Знаете ли вы, что в момент рождения количество костей в теле человека значительно больше, чем во взрослом возрасте? На самом деле кости, хоть они и скрыты от наших глаз, позволяют Homo Sapiens поддерживать нашу фирменную физическую форму. Скелет – это не просто безжизненный строительный каркас, необходимый для поддержки внутренних органов и внешнего вида. Хотя мы склонны думать о своих костях как о чем-то неизменном, на самом деле они постоянно меняются и эволюционируют, даже до нашего рождения. Так, количество костей в теле взрослого человека равняется 206, а вот у новорожденных костей может быть больше 300. Эти, с позволения сказать, «лишние» кости по мере развития организма сливаются воедино. Интересно, что кости большинства людей заканчивают срастаться примерно в начале полового созревания, хотя некоторые отставшие части, например ключица, полностью формируются только к 25 годам.
Количество костей в организме взрослого человека равняется 206, однако у некоторых людей костей может быть больше.
Внутри тела человека
Основную массу костей в теле человека составляет прочное костное вещество, в котором содержится большое количество кальция – его вес может доходить до 70% веса всех костей. Примечательно, что костное вещество бывает двух форм в виде «компактного костного вещества» (твердая, плотная масса беловатого цвета) и «губчатого костного вещества», которое состоит из достаточно тонких пластинок/перекладинок. Хотя кости выглядят неподвижными, например в музее, внутри человеческого тела они так же живы, как легкие, печень или почки.
Все потому, что компактное костное вещество состоит из зрелых клеток – остеоцитов. У этих клеток есть отростки, с помощью которых они соединяются между собой. Остеоциты также взаимодействуют с молодыми клетками остеобластами (отвечают за формирование костей), а в результате их совместной работы начинают формироваться новые кости. Что же до разрушения костной ткани, то это происходит с помощью клеток под названием остеокласты.
За последние 125 лет развитие технологий позволило исследователям заглянуть внутрь живых тел и наблюдать за тем, как кости ведут себя в своей привычной среде. Первый такой взгляд появился в 1895 году, когда изобретатель рентгеновских лучей Вильгельм Рентген сфотографировал кости руки своей жены Анны Берты Людвиг.
Портрет Вильгельма Рентгена, его жены Анны Берты Людвиг и рентген ее руки.
Скрытая от наших глаз костная система питается сетью вен и артерий, которые переносят кислород и энергию, а также выводят отходы и вещества, образующиеся в костях. Так, плотную кость окружает надкостница – волокнистая мембрана, которая помогает восстанавливать поврежденную костную ткань и формировать новую. Единственные места, не покрытые надкостницей, находятся там, где кость окружает хрящ (как в суставах), или в местах, где прикрепляются связки и сухожилия, соединяющие кость с мышцами.
Для чего нужны кости?
Считается, что причина, по которой люди и другие животные обладают внутренними костями, в первую очередь связана с защитой организма. Сегодня эта теория получила подкрепление благодаря недавним исследованиям функции костей. Так, череп и ребра защищают от повреждений такие уязвимые органы как мозг и легкие. Кости также защищают мягкий костный мозг, необходимый для кроветворения. Напомним, что костный мозг содержит специальные стволовые клетки, которые вырабатывают как красные (эритроциты), так и белые кровяные тельца (лейкоциты), которые снабжают кислородом все ткани тела и борются с микробами. Об этой функции ученым известно начиная с 1950-х годов.
Более того, костный мозг хранит в себе кальций и фосфат, правда лишь до тех пор, пока они не понадобятся вашему организму. Фосфат и кальций обеспечивают работу мышц и нервов, но только в очень определенных количествах. Кость, в которой хранится около 99% кальция и около 85% фосфора, является своего рода «банком», из которого организм может извлечь эти ресурсы, в случае необходимости.
Человеческая костная система содержит 206 костей – но только после того, как она закончила расти.
Исследования последних двух десятилетий выявили еще одну удивительную роль, которую играют кости: создание и регулирование гормона остеокальцина. Исследование, проведенное в 2019 году, предполагает, что среди других своих ролей остеокальцин пробуждает инстинкт «бей или беги» – что имеет некоторый смысл, если вы считаете, что кости играют большую роль в способности вашего тела бороться с врагами или убегать.
Интересно, что остеокальцин – единственный гормон, который вырабатывает кость, выделяется ими в ситуациях острого стресса. Он отвечает за «выключение» парасимпатической нервной системы (той, которую мы используем, когда все в порядке). Затем в ход идут адреналин и кортизол, помогая настроиться на бег или бой.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!
Наши уникальные кости
Ростом костей и формированием скелета, как известно управляют гены, точно так же, как они управляют каждой частью вашего организма. Но на этот скелет также может «сильно повлиять» то, чем вы занимаетесь. Научные исследования, проведенные NIH показали, что люди, которые регулярно выполняют упражнения или физическую работу, имеют другую форму костей, в зависимости от вида физической активности.
Физическая активность – залог здоровья.
Это интересно: Почему у вегетарианцев хрупкие кости?
В свою очередь Эрин Ваксенбаум, доцент антропологии Северо-Западного университета, которая изучает остеологию человека более десяти лет, считает, что 206 костей бывает далеко не у всех. Дело в том, что у некоторых людей могут быть просто-напросто лишние кости. Около 10% взрослых имеют дополнительный позвонок в нижней части позвоночника – это аномалия, которая часто обнаруживается только с помощью рентгеновского снимка или МРТ и которая обычно не причиняет дискомфорта.
Интересно и то, что в некоторых участках тела содержится более высокая концентрация костей, чем в других. Так, череп может казаться одним непрерывным сегментом, но на самом деле он состоит из более чем 20 различных костей. Руки и ноги, каждая из которых состоит почти из 30 отдельных костей, содержат более половины всех 206 косточек тела человека.
В свою очередь плечевая кость (верхняя часть руки) изначально формируется как три или четыре отдельных хряща. После рождения хрящ, из которого состоит каждый кусочек, постепенно превращается в кость. Примерно через три года эти хрящи встречаются и продолжают слияние вплоть до начала полового созревания, пока верхняя часть руки, наконец, не обзаведется своей собственной настоящей костью.
