Физические свойства живой кости позволяют ей противостоять осевым нагрузкам на сжатие и растяжение, поэтому она не раздавливается и не разрывается, оставаясь при этом относительно легкой. Ее устойчивость к давлению необычайно высока. "Пятимиллиметровый кубик компактной кости быка при прокаливании выдерживает давление до 298 фунтов, при декальцинации - до 136 фунтов", а "при нормальных условиях - до 852 фунтов, причем давление прикладывается по линии ламелей "5*.
Кость обладает двойной устойчивостью - как к сжатию, так и к растяжению. Вещества обычно сильно различаются по силе сопротивления раздавливанию и разрыву. В этом отношении Пирсоль отмечает, что чугун выдерживает напряжение сжатия в пять раз легче, чем напряжение растяжения той же силы; а кованое железо лишь наполовину так же устойчиво к сжатию, как и к разрыву. Кость, с другой стороны, обладает почти равной устойчивостью как к раздавливанию, так и к разрыву, соотношение составляет четыре к трем. Если, таким образом, обозначить эти относительные сопротивления сжатию и растяжению в процентах, то три материала будут выглядеть следующим образом:
Сопротивление
Разбивание Разрывание
Чугун 100 20
Кованое железо 100 200
Кость 100 75
Отсюда очевидно, что если использовать чугун или кованое железо для сопротивления обоим напряжениям, то потребуется большое количество материала, что приведет к значительному увеличению веса и массы. Это делает чугун или кованое железо непригодными для строительства, в то время как сталь, обладающая устойчивостью к обоим напряжениям, может быть использована для высоких зданий или больших мостов, где необходимо выдерживать оба напряжения. А кость, которая обычно не подвергается большому растягивающему напряжению, может выдерживать степень растяжения, равную трем четвертям той, которая необходима для сопротивления сжатию, не разрываясь и не сминаясь, и это без ущерба для ее важнейшего качества - легкости.
ПОДДЕРЖКА ДВИЖУЩИХСЯ ГРУЗОВ
Главная механическая функция костного каркаса - выдерживать вес тела по мере того, как он перемещается вниз, накапливаясь от уровня к уровню, от головы к туловищу, от таза к ногам, а затем через ступни к земле. Такое расположение, которое создает наименьшее напряжение при выполнении своей опорной функции в состоянии покоя, очевидно, будет также обеспечивать наилучшее механическое преимущество при движении его частей.
Здесь мы снова видим сходство между костью и сталью. Свойственные стали качества позволяют ей успешно справляться с нагрузками, связанными с поддержкой веса в высоких зданиях, где, помимо накопленного веса от этажа к этажу, силы ветра, влаги и температуры, действующие на большие поверхности, создают большие и более разнообразные нагрузки, чем в низких зданиях прошлого, для которых достаточно было менее прочного камня или дерева. Таким образом, упругий костный каркас позволяет человеческой структуре решать аналогичные проблемы, связанные с высотой и расположением грузов на разных уровнях вдоль вертикальной оси.
Но тело должно делать то, что не нужно ни одному небоскребу с его опорными стволами, погруженными глубоко в землю. Оно должно переносить вес через гибкую колонну, состоящую из подвижных сегментов, и передавать его через качающееся основание на две шарнирные опоры, которые покоятся на поверхности земли. Это предполагает уравновешивание частей, которое, как и в мосту, достигается равным действием между сжимающими и растягивающими элементами. Линии направления силы тяжести, проходящие через сжимающие элементы, кости, указывают на разновидности и величину тяги на окружающие и прикрепленные растягивающие элементы, мышцы, связки и другие мягкие ткани.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОТСУТСТВИЯ БАЛАНСА
Если линия тяги проходит по центру суставов, то возникающая при этом нагрузка на растягивающие элементы будет одинаковой. Если же она не центрирована, то мышцы, связки и фасции будут тянуть неравномерно, что приведет к деформации.
Мышцы отвечают за движение костей. Они должны быть максимально свободны для выполнения этой функции и не должны без необходимости поддерживать грузы, а тем более нести бремя смещенных от центра грузов. Несбалансированная установка грузов не только напрягает мышцы, которые должны сокращаться под действием силы тяжести, но и, если она сохраняется достаточно долго, может даже повредить саму кость, и, конечно, она должна неблагоприятно влиять на циркуляцию крови в суставах, в кости и в прилегающих тканях.