2008年2月27日，美國(guó)NBA休斯敦火箭隊(duì)宣布，當(dāng)家球星姚明左腳應(yīng)力性骨折，將缺席本賽季剩余比賽。全中國(guó)姚明的粉絲震驚之余，不免要問(wèn)：剛剛在4天前與黃蜂隊(duì)的比賽中，以28分14籃板的成績(jī)將與之對(duì)位的NBA讓人印象深刻的中鋒泰森-錢德勒打得滿地找牙的姚明，沒(méi)人踩、沒(méi)人絆、沒(méi)在賽場(chǎng)上發(fā)生激烈碰撞，怎么一覺(jué)醒來(lái)、骨頭就自己斷了呢？
姚明的受傷，對(duì)當(dāng)時(shí)上升勢(shì)頭正猛的休斯敦火箭隊(duì)無(wú)疑是場(chǎng)不大不小的“災(zāi)難”。而在2002年5月25日，一場(chǎng)災(zāi)難發(fā)生了：編號(hào)為B-18255的華航CI1611航班自臺(tái)灣桃園機(jī)場(chǎng)起飛前往香港。這架波音747-200型飛機(jī)起飛后20分鐘在馬公東北方23海里處失事。機(jī)上206名乘客和19名機(jī)組人員全部罹難，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一年的調(diào)查，飛機(jī)失事原因確定為金屬疲勞。
姚明的骨折、航空史上的巨大災(zāi)難，看似風(fēng)馬牛不相及的兩件事，背后的元兇卻類似：應(yīng)力。先看什么是應(yīng)力性骨折。教科書上的描寫一般是這樣的：應(yīng)力性骨折是一種過(guò)度使用造成的骨骼損傷，當(dāng)肌肉過(guò)度使用疲勞后，不能及時(shí)吸收反復(fù)碰撞所產(chǎn)生的震動(dòng)，將應(yīng)力傳導(dǎo)至骨骼，可引起小的骨裂或骨折。應(yīng)力性骨折多發(fā)生于身體承重部位，如小腿脛腓骨和足部(跟骨、足舟骨、跖骨)。易患人群為足部承重較多的運(yùn)動(dòng)員，如籃球、足球、網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員，以及田徑、體操運(yùn)動(dòng)員和芭蕾舞演員。
再看什么是金屬疲勞-機(jī)械零件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在局部高應(yīng)力區(qū)形成微小裂紋，在力的持續(xù)作用下，裂紋會(huì)越來(lái)越大，材料中能夠傳遞應(yīng)力部分越來(lái)越少，直至剩余部分不能繼續(xù)傳遞負(fù)載時(shí)，金屬構(gòu)件就會(huì)全部毀壞，這就是金屬疲勞。疲勞破壞具有在時(shí)間上的突發(fā)性，在位置上的局部性及對(duì)環(huán)境和缺陷的敏感性等特點(diǎn)，故疲勞破壞常不易被及時(shí)發(fā)現(xiàn)且易于造成事故。
對(duì)金屬疲勞的解釋完全可以用于對(duì)姚明足部骨折過(guò)程的描述：一個(gè)萬(wàn)眾矚目籃球明星，在日復(fù)一日的高強(qiáng)度對(duì)抗下，不停的起跳、落下，足部骨骼不停的承受者龐大身軀帶來(lái)的沖擊，終于某天，積勞成疾、倒下了。
然而，姚明的粉絲、尤其是那些業(yè)余籃球運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者不免會(huì)產(chǎn)生新的疑問(wèn)：我也每天奔跑跳躍來(lái)著，怎么俺的骨頭就沒(méi)折呢？其次，如果說(shuō)姚明的骨頭脆，怎么以前也沒(méi)聽(tīng)說(shuō)他的骨頭出現(xiàn)應(yīng)力性骨折啊?
