。以下是发生了什么：
把金属衣架弯折一次，什么也没发生。把它在同一个点上反复弯折，首先是油漆剥落，然后闪亮的金属颜色变闷，最后它会变热然后断裂。骨头也会发生一样的事。锥状切面的工作速度只有那么一点。如果你重复给骨头施压的速度快过锥状切面对它的强化，骨骼就会逐渐衰弱。出现微小的裂缝，导致局部疼痛和敏感，尤其是在令人不适的活动当中更为严重。起初的骨裂很微小，X光下显示正常，但磁共振成像（MRI）会在受伤区域显示出额外液体。
疲劳骨折会发生在士兵的足部、跑者的胫骨、舞者的髋部和体操运动员的腕部。避免有伤害的活动数周，通常能让锥状切面赶上来，而且接下来逐渐增加活动强度，也不会超过它的修复速度。相反，忽视疼痛、继续对骨头施压则会导致彻底受损——咯嘣，就像衣架一样。如果不加焊接，衣架就这么断着了。但神奇的骨头有能力治愈自己，很可能不会留下任何受过伤的痕迹。
那完全骨折又是怎么恢复的呢？让我们先搞清一些术语。对骨科医生来说，骨折（fracture）和断裂（break）是一回事。我经常听到人家这么说：“什么，你说我骨头断了。急诊医生说的是骨折。”或者反过来。我不知道有些人是不是觉得骨折比断裂更严重（或反之），或者他们认为的两者间可能的区别源自何处，但请将这二者视为同义词。
既然解释过了，让我们来假定一个场景：你被一根停车桩绊倒，本能地把手朝前撑去，以避免脸着地。坐起来的时候你发现手腕剧痛，手和手臂各自指着不同方向。骨头断裂，碎片倾斜，这是活骨头遇到的大地震。如果你回到家，抓起一本杂志绕在变形的手腕周围，并用领带缠好，接下来会怎样？你没有急诊室或骨科医生，而是打算顺其自然。这种场景在今天看来不太可能，至少在工业化国家很不可思议，但动物在没有专业帮助的情况下让骨折愈合已经有几百万年了。有化石和阴茎骨作证。如果让折断的手腕自行恢复会发生什么？
像发生疲劳性骨折的时候一样，那些奇妙的锥状切面会忙起来，但这次情况大为不同。断裂参差的骨头裂缝对锥状切面来说太大了——就像慌里慌张的沙漠陆龟跳不过圣安德烈亚斯断层一样。但如果我们暂时用某些半固体物质（比如泥浆）填满裂隙，那么即使地面不稳，龟也可以爬到另一边去。
断骨事实上发生的情况一直令我惊叹。当锥状切面原地等待时，从撕裂的毛细血管中渗出的血液很快填补起了断裂处。大约在2周的时间里，新的毛细血管和胶原网络在凝块中形成。而且在创伤发生后不久，各种化学塞壬就开始唱响警报，这些尖叫唤醒邻近细胞开始生产质地类似油灰的软骨。这一区域的成骨细胞贡献了一些原始状态的骨骼硬化这些油灰。根据骨骼和裂缝的大小，3-6周后，地震结束了。好啦，碎片暂时与新的骨头粘在了一起。
现在锥状切面开始行动。它们跟着原始骨产生的压电信号，钻上上千个小洞，在里头安进结实成熟的骨质。对于手部大多数骨折而言，骨强度会在4-6周后充分恢复到可以进行运动和体力劳动。因为需要愈合到承担体重压力，下肢骨折得等上12-16周后才能再挑战下一个停车路障。锥状切面会在数月里持续重塑骨骼，甚至在大骨骼中持续数年，慢慢替换掉断裂碎片。最初受伤的痕迹慢慢减少，随着锥状切面完成重建而几乎消失殆尽。
上臂骨折的依序侧视图显示了一次骨折的渐进愈合和重塑，从发生时（a），至4周后（b）、8周后（c）和16周后，其时骨折已经完全愈合（d）。破骨细胞使尖角变钝，同时成骨细胞形成新骨以稳定骨折处。骨形成和骨破坏细胞一起工作，渐渐恢复了骨头的对齐和外形
