С возрастом кости становятся более хрупкими. Главная причина – остеопороз – потеря костной массы, вызванная нарушениями в обмене веществ (метаболизме). По данным ВОЗ, в Европе смертность от переломов, связанных с остеопорозом, превышает количество смертей от онкологических заболеваний.
Кости соединяются между собой посредством хрящевых прослоек, как, например, позвонки, или суставов, которые образованы впадиной на конце одной из костей и головкой на конце другой (например, соединение конечностей). Внутри сустава имеется смазка, облегчающая движение головки внутри впадины. С возрастом смазка постепенно уменьшается, суставы изнашиваются и становятся тоньше, хрящевые прослойки также стираются. Рост человека за счет уменьшения межпозвонковых дисков становится меньше, движения при износе суставов становятся ограниченными, что сразу сказывается на походке и осанке.
Рис. 1.3.4. Опорно-двигательная система
Мышцы осуществляют все движения по сигналам нервной системы. Они крепятся к костям сухожилиями и при сокращении приводят кости в движение. Кости участвуют в движениях пассивно, как механические элементы-рычаги. Мышцы сокращаются и расслабляются по команде нервной системы неосознанно, под воздействием подсознания, точнее вегетативной нервной системы. При этом мышцы действуют удивительно синхронно. Так, при каждом шаге одновременно движется около 200 мышц. При старении мышцы уменьшаются в объеме, люди старше сорока лет теряют от 2 до 3 % мышечной массы в год. После шестидесяти лет потеря может достигнуть 5 % в год.
Нашей целью не является подробное описание анатомии человека. Коснемся только важнейших частей скелета (рис. 1.3.4). Прежде всего, это череп, надежно защищающий главный орган человека – мозг. На черепе крепятся лицевые мышцы, составляющие, кстати, 25 % всех мышц. Это обеспечивает замечательную мимику человеческого лица. Между прочим, челюстная мышца – самая сильная мышца человека.
Основа скелета – позвоночник. Эксперты считают, что здоровье человека во многом зависит от состояния позвоночника. К нему и к проходящей параллельно ему грудине крепятся ребра, образующие грудную клетку и защищающие главные внутренние органы.
К грудной клетке при помощи связок и мышц прикреплена ключица, которая вместе с лопаткой (плоская кость, похожая на лопату) через сустав связана с плечевой костью. Заметим, что анатомическое плечо не совпадает с бытовым. Плечевая кость в анатомическом значении идет от плеча до локтя.
Далее идут две тазовые кости, крестец и копчик, соединённые суставами пояса нижних конечностей в костное кольцо таза. К нему суставами крепятся самые длинные у человека бедренные кости, а к ним, в свою очередь, берцовые кости. Заметим, что соединительные суставы этих костей подвержены травмам и связанному со старением разрушению.
1.3.5. Покровная система и микробиота
Обычно под покровной системой подразумевают в основном кожу. Мы будем рассматривать эту систему в расширительном смысле, добавив к внешним покровам внутренние покровы, лежащие на границе внутренних органов, например кишечника, с окружающей средой. Здесь же мы рассмотрим микробиоту – микроорганизмы, живущие на внешних (кожа) и внутренних (стенки кишечника) поверхностях соприкосновения организма с окружающей средой.
Начнем с кожи и волос. Мы судим о возрасте именно по морщинам на коже и седине в волосах. То есть это органы с максимально заметным старением.
Кожа человека имеет площадь около 2 кв. м. Обычно, отчасти в шутку, говорят, что это самый большой орган человека, подчеркивая, что это всё-таки орган. Почти 16 % веса тела приходится на кожу.
Рис. 1.3.5. Структура кожи
Верхний слой кожи, эпидермис[68], состоит из 12–15 расположенных один над другим рядов (примерно 0,1 мм, толщина листа бумаги) омертвелых клеток, которые постоянно отшелушиваются и замещаются на новые клетки. Клетки эпидермиса заменяются полностью за 28 дней. Производством новых клеток заняты базальные клетки, находящиеся в нижнем ряду клеток эпидермиса. В нем отсутствуют сосуды. Иногда эпидермис утолщается, образуя мозоль.
Следующий слой кожи – дерма, или дермис (толщина – около 2 мм) – представляет собой соединительную ткань из эластина, коллагена и гиалуроновой кислоты, которые вырабатываются клетками дермы фибробластами. Здесь расположено множество капилляров, волосяных корней (луковиц, фолликулов), потовых и сальных желез. Вокруг каждого фолликула имеется нерв, и из него растет всего один волосок. Сальные железы производят жир – кожное сало, чтобы обеспечивать коже водонепроницаемость, потовые железы охлаждают кожу для поддержания постоянной температуру тела.
Примечания
1
Поскольку за подобными рассуждениями с очевидностью просматривается что-то напоминающее акт творения, многие физики, придерживающиеся атеистических взглядов, предпочитают альтернативную теорию множественности вселенных. По этой теории, вселенные образуются постоянно. Большинство из них лопается и исчезает, как мыльный пузырь. Другие, немногие, остаются пустыми и безжизненными. А нам вот так исключительно повезло возникнуть в жизнеспособном варианте Вселенной.
2
Фрактал – объект, в точности или приближённо совпадающий с частью себя самого. Фрактальную структуру имеет огромное число природных объектов: береговые линии, горы, снежинки, молнии, листья растений, системы кровообращения и т. д.
3
Органелла – орган клетки, обеспечивающий определенную функцию.
4
URL: https://livingplanetindex.org/home/index
5
В некоторых отделах мозга, например в гиппокампе, ответственном за обучение и память, каждый день появляются тысячи нейронов.
6
http://www.chaskor.ru/article/ritmy_obnovleniya_chelovecheskogo_organizma_37575.
7
Феромоны – продукты внешней секреции, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающие химическую коммуникацию между особями одного вида.
8
Мы будем в скобочках курсивом приводить распространенные термины и названия. Помнить их иногда может быть полезно, но необязательно.
9
URL: https://nauka.vesti.ru/article/1043149
10
За проведение генетических модификаций с плюрипотентными стволовыми клетками мышей и получение после этого животных с заданными генетическими свойствами была вручена Нобелевская премия 2007 года.
11
«Сома» в переводе с греческого «тело», соматические – обычные клетки тела, например кожи.
12
Факторы транскрипции Oct4, Sox2, Klf4 и c-Myc (OSKM, или факторы Яманаки), активируют определенный набор генов и таким образом переводят соматические клетки в плюрипотентные стволовые клетки. Это превращение происходит путем эпигенетической регуляции клеточных процессов.
13
«Фибро» в переводе с латыни «волокно», а «бласта» – «зародыш»; фибробласта – «зародыш волокна».
14
«Остео» в переводе с латыни «кость», а «бласта – «зародыш»; остеобласта – «зародыш кости».
15
«Остео» – «кость», а «цито» – «клетка»; остеоциты – «клетки кости».
16
«Мио» в переводе с латыни «мышца», а «бласта» – «зародыш»; миобласта – «зародыш мышцы».
17
А точно .
18
Общая формула углеводов – C
n
2
m
19
Гормоны (в пер. с греческого «побуждаю») – органические вещества, выделяемые железами и регулирующие различные процессы в организме.
20
Ф. Энгельс, «Диалектика природы».
21
Глицерин – трехатомный спирт.
22
В насыщенных жирных кислотах все связи углерода максимально насыщены атомами водорода, а в ненасыщенных часть связей углерода являются двойными и не насыщены водородом.
23
Окончание «аза» характерно для названий ферментов, например жир – липид, а расщепляющий его фермент – липаза.