Tensegritní struktura

01.01.2017

Muskuloskeletální systém jako tensegritní struktura

Shrňme si naše dosavadní argumenty: systém vláken v těle považujeme za citlivou fyziologickou síť, která se svým rozsahem i důležitostí může rovnat s oběhovým a nervovým systémem. Myofasciální meridiány pak představují užiteční vzorce, které jsou v rámci tohoto pohybového systému rozeznatelné.

Zadruhé jsme poukázali na častou aplikaci tzv. double bagu (určitá oblast, obrácená sama na sebe) ve fasciích v těle. Myofasciální meridiány charakterizují vzorce povrchu v rámci vnějšího myofasciálního bagu, který je spojen s (a tudíž je schopen pohybovat) vnitřním bagem kost- kloub.

Za účelem kompletace obrazu fasciálního systému v akci a jeho vztahu k anatomickým posloupnostem prosíme naše čtenáře o trpělivost, zatímco vám představíme poslední dílek skládačky: pohled na tělesnou stavbu ve světle tensegritní geometrie.

Nejprve se podíváme na geometrii a začneme citací buněčného biologa Donalda Ingbera, citujícího všechny ostatní: “Jak na počátku 20. století naznačil skotský zoolog D’Arcy W. Thompson, který citoval Galilea, který zase citoval Platona: kniha o přírodě by mohla být napsána geometrickými znaky.“

Zatímco v rámci galaxií a atomů je geometrie úspěšně používána, geometrie používaná na samotného člověka je obvykle limitována pákami, úhly a nakloněnými rovinami, založena na teorii “izolovaného svalu“, kterou jsme nastínili v úvodu. Ačkoli jsme se díky Newtonově mechanice, která představuje základ pro naše současné porozumění kineziologie, dozvěděli mnoho, stále nám tato linie výzkumu neposkytla uspokojivý a přesvědčivý model pohybů tak základních, jako je lidská chůze.

Nový pohled na mechaniku buněčné biologie se však právě chystá rozšířit současné kineziologické myšlení, stejně tak jako poskytnout nový význam zkoumání starověkých a renesančních umělců, kteří se zabývali božskou geometrií a ideálními proporcemi lidského těla. Ačkoli je tento výzkum stále ještě na svém počátku, představuje velký příslib nového způsobu použité této antické vědy za účelem využití v rámci moderního zdravotnictví. Jinými slovy vývoje nové prostorové medicíny.

V této sekci se stručně podíváme na tento způsob myšlení v rámci tělesné struktury na dvou úrovních - zaprvé na makroskopické úrovni tělesné stavby jako celku a následně na mikroskopické úrovni spojení mezi buněčnou strukturou a extracelulárním matrixem. Stejně jako v případě hydrofilních a hydrofobních stavebních bloků pojivové tkáně tvoří ve skutečnosti tyto dvě úrovně souvislý celek, avšak za účelem diskuze je rozdělení na makro a mikro velmi užitečné. Obě úrovně obsahují implikace pro celé spektrum manuální a pohybové práce.

Pojem tensegrita vznikl ze spojení “tension integrity“ díky návrháři R. Buckminsterovi Fullerovi (který navazoval na práci Kennetha Snelsona a jím vyvinuté struktury). Pojednává o strukturách, které si zachovávají svou integritu zejména díky rovnováze tahových sil, kontinuálních v rámci dané struktury, na rozdíl od spoléhání na kontinuální tlakové síly. Pojem tensegrita popisuje princip strukturálního vztahu, ve kterém je strukturální tvar určen uzavřeným, komplexně kontinuálním, tenzním chováním systému a ne nesouvislými a výhradně lokálními vlastnostmi jeho jednotlivých částí.

Všimněte si, že pavoučí sítě, trampolíny a jeřáby jsou ukotveny zvenčí, a nejsou tak určitě omezeny. Pohybová struktura zvířat i lidí musí být uzavřená, tzn. nezávislá a schopna držet pohromadě při stoji na chodidlech i na hlavě nebo při letu vzduchem. Ačkoli je každá struktura ve své podstatě držena pohromadě díky rovnováze napětí a tlaku, tensegritní struktury jsou podle Fullera charakterizovány kontinuálním napětím kolem lokálního tlaku.

Existuje široký výběr přírodních systémů, včetně karbonových atomů, vodních molekul, proteinů, virů, buněk, tkání atd. Všechny struktury představují určitý kompromis mezi stabilitou a mobilitou. Biologické struktury leží uprostřed tohoto spektra, “nataženy“ mezi široce se měnícími potřebami pro tuhost a pohyblivost, které se mohou měnit z vteřiny na vteřinu. Pro kohokoli, kdo by chtěl vytvořit nějaký biologický systém, představuje efektivita, adaptabilita, jednoduchost hierarchického uspořádání a čistá krása tensegritní struktury skvělý základ.