其他组织都不会这样。例如，你儿童时期皮肤上留下的疤痕，或许几十年后仍然可见。而如果心脏遇到梗死，受损心肌会完全变成疤痕，永远影响着其余心肌的跳动。唯一愈合不留痕迹的组织是骨头和角膜，不过角膜的事这里就不说了。
患者经常问医生，“怎么才能让我的骨折恢复得快一点？”简单来说，就让你的破骨细胞和成骨细胞开心一点。它们夜以继日地在骨折处工作，制造重塑新的骨质。如果得不到必要的建筑材料，就会拖慢重建进程。
1863年的葛底斯堡，一名18岁的士兵大腿骨被火枪子弹击碎，虽然10周以后他因感染失控而死，但这一创伤产生了蓬勃的新骨质来试图愈合创伤。国家健康医学博物馆Otis历史文献，照片ID：NCP1603
有三类因素影响骨折愈合，第一类是患者多少能控制的：营养（健康均衡的饮食）、吸烟（不要吸），糖尿病（加以控制）和感染（不要感染；如果已经发生了，进行积极治疗）。营养不良会影响所有类型的创伤愈合，因为整个身体都缺乏必要的营养，当然也没有多余材料可以运往施工现场。尼古丁会收缩血管，所以即使现场有足够的营养，狭窄的血管也没法通畅运货。糖尿病也会限制血管输送材料的能力。而且未得到良好治疗的糖尿病患者血糖会胡乱波动，先是高糖分激发了修复细胞，再把这份激励夺走，细胞会陷入混乱。最后，如果发生了感染，细菌会与成骨细胞和破骨细胞争夺营养。骨折感染在适当管理下可以愈合，患者遵循医生关于创伤护理和抗生素治疗的指导，能最小化感染造成的破坏。
第二类影响愈合的因素，是医生们多少能控制的。包括骨折部分的移动、糖尿病和动脉硬化（会限制血流）。如果脆弱的毛细血管尝试在骨折处生长和递送营养，但却因为骨头两端的移动而破裂分离，那营养物质就无法到位了。医生可以通过治疗手段对糖尿病加以控制、扩张老迈的血管，以及增进心脏泵血效率，这些都是为了促进运送营养。甾类是有效的抗炎治疗方式，而炎症是骨折愈合的必要部分。因此为了促进尽快愈合，要避免使用这类药物。对，异丁苯丙酸（艾德威、布洛芬）、萘普生（Aleve）、塞来昔布（Celebrex）和阿司匹林通常也是抗炎药，但没有甾类化合物那么强大。在某些实验中，这些非甾体抗炎药也对创伤愈合有反作用，但在真实世界的骨折愈合中其效果可以忽略不计。因此在骨伤愈合中，适度使用非甾体抗炎药镇痛要好过吞麻醉药片。
第三类因素则是任何人都无法控制的：衰老。老年人不可能像年轻人一样活力四射，他们的成骨细胞和破骨细胞也一样。
以上任意因素导致的愈合缓慢，可以通过参加“骨头摇滚音乐会”来改善。就像滚雷的巨响有时能让茶杯晃动，摇滚音乐会的扩音器有时会让你的内脏颤抖，声波也可以让你的成骨细胞摇晃起来。不过这些声波的频率太高，人耳是听不见的：它们是超声波。骨折的人可以在骨折处皮肤上放一个超声装置（大约和一叠牌的大小相近），让局部成骨细胞来一场只有它们能听到的摇滚音乐会。每天10-20分钟，声波网络对羟基磷灰石造成的压电力近似于走路。为了响应这种震颤，造骨细胞们的工作节奏就会从华尔兹变成摇滚——对机械刺激的生物响应。为了改进超声波对骨折愈合的效果，避免先入为主的观念对结果的影响，研究者们进行了“双盲”研究，意思是研究者或患者在研究结束前不知道谁接受了真正的治疗，谁用的是假货。获得超声治疗的患者骨折愈合速度，显著高于拿到“糖丸”（双盲研究中常将对照组的药物称为“糖丸”，此处指对照组获得的治疗方式）的患者。因此虽然我们看不见、听不见也感觉不到超声波，愈合中的骨头知道，并且很享受现场。
