Под компактным веществом располагается губчатое вещество – костная ткань ячеистого вида, сформированная рыхло лежащими костными перекладинами. В ячейках, образованных этими перекладинами, находится красный костный мозг, орган кроветворения. Благодаря своей рыхлой структуре, губчатое вещество легче компактного веществом, но уступает ему в прочности.
По строению кости делятся на длинные или трубчатые, короткие или губчатые и плоские.
Длинные (трубчатые) кости образуют конечности и участвуют в образовании суставов. Они имеют цилиндрическую или трехгранную форму, их длина значительно больше ширины. Концевые отделы трубчатых костей называют «эпифизами», а серединный – «диафизом». Эпифизы в основном образованы губчатым костным веществом, содержащим красный костный мозг, а диафиз – компактным костным веществом. В центре диафиза проходит костномозговой канал, заполненный желтым костным мозгом. Желтый костный мозг представляет собой жировую ткань с островками кроветворных клеток. Из-за малого количества этих клеток желтый костный мозг в кроветворении не участвует. У новорожденных детей в диафизах трубчатых костей содержится красный костный мозг, который на пятом или шестом году жизни постепенно начинает превращаться в желтый вследствие разрастания жировой ткани. Примерно к двадцати годам или немного позднее этот процесс завершается и в костномозговых полостях диафизов трубчатых костей содержится только желтый костный мозг.
Трубчатые кости в свою очередь подразделяются на длинные и короткие. К длинным трубчатым костям относятся бедренная, большеберцовая, малоберцовая, плечевая, локтевая и лучевая кости. К коротким трубчатым костям относятся фаланги пальцев, пястные и плюсневые кости.
Короткие, или губчатые, кости состоят из тонкого слоя компактного костного вещества, под которым находится толстый слой губчатого вещества, содержащего красный костный мозг. В отличие от трубчатых костей, ширина губчатых костей примерно равна их длине.
Плоские кости – это кости, площадь которых значительно превышает их толщину. К плоским костям относятся кости черепа, грудина, ребра и лопатки. Строение плоских костей напоминает строение коротких костей – между двумя тонкими пластинами компактного вещества находится тонкий слой губчатого вещества с красным костным мозгом.
Окостенение хрящей происходит тремя (да, представьте себе – тремя!) способами. И это еще не все, что нужно знать о костях эмбриона!
Хрящи покрыты оболочкой, которая называется надхрящницей. Эта надхрящница может вырабатывать костные клетки, которые постепенно замещают хрящевые, образуя губчатое костное вещество. Таким способом окостеневают диафизы – средние отделы трубчатых костей. В этих самых диафизах надо обеспечить полости для костного мозга, поэтому окостенение идет по направлению от периферии к центру, а не от центра к периферии. Полости формируют хрящевые клетки, которые с полным на то правом можно назвать «клетками-героями». Эти клетки, расположенные в центральных частях хрящей, увеличиваются в размерах во много раз, превращаясь в гигантов и оттесняя соседние клетки к периферии. Затем, когда оттесненные клетки окостеневают и уже не могут вернуться на свои исконные места, гиганты самоликвидируются, оставляя после себя полости, которые будут заселены клетками костного мозга.
В эпифизах, то есть – на концах, трубчатых костей, полости не нужны, поэтому окостенение в концевых отделах длинных хрящей идет из центра, из глубины. Там появляется очаг, называемый «точкой окостенения», от которого процесс распространяется во все стороны. При таком способе окостенения образуется компактное костное вещество.
Третий вариант окостенения похож на первый. Разница только в том, что сначала отвердевает надхрящница, превращаясь в надкостницу, а затем надкостница начинает стимулировать окостенение хряща.
Превращение хряща в кость происходит с участием специальных клеток, называемых «остеобластами» (это название переводится с греческого как «костный росток» или «зародыш кости»). Сначала в хряще откладываются мельчайшие кристаллы кальциевых солей, которые придают ему твердость. Когда этих кристаллов накапливается достаточно, остеобласты превращаются в остеоциты – костные клетки.
Кости, образованные из хрящей, называются «вторичными» или «замещенными». Но в нашем организме есть и первичные кости, которые образуются особым образом (уже четвертым по счету). К таким костям относятся кости черепа и ключицы. Их образование схоже с образованием эпифизов длинных костей. Оно так же начинается из точек окостенения, но кристаллы солей кальция откладываются не в хрящевой ткани, а в каркасе, образованном волокнами белка коллагена. То есть кость начинает образовываться сразу же, без хрящевого этапа, потому такие кости и называют первичными.
И первичные и вторичные кости эмбриона мягкие, содержание кальциевых солей в них относительно невелико. Оно начнет интенсивно увеличиваться после рождения, когда надобность в мягких костях отпадет. Какая надобность? Да самая прямая – во время родов довольно крупный плод должен пройти, а точнее протиснуться через довольно узкое костное кольцо, образованное двумя тазовыми костями, крестцом и копчиком.
Мягкие кости, способные деформироваться без переломов, облегчают процесс родов. Вдобавок кости свода черепа плода к моменту родов не срастаются в единый монолит, а остаются разделены мягкими перепонками, которые окостеневают уже после рождения. Эти перепонки называются «родничками».
Природа подстраховывается и со стороны матери. Под влиянием гормонов, сочленения между костями таза беременной женщины размягчаются, разрыхляются, что дает возможность костям немного расходиться при прохождении головы плода через тазовое кольцо.
Сам собой напрашивается вопрос – куда смотрит эволюция? Неужели за миллионы лет нельзя было расширить тазовое кольцо сантиметров на пять для того, чтобы роды проходили без особых затруднений? Это же выгодно! Это же повышает выживаемость и увеличивает численность потомства, ведь широкое тазовое кольцо снижает вероятность такого грозного осложнения родов, как разрыв матки!
Да – снижает. Но давайте не будем забывать о том, что человек – существо прямоходящее, а также о том, что прямохождение является одним из важнейших наших преимуществ. Вспомним, хотя бы, что писал об этом Чарльз Дарвин в своем труде «Происхождение человека и половой отбор»: «Человек не мог бы достичь своего нынешнего господствующего положения в мире, не используя рук, которые столь восхитительным образом приспособлены служить для исполнения его воли… Но пока руки регулярно использовались при передвижении, они вряд ли могли бы стать достаточно совершенными для изготовления оружия или прицельного метания камней и копий… Уже по одним этим причинам человеку было бы выгодно стать двуногим».