Vysvětlení pohybu, vzájemného propojení, schopnosti reagovat a zátěžových vzorců těla bez konceptu tensegity je zkrátka nekompletní a tím pádem velmi frustrující. Pokud však tensegritu do našeho myšlení a modelování zahrneme, její přesvědčivá architektonická logika nás vede k opětovnému uvážení celého našeho přístupu k tomu, jak v těle vzniká pohyb a jak se tělo vyvíjí, roste, pohybuje,<a href="http://www.replicas-reloj.es">replicas relojes</a> stabilizuje, reaguje na stres a odstraňuje zranění a poškození.

Makrotensegrita: jak tělo dosahuje rovnováhy mezi tenzí a kompresí

Existují dva způsoby, jak v tomto fyzickém vesmíru něco podpírat nebo podepřít - prostřednictvím tenze a komprese; sevřít nebo pověsit. Žádná struktura není výhradně založena na jednom ani druhém; všechny struktury střídají tyto dvě síly různými způsoby a v různém čase. Směry působení tenze a komprese společně vždy svírají úhel 90 stupňů: napněte lano a jeho objem bude pod tlakem; zatižte sloupek a jeho objem rozprostře napětí. Smíchejte tyto základní dostředivé a odstředivé síly a vytvoříte komplexní ohýbací, smykové a torzní vzorce. Cihlová zeď nebo stůl na podlaze jsou příkladem struktur, spoléhajících na kompresní stránku podpory. Pouze pokud se do zdi opřete, budou základní tenzní síly zjevné. Tenzní podporu můžete vidět například v rámci visící lampy, kola bicyklu nebo také Měsíce. 90 stupňovou kompresní stránku neviditelného tenzního gravitačního drátu mezi Zemí a Měsícem můžeme na Zemi pozorovat díky přílivu.

Náš vlastní případ je o něco jednodušší a zároveň více komplexní: naše myofascie poskytují kontinuální síť omezujícího, avšak zároveň přizpůsobitelného napětí kolem jednotlivých kostí a chrupavek, stejně jako kolem orgánů a svalů, které vytváří tlak proti této omezující tenzní membráně. Konec konců tvrdší tkáně a stlačené bagy mohou dokonce tenzní sítí určitým způsobem “proplouvat“, což nás vede ke strategii přizpůsobování tenzních prvků za účelem spolehlivé změny jakéhokoli nesprávného uspořádání kostí.

Tensegritní struktury jsou maximálně efektivní

Skvělý příklad struktur založených na kontinuální kompresi nám poskytuje cihlová zeď. Vrchní cihla leží na druhé, první dvě na třetí cihle, první tři na čtvrté atd. až dolů ke spodní cihle, které nese váhu všech cihel nad ní a přenáší ji na zem. Vysoká stavba, jako například podobná zeď může být předmětem působení také tenzních sil- pokud se do ní například opře vítr - takže bývá posílena ocelovými tyčemi odolnými proti napětí.

Tyto síly jsou však ve srovnání s kompresními silami gravitace, působícími na těžké stavby, minimální. Budovy však zřídka kdy bývají měřeny z hlediska designové efektivity jako např. výkonnosti na kilogram. Kdo z nás ví, kolik váží náš dům?

Biologické struktury byly na druhou stranu předmětem přísných designových parametrů přírodního výběru. Takové nekompromisní podmínky pro materiální a energetickou efektivitu vedly k široce rozšířenému angažování principů tensegrity:

Veškerá hmota je předmětem stejných prostorových omezení, nehledě na tvar nebo umístění… Je možné, že plně triangulované tensegritní struktury mohly být v rámci evolučního vývoje vybrány pro jejich strukturní efektivitu- jejich vysokou mechanickou sílu s použitím minima materiálu.

Tenzní síly se přirozeně přenášejí přes nejkratší možnou vzdálenost mezi dvěma body, takže elastické prvky tensegritní struktury jsou pečlivě umístěny přesně tak, aby dokázaly odolat působící zátěži. Z tohoto důvodu tyto struktury nabízejí maximální množství síly pro jakékoli dané množství materiálu. Kompresní jednotky i tenzní prvky mohou být navíc samy konstruovány tensegritním způsobem, což ještě zvyšuje efektivitu a poměr výkonnosti a hmotnosti. Na tyto hierarchie můžeme narazit od nejmenších po ty největší struktury v našem vesmíru.

Lidé obecně mají za to, že kostra je kontinuální kompresní strukturou, jako zmíněná cihlová zeď: že váha hlavy leží na sedmém krčním obratli, hlava a hrudník leží na pátém bederním obratli atd. až k chodidlům, která musí nést váhu celého těla a přenášet ji na zem. Tento koncept je ještě posilován kostlivci ve třídách škol, i když je potřeba je zpevnit pevným “hardwarem“ a doprovodným stojanem. Podle běžného konceptu svaly visí na této pevné kosterní struktuře a pohybují jí, stejně jako kabely pohybují jeřábem. Tento model se hodí k tradičnímu obrazu činnosti individuálních svalů na kostech: sval stahuje oba úpony blíže k době a tak ovlivňuje skeletální superstrukturu, v závislosti na jejím rozložení.

