Айзек Азимов - Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Потребность в витамине D у взрослых, когда рост костей прекратился, очень низкая, хотя и не может полностью равняться нулю. Минеральные вещества, которые отлагаются в кости, не остаются там навсегда. Они могут быть использованы организмом в случае необходимости, поэтому должен существовать механизм для того, чтобы их восполнять. Недостаток витамина D может быть одной из причин размягчения костей у взрослых, когда минеральные вещества удаляются из костей и больше не замещаются. Такое состояние чаще обнаруживается у женщин, чем у мужчин, особенно на Востоке. Остеомаляция случается во время беременности или кормления грудью, когда запас кальция в организме матери снижается из-за развивающегося младенца.

Инфекция костного мозга иногда вызывает серьезное заболевание, которое требует хирургического вмешательства, – остеомиелит (что по-гречески означает «воспаление костного мозга»).

Подобно костям, зубы образуются вокруг центральных каналов, содержащих нервы и кровеносные сосуды, поэтому они тоже неотъемлемые живые частички организма. В каждом зубе есть канал, а также пульпа, которая содержит нерв. Это чувствительная часть зуба, что наглядно иллюстрирует расхожая фраза «задеть нерв».

Вокруг пульпы находится дентин (твердая ткань), который составляет основную массу зуба и содержит больше минеральных веществ, чем кость. Дентин почти на 70 процентов неорганическая соль, в то время как кость – только на 45 процентов. Дентин, следовательно, тверже, чем кость. Обмен веществами, составляющими дентин, с кровотоком составляет всего одну десятую подобного обмена у кости. Слоновая кость, используемая для изготовления бильярдных шаров и белых клавиш рояля, – пример фактически чистого дентина, полученного из бивней слона.

Дентин той части зуба, которая находится ниже линии десен (корень), окружен тонким слоем цементного вещества, которое, судя по названию, служит для закрепления зуба в челюсти. По составу цементное вещество зуба подобно кости.

Дентин же той части зуба, которая находится над линией десен, покрыт эмалью. В то время как зубной цемент менее минерализован, эмаль содержит гораздо больше минеральных веществ. Действительно, эмаль на 98 процентов неорганическое вещество и почти полностью инертное. Это самая твердая субстанция в организме человека.

Минеральные вещества зубов отличаются от минеральных веществ костей тем, что первые содержат ионы фторида на месте некоторых гидроксильных ионов – при условии, что такие ионы фторида доступны организму. При ближайшем рассмотрении эффекта, вызываемого фтороапатитными структурами, можно сделать вывод, что зуб, очевидно, должен быть менее подвержен гниению, вызываемому бактериями. Но как ни странно, будучи самой твердой и крепкой структурой организма, эмаль единственная подвергается гниению при жизни человека. И все-таки, будучи самой богатой минеральными веществами и, следовательно, наименее живой из всех тканей, эмаль наиболее беззащитна перед нападением бактерий. Гниение зубов называется кариес (по-латыни «гниение»).

Содержание фторидов в зубах представляет изрядную проблему. Пища и вода всегда содержат некоторое количество ионов фторида, но не всегда достаточно. Если это количество слишком мало, скажем менее одной миллионной, в структуру зуба попадает немного ионов фторида, и гниение преобладает, если не предпринимать героических усилий в уходе за ротовой полостью. Если же количество ионов фторида слишком велико, скажем более двух миллионных, то на эмали постоянно видны желтые пятна, что не вредно, но не слишком красиво.

Если содержание ионов фторида около одной миллионной, вероятность зубного кариеса снижается на одну треть по сравнению с обычной частотой его возникновения (когда никаких других изменений в гигиене ротовой полости не происходит) без какого-либо заметного ущерба. Этот последний вывод основывается на данных усердных медицинских исследований дантистов.

К несчастью, снижение кариеса может сказаться только на детях, находящихся в том возрасте, когда у них формируются зубы, для чего необходимо усвоение ионов фторида. Взрослые с полностью сформировавшимися зубами больше не усваивают фторид, но, по крайней мере, новому поколению это принесет пользу.

Скелет – это не просто остов тела, это подвижный остов. Поскольку кости сами по себе не гнутся, единственная возможность движения обеспечивается в тех местах, где соединяются две кости. Эти места соединения называются суставами. Их еще можно назвать более красиво «сочленениями». Существование сустава не обязательно подразумевает подвижность. Некоторые кости, такие, как кости черепа и тазовая кость, срастаются, как я объяснял ранее, в единую монолитную структуру без какой бы то ни было возможности движения в местах соединения.

Другие суставы допускают лишь скользящее движение и не слишком большое. Примеры тому – соединения позвонков и соединения между ребрами и грудными позвонками. Они позволяют выполнять ограниченное движение, необходимое для того, чтобы сгибать спину или приподнимать грудную клетку при дыхании. Маленькие косточки запястья и лодыжки тоже могут скользить одна о другую. Движение в суставах, которое наиболее нам знакомо, связано с резкими и экстремальными изменениями положения соседних костей друг относительно друга. Это наиболее заметно в конечностях, когда вы сгибаете руку в локте или ногу в колене. Движение здесь действительно происходит под углом 180 градусов.

При движении одной кости относительно другой важное значение придается снижению трения (что равнозначно важно и для созданных человеком механизмов). По этой причине те части костей, которые соприкасаются, окружены гладким слоем хрящевой ткани. Кости удерживаются вместе с помощью капсулы ( синовиальной ) соединительной ткани, которая окружает сустав и секретирует липкую жидкость, содержащую гиалуроновую кислоту. Суставы легко скользят по этому смазывающему слою синовиальной жидкости (похожей по консистенции на яичный белок). Суставы, в которых возможно более или менее свободное движение, по этой причине называются синовиальными суставами.

Тип движения, возможный в определенном синовиальном суставе, зависит от его строения. Как следствие, движение иногда возможно только в одной плоскости, назад и вперед, подобно двери на ее петлях, поэтому такой сустав называется блоко-видным (шарнирным) суставом. Примером такого сустава может служить локтевой сустав, где проксимальный эпифиз локтевой кости как раз входит между двумя эпифизами на дистальном конце плечевой кости. Движение возможно только вперед-назад, но никак не из стороны в сторону.