要回答這兩個(gè)問(wèn)題，就要了解一下人體的一些運(yùn)行規(guī)律。當(dāng)我們稱贊某某人時(shí)，經(jīng)常稱之為鋼鐵戰(zhàn)士、或稱之為鋼筋鐵骨，其實(shí)人體的骨骼的堅(jiān)固性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼鐵的。但在臨床上有一個(gè)現(xiàn)象，下肢骨折的患者在醫(yī)生將骨折復(fù)位并植入鋼板后，是可以逐漸下地行走的。但如果因?yàn)榉N種原因，骨折沒(méi)有愈合，植入人體的鋼板會(huì)斷裂。而如果骨折及時(shí)愈合，鋼板會(huì)保持完好。其原因在于，面對(duì)日復(fù)一日的應(yīng)力，鋼板雖足夠堅(jiān)強(qiáng)，其打持久戰(zhàn)的能力卻遠(yuǎn)遜于人體。為什么會(huì)這樣，因?yàn)槲覀兊娜梭w具有強(qiáng)大的生命力，具體到骨骼上，有兩個(gè)特質(zhì)：強(qiáng)大的自我修復(fù)能力和適應(yīng)能力。
先說(shuō)其一，骨骼強(qiáng)大的自我修復(fù)能力。在日常生活中一些傷害可能會(huì)使骨骼發(fā)生細(xì)小的斷裂，這些斷裂如此細(xì)小、尚不能稱為骨折。所謂“防患于未然”，在斷裂很細(xì)微時(shí)，骨骼強(qiáng)大的自我修復(fù)能力被激活、重新修復(fù)斷裂的區(qū)域，很快，斷裂消失，骨骼重新變得結(jié)實(shí)。可以說(shuō)，在人體的內(nèi)部，這一積極的“災(zāi)后重建工作”幾乎每天都在有條不紊的進(jìn)行著，只是我們不知道罷了。對(duì)那些業(yè)余籃球選手來(lái)說(shuō)，也正是這種不斷的自我修復(fù)才可以使他們經(jīng)年累月的奔馳跳躍在堅(jiān)硬的水泥球場(chǎng)上。
再說(shuō)其二，強(qiáng)大的適應(yīng)能力。醫(yī)學(xué)上有一條出名的定律——骨在應(yīng)力下生長(zhǎng)。也就是說(shuō)，骨頭受的力量越大、它就會(huì)變得越堅(jiān)固。當(dāng)我們面臨繁重的勞動(dòng)或激烈的體育運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要骨骼受的力在它的承受范圍內(nèi)，這些外界刺激反而有利于骨骼的成長(zhǎng)。反面的例子，因?yàn)橹委熜枰t(yī)生會(huì)使用石膏將骨折的肢體固定一到兩個(gè)月，當(dāng)石膏拆除后拍X光片檢查，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多患者雖然骨折愈合了，但被固定的整塊骨頭會(huì)出現(xiàn)明顯的骨質(zhì)疏松現(xiàn)象，其原因就是在肢體被固定期間，這塊被固定的骨頭基本不受力，用進(jìn)廢退的自然法則作用下，逐漸發(fā)生骨骼脫鈣、骨量減少的現(xiàn)象。當(dāng)我們理解了以上規(guī)律，將骨骼看作一個(gè)充滿活力、生機(jī)勃勃、能夠不斷應(yīng)對(duì)外界挑戰(zhàn)的組織后，就不難理解一般人群很少出現(xiàn)應(yīng)力性骨折的原因了。
但是，作為運(yùn)動(dòng)員，姚明的骨骼遠(yuǎn)比普通人更為強(qiáng)壯，為什么反而會(huì)骨折呢。先看一下火箭隊(duì)隊(duì)醫(yī)的解釋吧：姚明發(fā)生骨折的主要原因是肌肉疲勞。骨骼和肌肉都是人體很重要的運(yùn)動(dòng)組織，它們使生物體的結(jié)構(gòu)更符合力學(xué)規(guī)律。骨骼的一個(gè)重要作用就是支撐，但它本身并不能承受太大的沖擊，否則它會(huì)受傷。這時(shí)就得肌肉上場(chǎng)了，在受力的過(guò)程中附在骨骼表面的肌肉起到了“沖擊減震器”的作用。一個(gè)普通人每走一英里（約1．6093㎞）路，腿部就會(huì)承受110噸力的作用，體重、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度都比常人大得多的“小巨人”姚明則達(dá)到了200噸之巨。姚明腳部肌肉發(fā)生疲勞后，過(guò)多的應(yīng)力被直接傳至骨骼，積累到一段程度后就造成了骨折。
