Всего у человека более 200 костей, и они соединяются друг с другом при помощи связок и суставов.
Вообще скелет имеет четыре функции:
– опора,
– движение,
– защита мягких структур и органов,
– участие в процессе питания организма.
Функция опоры заключается в прикреплении мышц, органов и сосудов к различным частям скелета. Это напоминает процесс развешивания игрушек и гирлянд на новогодней елке, хотя сравнение немного мрачноватое.
Функция движения состоит в том, что из отдельных частей скелета образуются рычаги, которые приводятся в движение мышцами.
Защитная функция проявлена в образовании костных полостей, в которых укрыты от механических повреждений жизненно важные органы. Полость черепа – головной мозг, внутри позвоночника – спинной мозг, грудная клетка защищает легкие и сердце, кости таза служат броней для органов размножения. А еще существуют многочисленные сосуды, нервные сплетения и главный кроветворный орган и хранитель стволовых клеток – красный костный мозг.
Функция же питания заключается в том, что кости участвуют в обменных процессах и служат хранилищем для некоторых жизненно важных веществ.
Далее. Все кости имеют устройство, соответствующее их задачам.
Например, есть плечевая кость, которая имеет форму трубки с утолщениями на концах, а есть подъязычная кость, похожая на подкову. А вот кости головы: некоторые из них похожи на осколки разбитой тарелки, а другие – на губку для принятия ванн. Потрясающее разнообразие, рациональность и точность соединений. И ведь они еще и растут, дышат, питаются, восстанавливают себя, выдерживают нагрузки сверх всякой меры!
Я всегда восхищался формой костей. Любой, кто в своей жизни пробовал делать фигурки из каких-либо материалов – глины, дерева, металла, – согласится, что никогда человек не сможет через простые геометрические формы описать или воссоздать всю сложность и асимметричность поверхностей кости.
Естественно, любой инженер так же, изучая кости, будет удивлен и восхищен их уникальной структурой. Кстати, воспроизвести ее пытаются, но не могут до сих пор, при всем нашем развитии техники!
Итак, кость состоит из костной ткани, и она тоже бывает разная. Структурной единицей кости является остеон. Если остеоны плотно прилегают друг к другу, образуется компактное вещество (оно так и называется – компактная кость). Если они образуют перекладины, между которыми образуются костные ячейки – это губчатое вещество (и соответственно губчатая кость). Эту структуру из перекладин и ячеек можно видеть на рентгеновском снимке, она располагается в суставной части кости.
Сейчас я вспомнил, как Учитель показывал мне старинный японский нож. Он очень ценил эту вещь и старался всегда носить с собой в походы. Это красивое изделие хозяин не хранил как музейный экспонат, а пользовался при каждой возможности. И говорил, что это нож, сделанный настоящим мастером. А он требовал, чтобы его работа как можно чаще использовалась для практических целей. Говорил, что истинно совершенная вещь от постоянного применения только улучшает свои свойства. И в ее внешнем облике появляются следы частого использования.
«Тот, кто подарил мне этот нож, был настоящим мастером. На лезвии изображен первый патриарх дзэн буддизма наставник Да Мо (Бодхидхарма). Лезвие это невозможно сломать, и оно острое как бритва. Даже если согнуть клинок под углом 90° – он выпрямится, и все его свойства сохранятся.
А все это потому, что мастер учился у Природы и создал свое изделие по такому же принципу, как устроена кость. В кости есть свойства упругости, они обеспечиваются органическими молекулами. И есть свойства твердости, они обеспечиваются неорганическими солями. Поэтому кость и упругая, и твердая необыкновенно. Так и в этом ноже соединены два вида стали, расположенные слоями. Относительно мягкая кладется снаружи, а твердая и хрупкая – внутри. И все это куется вместе, соединяясь на уровне молекул, навсегда создавая лезвие, упругое и твердое одновременно».
Компактное вещество располагается снаружи, а губчатое внутри. Соотношение этих структур зависит от функции кости, и их развитие существенно зависит от функций и механической нагрузки. Это свойство дает возможность при помощи специально подобранных нагрузок упрочнять и развивать структуру кости и суставов.
Перекладины губчатого вещества располагаются в строго определенном порядке, чтобы рационально, то есть минимальным, но достаточным количеством волокон принимать нагрузку сжатия и растяжения. Они принимают такие усилия в определенных направлениях. Поэтому и перекладины располагаются в этих направлениях, чтобы распределить нагрузку на всю кость. К тому же сетка остеонов значительно легче по весу, чем сплошное компактное вещество кости.