骨头的这种响应类似于电或磁刺激吗？理论上存在一些应用的可行性，因为我们已经知道挤压羟基磷灰石会产生压电力，波动的磁场也会产生电流。研究者、企业家和江湖医生（三者不一定不重合）曾尝试用磁场和各种来源的电刺激来刺激骨骼愈合。在很久很久以前，比较野的人还用过电鳗和磁石。近年来能用的专利设备通常有骨折部位附近的体表装置或者植入电极。但这些装置的鼓吹者常避免使用双盲研究来测试这些装置的效果。效果没得到证明，这些设备激不起太大水花。但必须承认，这些东西还是比袖子上缠条电鳗让人好接受得多。
在严重骨折或肿瘤手术后失去了大块骨骼之后，会发生什么？像普通骨折一样，身体尝试用新骨头填满裂缝，但无论骨头多么努力修复自己，可能都无法弥补空隙、避免移动。最后空隙处可能填满软骨状的纤维组织，骨骼仍不稳定并形成假关节。骨科医生可以用别处的骨组织来填补空隙。要理解骨移植，可以用借钱来类比。
如果你缺点小钱，挖挖沙发后面，摇摇扑满没准就够了。没人缺这点钱，也不用贷款。如果你需要的是一大笔钱，那你可以从自己的退休账户或者孩子的教育基金里借。这样能解燃眉之急，但会在别的地方造成一笔亏空，随着时间推移也许能弥补，但也可能不行。最后，如果你自己无法周转，你可以去银行请求一笔捐赠——没错，是捐赠。
这就和骨移植差不多了。如果外科医生只是需要少量强健细胞来刺激新骨骼的形成，比方说在脊椎融合过程中补充局部骨质，那他们可以暂时切开骨盆坚硬的外表，从内部刮取一些骨松质。几小勺骨质即可，也不会改变骨盆形状。这些松脆的骨移植物提供不了机械稳定性，但它充满了形成骨骼的成骨细胞，能快速填补接收方欠的债。与此同时，捐赠方会填充新骨，以后有需要还可以再次捐赠。
有时候外科医生会需要一小段结构完整的骨骼来填补不愈合的骨折点，或者在移除骨肿瘤后填补空缺。在这些情况下，一段来自患者自己骨盆的完整厚度的骨骼就会很好用。除非本人非常瘦或者这块骨骼大于一平方英寸（约6.5平方厘米），这样对本人没大坏处，而且也看不出来。
假如需要的是一段长而直的骨骼移植，人们通常求诸腿骨。膝盖到脚踝之间这两段骨骼支撑着体重，这正是我们强壮的胫骨。外侧的是腓骨，直径半英寸（约1.3厘米）。除了靠近脚踝的一小段，腓骨只是踝关节和脚趾肌肉的连接点，就算没有腓骨这些也一样能保持功能。因此在骨科医生的“长骨伐木场”里，腓骨是骨干选手。根据患者身高不同，可能会取走6-10英寸（15-25厘米）的腓骨来填补某处重要骨骼的空隙。腓骨段比大多数它要替换的骨骼细，因此它需要强健的内部骨板和外部支架提供至少一年的支撑。这类桥状移植就是“种子基金”，能生长得更强壮，经过数年，逐渐变得能完全抵抗弯折、扭曲和压力。
骨科医生有几种方式诱导腓骨进入角色。如果需要架桥的裂缝不到腓骨一半长，腓骨段可以一分为二。虽然要生长到提供足够支撑力还需好几个月，这样比用单段要省时。换句话说，它让贷款再生产的速度加倍，但没有增加债务。
不管大小如何，借来的部件如能快速投入生产，会让它更有吸引力。有一种骨科手术可以连骨头带支持它的毛细血管一起精心收集，让移植骨快速进入状态。在安放好移植物之后，手术医师把腓骨的动脉和静脉与附近的血管相连。血液会像骨移除之前那样从腓骨中流过。随着循环快速恢复，移植腓骨会很快愈合和增大，开始偿付借贷。