V tomto tradičním mechanickém modelu jsou síly lokalizované. Pokud spadne strom na jeden roh standardní obdélníkové budovy, tento roh se zbortí, avšak k poškození zbytku stavby pravděpodobně nedojde. Nejmodernější manipulativní terapie vychází z tohoto nápadu: pokud dojde k poškození části, je to z důvodu přetížení lokální tkáně lokálně působícími silami a je potřeba taktéž lokálního uvolnění a opravy.

Tensegritní struktury jsou distributory zátěže

Tensegritní model těla vypadá zcela jinak - působící síly jsou spíše než lokalizovány distribuovány. Skutečnou tensegritní strukturu je obtížné popsat, principy jsou však prosté. Tensegritní struktura, jako každá jiná, kombinuje tenzní a kompresní prvky, avšak zde kompresní prvky představují určité ostrůvky, plující v moři kontinuální tenze. Kompresní prvky se tlačí směrem ven proti tenzním prvkům, které táhnou směrem dovnitř. Jakmile jsou tyto síly v rovnováze, je struktura stabilní. V těle jsou samozřejmě tyto prvky často ve formě fasciální membrány, ne pouze jako vlákna šlach a vazů.

Stabilita tensegritní struktury je však obvykle méně tuhá a více odolná, než kontinuální kompresní struktura. Pokud však určitou část tensegritní struktury zatížíte příliš, nakonec to nevydrží a dojde k jejímu poškození - ne však nutně v místě přetížení. Protože struktura rozkládá zátěž podél tenzních linií, může se v ní objevit slabé místo nebo se jednoduše zhroutí.

Podobně můžeme nahlížet na lidské tělo. Jakékoli zranění jakékoli části těla může být způsobeno dlouhodobou zátěží zcela jiných částí. Ke zranění dojde právě v daném místě díky inherentní slabosti nebo předchozímu zranění, ne čistě z důvodu lokální zátěže. Objevení těchto vzorců a zmírnění bolestivých dávek zátěže se poté stane přirozenou součástí obnovy systémového klidu a pořádku, stejně tak jako prevencí budoucích zranění.

Na kosti tedy můžeme nahlížet jako na primární kompresní prvky (ačkoli mohou nést také napětí) a myofascie jako okolní tenzní prvky (ačkoli velké z nich, jako například břišní a hrudní dutina i ty menší, jako např. buňky a vakuoly, mohou nést také kompresní síly). Kostra je pouze zdánlivě kontinuální kompresní strukturou: odeberte měkké tkáně a sledujte, jak se kosti sesunou na podlahu, jelikož nebudou nadále vzájemně propojeny a uzamčeny a pouze posazeny na kluzkých chrupavkách. Je zřejmé, že měkké tkáně jsou esenciálním elementem, který kostru drží ve vzpřímené pozici.

V tomto konceptu je na kosti nahlíženo jako na určité rozpěry, vyvíjející tlak na měkké tkáně a charakter napnutých myofascií se stane determinantem vyvážené struktury. Kompresní prvky brání zhroucení samotné struktury zevnitř; tenzní prvky se starají o zachovávání specifického vztahu kompresních rozpěr. Jinými slovy, pokud si přejete změnit vztah mezi určitými kostmi, změňte tenzní rovnováhu prostřednictvím měkké tkáně a kosti se uspořádají samy. Toto přirovnání popisuje sílu sekvenčně aplikované manipulace měkké tkáně a naznačuje inherentní slabost krátkodobě opakované vysokorychlostní manipulace zaměřené na kosti. Tensegritní model těla - nedostupný v době jejich průkopnické práce - je blíže původní vizi Dr. Andrewa Taylora Stilla a Dr. Idy Rolf. V rámci této vize jsou myofasciální meridiány, popsané v této knize, častými kontinuálními pásy, podél nichž tenzní zátěž probíhá skrz vnější myofascie z kosti na kost. Svalová připojení (v naší terminologii “stanice“) jsou místa, na kterých je kontinuální tenzní síť připojena na relativně izolované, ven tlačící kompresní podpěry. Kontinuální meridiány,<a href="http://www.replicas-reloj.es">replicas de relojes</a>  které můžete vidět na fotografiích z pitev, jsou v podstatě výsledkem otočení skalpelu na stranu za účelem oddělení těchto stanic od kostí pod nimi a zároveň zachování spojení prostřednictvím struktury od jednoho svalu k druhému.

Cílem naší práce je nalezení vyváženého “tónu“ podél tenzních linií a plátů, takže kosti a svaly budou v rámci fascií proplouvat v odolné a pružné rovnováze.