Человеческие кости содержат 31% коллагена — органического полимера, придающего гибкость, благодаря чему они не хрупкие, как керамика.

Человеческие кости — это не просто твёрдые минеральные структуры, а сложные композитные материалы, состоящие из двух основных компонентов. Минеральная часть, представленная кристаллами гидроксиапатита (фосфата кальция), составляет около 69% костной ткани и обеспечивает жёсткость и способность выдерживать сжимающие нагрузки. Оставшиеся 31% — это в основном коллаген типа I, органический полимер, который придаёт костям гибкость и устойчивость к изгибающим и растягивающим силам. Именно это сочетание минеральной твёрдости и органической эластичности делает кости намного более прочными, чем чистая керамика. Исследования структуры костей получили серьёзное развитие в советской науке. В 1960-х годах механические свойства костной ткани систематически изучались учёными, которые выявили критическую роль коллагена в биомеханике скелета. Было показано, что при потере коллагена — например, при остеопорозе или длительной иммобилизации — кости становятся хрупкими и ломкими, несмотря на нормальное содержание минеральных компонентов. Это открытие стало фундаментом для понимания того, почему пожилые люди подвержены повышенному риску переломов. С возрастом организм человека снижает производство нового коллагена примерно на 1% ежегодно после 30 лет. Эта постепенная потеря органической составляющей костной матрицы объясняет, почему переломы становятся всё более вероятными в старости, даже если уровень кальция в организме остаётся адекватным.