目前提到的骨借贷都是来自患者自体，所以不会引起免疫系统警觉、造成排异风险。但有些时候需要大量骨骼片段，患者自身提供不了这笔借贷。此时，外科医生会转向一名新近亡故的捐赠者提供的馈赠。在移除心脏、肝脏和肾脏后，人们会取走骨骼，前面这些脏器需要用冰保存并快速移植到感恩的受赠者身上，并且终身使用强大而危险的抗排异药物加以保护。相反，骨骼经过了从容的清洗，移除内含的所有血液和蛋白，然后干燥、密封进塑料袋，经过灭菌和编目存储起来，直到有人需要它。没有了蛋白，骨头植入异体就不会造成免疫反应，因此它们能提供任何形状大小的移植物而无须担心排异。这是个了不起的馈赠，但也有一些附带条件。因为移植尸体的骨骼没有血供和细胞，这需要受移植处自行供应，它确实能供应但速度很慢。同时，尸体的骨移植易碎或易分解。因此一般不会轻易进行这种移植。
如果你恰好有一个同卵双胞胎，你可以从他/她那里借用富含活细胞的活骨，也没有排异之虞，因为你们的免疫系统是一样的。但也要谨慎为之——也许你的双胞胎什么时候会需要你的某个肾。
就像借钱之前需要再三权衡，骨科医生在骨移植之前也会和病人讨论各种骨移植的优缺点，平衡每一种的相对优势。松质骨是现成的，不会导致永久性骨骼缺陷，而且愈合比密质骨要快；但密质骨的当前强度高于松质骨。移动骨骼并立即恢复血供的手术很长且困难，但愈合时间可以短很多。尸体来源的骨骼能选择任意大小形状，但恢复时间要久得多。有时候使用两种骨移植来弥补同一“欠债”处，可以少做一些取舍——在本体借贷的同时接受一笔独特的馈赠。
一位普通骨科医师的工作很大一部分是在修补创伤。目标在于，促进骨折良好快速愈合。在历史上，只要多少对齐后愈合就算胜利，而邪恶的敌人——吸烟、营养不良、糖尿病和高龄，则始终并且仍将被视作洪水猛兽。不过，即使面对如此敌手，新的骨折固定方法和刺激成骨细胞的方法也一直在改变结局。
现今，如果骨折在碎片没有充分对齐时愈合，会被视为虚假的胜利。例如，孩子（和其父母）不会容忍骨折愈合后大腿骨是直的但角度偏转，导致她的足尖指向侧面。但某些不那么明显的不对齐可能需要数年乃至数十年才会显现出来。比如说，假如有一处断裂贯穿了关节，使接触面不再平滑。——就好像高速车道有一条比旁边的高了2英寸（约5厘米）。车辆仍然可以通过，但最终会出事。如果某个骨折愈合时在关节上有这么一段不平整，最终会破坏软骨。当坚硬的支撑骨开始彼此摩擦，会造成疼痛、肿胀和活动受限，甚至造成嘎吱作响及骨裂。
正常腿骨的排列和形状（a）和断骨明显不同（b），过去人们曾经认为骨折愈合就万事大吉，即使腿骨变短、发生畸形和导致跛行。（b）威廉·切塞尔登，《骨解剖学》
不是每种骨折的前景都这么惨淡。其实有时外行人觉得看起来好像没对齐，结果却十分理想。想象某个孩子大腿骨中间骨折了。他的愈合响应非常强韧，增加的循环不仅在骨折处促进愈合，还刺激了骨头端部的生长板。如果这样的骨折良好对齐并愈合了，X光看起来很壮，父母很高兴——就这一会儿。到了第二年，因为骨折带来更多营养和循环，受伤腿骨会比另一条长出多达1英寸（约2.54厘米）。双腿如果有半寸的差异，成年之后孩子和父母可能不会注意到，他行动完全不受影响。（即使没有受过伤，双腿也经常不一样长，没人注意或者在意这个。）但差一英寸就会导致人偏向一侧，然后他会通过无意识弯曲脊柱、朝向较长的腿那侧来纠正姿势，确保体躯竖直。这样有用，但也就一会儿。最终，下背部肌肉会因过度使用而劳损，产生疼痛。用特制鞋底和鞋跟的鞋子也许能补偿肢体长度差异，让脊柱高兴起来，但人就不一定高兴了。
后面会谈到，遇到骨头太长或太短骨科医生能做点什么，无论是因为受伤还是遗传造成的（这是能影响到骨骼的两大类疾病）。还有哪些类型的疾病能伤害到世上最好的建筑材料？
本文为《识骨：隐秘与露骨的人体传奇》一书的第3章《骨头断了》。
《识骨：隐秘与露骨的人体传奇》，【美】罗伊·米尔斯/著 钟与氏/译，重庆大学出版社，2023年8月版