這段話透露了兩個(gè)信息，一是在日常生活中，骨骼所承受的力量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出你我的想象。二是肌肉可以有效的保護(hù)骨骼。先看幾個(gè)數(shù)據(jù)：當(dāng)人跳起、單腿落地的一瞬間，我們先落地那條腿要承受巨大的沖擊，如大腿骨近端承受的力量可高達(dá)體重的九倍。當(dāng)我們下樓梯時(shí)，小小的一塊髕骨（膝蓋骨）承受的重量可達(dá)體重的六倍。讀到這里，讀者不免產(chǎn)生疑問(wèn)，俺就一百來(lái)斤，憑什么會(huì)承受六七百斤的力呢？
這里要稍微解釋一下物理學(xué)定律。大家可以想象一下蹺蹺板，一邊坐著父親、一邊做著六歲的女兒，兩個(gè)人的體重相差幾倍，按理說(shuō)應(yīng)該是父親將蹺蹺板壓得低低的，小女兒在另一端高高在上懸在空中。但是，只要父親向前挪動(dòng)身體，當(dāng)他逐漸靠近蹺蹺板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心時(shí)，女兒在另一側(cè)就會(huì)逐漸將蹺蹺板壓下來(lái)，后來(lái)，父親和女兒找到了一個(gè)合適的位置，一起一落，玩得不亦樂(lè)乎。物理學(xué)是這樣解釋這種現(xiàn)象的，人離蹺蹺板軸心的距離稱為力臂，人體的重量乘以力臂成為力矩，雖然力量不一樣，但力量小的（如女兒）如果力臂長(zhǎng)，雙方一樣可以獲得同樣的力矩。無(wú)論是塔吊（想象一下它的長(zhǎng)臂和短臂）、桿秤還是人體內(nèi)部的關(guān)節(jié)，都遵守著這一原則，即力矩而不是力量驅(qū)動(dòng)他們轉(zhuǎn)動(dòng)。只要力臂夠長(zhǎng)，你就可以產(chǎn)生足夠的力矩，確如阿基里德所言“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球”。
在我們?nèi)梭w內(nèi)部，很多關(guān)節(jié)活動(dòng)的過(guò)程就如同蹺蹺板一樣。大家可以把我們大腿前方的肌肉（醫(yī)學(xué)上稱為股四頭肌，主要作用是伸直膝蓋）看作女兒，將膝關(guān)節(jié)看作蹺蹺板，由于杠桿力臂的不同，股四頭肌產(chǎn)生的力量被“放大”了很多倍。而當(dāng)這些力量集中于特定的骨骼上，就會(huì)給它們施加巨大的應(yīng)力。
另一方面，大家都會(huì)有這樣的經(jīng)驗(yàn)：原地輕輕躍起、落下，輕松自如。從桌子上跳下，多半會(huì)震得腳底板生疼。再高點(diǎn)，大家都會(huì)望而生畏了。從這個(gè)經(jīng)驗(yàn)我們也會(huì)得出這樣一個(gè)道理，身體所承受的地面反作用力，與人體的速度有關(guān)。落下的距離越長(zhǎng)、落下的速度也就越快，身體的“動(dòng)量”越大，落地時(shí)地面反震的力量越大。同樣的道理，跑得越快，足部承受的力量也越大。巨大的力矩、巨大的動(dòng)量，想象一下人體骨骼在運(yùn)動(dòng)中承受了這么多而毫發(fā)無(wú)損，不得不敬畏大自然進(jìn)化的威力和人體的神奇。而在其中發(fā)揮重要作用的，就是我們的肌肉。