Оценить:
 Рейтинг: 3

Биотенсегрити. Как работают Анатомические поезда, остеопатия и кинезиология и что может сделать эти техники максимально эффективными

Год написания книги
2018
Теги
<< 1 2 3 4 5 6 7 8 >>
На страницу:
4 из 8
Настройки чтения
Размер шрифта
Высота строк
Поля
    магистр естественных наук,
    клинический анатом (BACA/Anatomical Society),
    физиотерапевт (BASES).
    Факультет медицины, стоматологии и клинических наук Честерского университета, Англия / NTC, Дублин, Ирландия
    Июнь 2018

Предисловие и благодарности

Путь в тысячу миль начинается с первого шага.

    Лао Цзы

Как биолог и остеопат, интересующийся структурной механикой человеческого тела, я быстро осознал, что традиционные представления о движении и биомеханические расчеты неспособны объяснить очень многие, если не большинство, из тех наблюдений, с которыми я сталкивался на практике, однако очевидной альтернативы для них не существовало. В то же время на протяжении всей жизни у меня был большой интерес к природным узорам, геометрическим паттернам и формам, но который, казалось, ни к чему не приводил, поскольку не было единой концепции, которая могла бы объединить все это воедино. Поэтому, когда Лиз Дэвис (2004a; 2004b) написала пару статей, в которых связывала простые геометрические формы со сложными анатомическими структурами, они стали для меня своего рода зацепкой, возродившей интерес к архивам, которые я собирал на протяжении всей жизни.

Буквально за неделю вся собранная мною информация о природной геометрии была извлечена с пыльной полки, и в ней обнаружилась одна деталь, которая привлекла мое особое внимание, – статья Дональда Ингбера в Сайнтифик Америкэн «Архитектура жизни» (1998), которую я в свое время сохранил как нечто занимательное, но так и не удосужился прочитать.

Эта находка произвела на меня настолько сильное впечатление, что к концу недели сделал все то, до чего не доходили руки на протяжении нескольких лет: я нашел статьи Стивена Левина по биотенсегрити, записался на его предстоящую лекцию и начал делать тенсегрити-модель руки на основе того, как я понял биотенсегрити.

Более того, со временем я обнаружил, что написание писем является для меня лучшим способом организовать собственные мысли. К тому же невероятно неожиданно вся моя жизнь перешла в новое движение, и я начал переписываться и встречаться с другими коллегами из областей остеопатии, биотенсегрити и фасциальных исследований. С годами этих людей становилось все больше, и каждый из них внес свой вклад в прогресс моего понимания мироустройства жизни и природы. Таким образом, эта книга во многом есть продукт коллективного творчества, поскольку на мое понимание биотенсегрити повлияло множество людей, с которыми я общался на протяжении последних 10 с лишним лет.

Однако среди всех отдельного упоминания заслуживает Стивен Левин – мой близкий друг и наставник. Я бесконечно благодарен ему за его терпение, мудрость и за те многочисленные часы, которые мы провели в совместных обсуждениях биотенсегрити. Многие из идей, представленных в этой книге, – результат наших бесед и совместных лекций на протяжении нескольких лет, но лишь малая часть из них была опубликована ранее в статьях и выступлениях. И вот наконец пришло время воздать должное этим пониманиям и дискуссиям, изложив их в книге.

Именно С. Левин первым применил синергетическую геометрию Б. Фуллера к биологии, обосновав преимущества тенсегрити-интерпретации устройства живых организмов, перед традиционной «рычажной» моделью биомеханики, исходя из постулатов о первичности адаптивной динамической самостабилизации пространственного каркаса как самой основы биологической организации.

С помощью простых тенсегрити-моделей он продемонстрировал наглядную взаимосвязь между динамической структурой, самозамыканием внутренних сил в единый самостабилизирующийся контур и минимизацией необходимых на это энергозатрат.

Именно первичность внутренней самоустойчивости и самостабилизации – биомеханического гомеостаза – выделяет концепцию биотенсегрити как, на мой взгляд, наилучший фундамент для понимания сущности сложных живых структур.

