Отличительной особенностью всех позвоночных, будь то ныне живущие или уже вымершие, является наличие внутреннего скелета, или эндоскелета. К позвоночным относятся люди и другие млекопитающие, земноводные, рептилии, птицы и рыбы. Млекопитающие состоят из сотен костей. Например, у синего кита их около 350, а нижний предел у взрослого человека начинается от 206 костей. Считается, что в теле гигантских змей можно насчитать 500 позвонков, и каждый из них прикрепляется к своей паре ребер. Однако у подавляющего большинства змей 120–240 позвонков.
Как вы уже поняли, кости различаются по местоположению и выполняемым функциям. Внешний вид кости крайне важен, поскольку он определяет выполняемую функцию. Существует пять типов костей.
Женский скелет миниатюрнее мужского. Но определять пол костного материала на основании морфологических отличий не всегда правильно — из-за естественного разнообразия людей в популяции. Вот несколько интересных гендерных различий.
Если кости нужна гибкость, то она идет за помощью к хрящу. Эта гладкая, прочная и подвижная соединительная ткань присутствует во всех суставах у взрослых. Она покрывает концы костей, заменяя надкостницу.
Хрящ, как и кость, образуют клетки, создающие матрикс из хондробластов. Этот матрикс поддерживают более зрелые клетки — хондроциты, обитающие в лакунах матрикса. Под микроскопом хондроциты похожи на игрушечные глазки, которые лежат на ложе из белково-углеводной гиалоплазмы с коллагеном и/или эластином. Будучи аваскулярными, или бессосудистыми, хрящи получают питательные вещества диффузно, через плотную соединительную ткань (перихондрий). Эта мембрана покрывает хрящ, и из-за нее он медленнее заживает после повреждения.
Существует три типа хрящей.
Гиалиновый хрящ.
Формирует незрелый скелет и сохраняется в виде специальной пластины роста, расположенной в эпифизе длинных костей. Гиалиновый хрящ создает тонкую прослойку на суставных поверхностях костей. Помимо этого, его можно найти в кончике носа и в некоторых участках дыхательных путей: гортани, трахее и кольцах бронхов (см. параграф «Бронхи и бронхиолы» на стр. 171). Гиалиновый хрящ богат разрозненными коллагеновыми волокнами, что делает его гладким и скользким.
Соединительнотканный хрящ.
Этот тип амортизирует кости позвоночника и встречается в коленном суставе. Соединительнотканный хрящ содержит много пучков коллагена, что делает его особенно прочным и сильным.
Эластичный хрящ.
Образует наружное ухо и надгортанник, который закрывает гортань при глотании. В эластичном хряще преобладает другой белок — эластин. Этот белок придает хрящу гибкость и объясняет, почему наши уши сначала согнутся, а только затем сломаются.
Кости плода начинают развиваться в форме твердого хряща. Затем, в процессе роста организма, они сливаются и затвердевают. Этот процесс подчиняется основному закону структурной инженерии: исчезновение трубчатой структуры приводит к небольшому снижению прочности, но зато сопутствующее этому снижение веса становится крайне удобным для остальной части опорно-двигательной системы. Процесс замены хряща на кость (окостенение) начинается с тела кости и идет к ее концам, формируя там губчатую кость.
