Память о нашей жизни хранится не только у нас в мозгу. Скелет взрослого человека состоит примерно из двухсот костей, и у каждой есть своя история. Некоторые охотно делятся тем, что знают, с любым, кто проявляет к ним интерес; другие ревниво хранят свои тайны, пока опытный и настойчивый ученый не заставит их поведать правду. Кости – надежный каркас нашего тела, который продолжает существовать еще долго после того, как кожа, жировая ткань, мышцы и внутренние органы истлевают и смешиваются с землей. Они созданы достаточно прочными, чтобы удерживать нас в вертикальном положении и придавать нашему телу форму, поэтому вполне логично, что они остаются последними свидетельствами о нашей земной жизни и о том, как мы ее провели.
Мы привыкли видеть кости уже мертвыми, высохшими, но пока человек жив, они тоже живы. Если их порезать, потечет кровь, если сломать, будет больно, а после травмы они постараются восстановиться до прежней формы. Кости растут вместе с нами, приспосабливаясь и изменяясь, когда меняется наш образ жизни. Человеческий скелет – живой и сложный орган, который нуждается в снабжении и питании с помощью веществ, поступающих из кишечника через разветвленную артериальную сеть, окружающую его, а также в выводе отходов через не менее сложную венозную и лимфатическую системы.
Минералы (в первую очередь кальций и фосфор) и микроэлементы (такие как фтор, стронций, медь, железо и цинк) участвуют в обмене веществ, придавая костям прочность и надежность. Но если бы кости состояли только из неорганических материалов, они бы легко ломались, поэтому в них присутствует органический компонент, коллаген, обеспечивающий упругость скелета. Коллаген – это белок, название которого переводится с греческого как «клей»; он в буквальном смысле склеивает между собой минеральные составляющие кости, одновременно укрепляя ее и делая подвижной.
В школе на уроках биологии мы ставили эксперимент, демонстрирующий функции двух базовых составляющих костной ткани. Мы брали две кости (обычно бедренные кости кролика, чаще всего предоставленные моим отцом, страстным охотником), и сжигали первую в топке, чтобы устранить все органические элементы. В результате оставалась только минеральная составляющая, лишенная любых эластичных веществ, удерживающих ткань в целости: иными словами, прах. Кость хранила форму лишь до первого прикосновения, после которого рассыпалась в пыль.
Вторую кость мы помещали в соляную кислоту, вымывавшую все минералы. Кость становилась «резиновой», без минералов она не могла сохранять прочность. На ощупь она напоминала ластик и легко гнулась, так что можно было соединить два ее противоположных конца, не сломав. Органический и неорганический компоненты в отсутствие друг друга переставали выполнять свои основные функции; вместе они обеспечивали кости крепость и жизнеспособность.
Хотя кости выглядят достаточно прочными, на разрезе можно увидеть, что они состоят из двух отличающихся между собой слоев. Большинство из нас знает об этом по костям, которые попадаются нам в мясной пище, или по тем, которые мы даем грызть собакам. Толстая внешняя оболочка (компактное вещество) внешне напоминает слоновую кость, а внутренняя решетчатая структура (губчатое вещество) похожа на пчелиные соты. Внутреннее пространство кости наполнено костным мозгом, представляющим собой комбинацию жировых и кроветворных клеток. Именно здесь вырабатываются наши красные и белые кровяные тельца и тромбоциты. Таким образом, кости – это нечто гораздо большее, чем просто рама, на которую крепятся мышцы. Это также кладовая минералов, фабрика по производству компонентов крови и защитная структура для наших внутренних органов.
В течение жизни кости постоянно эволюционируют: считается, что человеческий скелет полностью обновляется каждые 15 лет. Некоторые его части заменяются быстрее других: губчатая ткань обновляется за более короткое время, чем компактная. Дело в том, что в губчатом веществе чаще возникают микропереломы, ломаются ее отдельные волокна, которые организм спешно восстанавливает, чтобы не треснула вся кость. Такое непрерывное замещение костной ткани обычно никак не влияет на изменение формы костей. Однако в местах заращения могут происходить некоторые трансформации, а с возрастом процессы восстановления изменяются, поэтому и внешний вид нашего скелета постепенно становится другим.
Наше питание, влияющее и на состояние костной ткани, определяет то, насколько эффективно будет функционировать организм. Насыщение костей минералами достигает пика примерно на четвертое десятилетие жизни. В период беременности и кормления младенца эти ресурсы истощаются, а в процессе старения мы все утрачиваем минеральный запас, и кости становятся более хрупкими. Это особенно сильно сказывается на женщинах в период менопаузы, когда в организме сокращается выработка эстрогена, защищающего костную ткань. Без эстрогена минеральные вещества начинают вымываться из скелета, их запасы не пополняются, отчего кости теряют прочность. Возникает остеопороз, делающий нас склонными к переломам: больше всего им подвержены запястья, шейка бедра и позвоночник, но ломаться в результате даже небольшой травмы или падения могут любые кости. Причина не обязательно бывает серьезной: порой достаточно просто неловкого движения.
Именно поэтому в наших интересах накопить как можно больше минералов в детстве и в юности. Молоко считается для детей лучшим источником кальция – важнейшего минерала, обеспечивающего прочность костной ткани. По этой причине после Второй мировой войны в Великобритании детям в школах начали бесплатно выдавать молоко; воспитанники детских садов в возрасте до 5 лет до сих пор получают молоко.
Второе вещество, необходимое для крепости скелета, – это витамин D, помогающий усваивать кальций и фосфор. Он содержится в молочных продуктах, яйцах и жирной рыбе, но главным его источником являются ультрафиолетовые лучи, преобразующие холестерин в коже в витамин D. Дефицит витамина D обусловливает различные заболевания, особенно заметные у детей: малыши, которых постоянно кутают, или дети, недостаточно времени проводящие на улице, могут стать жертвами рахита, сопровождающегося хрупкостью костей. Больше всего при рахите бросаются в глаза искривления ног, принимающих форму буквы О или Х.