В то время как традиционные биологические представления о «главных двигателях» эволюции акцентируют именно поведение организмов во внешней среде и их способности к добыче пищи и к размножению в качестве главных драйверов эволюционного процесса, биотенсегрити-подход более фундаментален. Биотенсегрити задается более глубоким и фоновым вопросом: «А что предшествует любому действию организма?»

Иначе говоря, как перед, так во время, так и после любых внешних действий организм должен сохранять и динамически адаптировать свою внутреннюю суперстабилизацию на ВСЕХ масштабах – от метров до сантиметров, до микрон и до нанометров! Это самое первичное и необходимое условие, предшествующее не только выживанию через пищевое поведение во внешней среде, но и самой фоновой возможности существования, роста и развития живых организмов.

Как ни удивительно, эти, казалось бы, очевидные основы и предпосылки биологической организации как таковой на удивление поверхностно и слабо проработаны в современной науке. Биомеханика рассматривает живые организмы по тем же инженерно-расчетным лекалам и формулам, что и искусственно спроектированные, а не спонтанно самоорганизовавшиеся, механизмы, машины и строительные конструкции, в основе которых лежат системы строительных блоков и рычагов, приводимых в движение моторами.

Чем больше мы узнаем о свойствах живой материи, о самоорганизации и нелинейности ее поведения, тем менее и менее адекватной выглядит такая идеализация. Она, конечно же, удобна для расчетов, но при этом совершенно оторвана от податливой, пластичной, иррегулярной и неожиданной биологической реальности, динамически возникающей в своей эмерджентности.

В традиционную биомеханическую модель строительных блоков заложена структурная неспособность к самостабилизации, заложена зависимость от положения в пространстве, заложена необходимость высокопрочных материалов, жестких креплений и точных расчетов – все то, чего в живой природе с очевидностью не наблюдается. Более того, в основу инженерных расчетов биомеханики заложена модель системы рычагов, которая по самой своей природе генерирует напряжение сдвига вкупе с угловыми моментами и предполагает возникновение локальных пиковых концентраций нагрузок, которые неизбежно бы приводили к разрушению живых тканей.

Биотенсегрити считает традиционную модель и сами концептуальные основания биомеханики неудовлетворительными, и именно С. Левин имел научную честность и личную смелость открыто говорить об этом!

За прошедшие 40 лет из первых ростков, заложенных С. Левином в 1970-е годы, биотенсегрити выросло в самостоятельное направление, и возникло сообщество, которое по всему миру объединяет сотни исследователей и практикующих специалистов в самых различных областях.

Огромную роль в формировании настолько живого, активного и продуктивного всемирного сообщества биотенсегрити принадлежит Biotensegrity Interest Group (B.I.G.), неформальному объединению со скромным названием «Биотенсегрити кружок», который объединил ядро исследователей и энтузиастов из многих стран.

Я приношу свою глубокую благодарность доктору философии в области физики Даниэль-Клод Мартен, без всепроникающего энтузиазма и упорства которой этот неформальный мозговой центр биотенсегрити не был бы создан.

Также большое ей спасибо и за все беседы и дискуссии, надолго и во многом стимулировавшие работу моей мысли, а также за то, что позволила мне повторно использовать изображения из ее книги (2016). Спасибо Нику Вудхеду, Крису Стэплтону, Андреа Риппе, Яну Шофилду, Полу Серку, Джону Шарки и всем из B.I.G. за предоставленную возможность слушать других и транслировать и развивать свои собственные мысли; Стивену Левину и Джону Шарки за чтение и комментирование моей рукописи; Джоан Ависон – за то, что указала мне в направлении издательства Handspring; а также Джейн Райли за поддержку в углублении моего интереса к функциональной анатомии и за совет, что книгой надо заняться в первую очередь.

Особая благодарность моему приемному сыну Рори Джеймсу за фотосъемку тенсегрити-моделей в качестве иллюстраций к данной книге и моему сыну Джейкобу Скарру за помощь в процессе фотографирования и подготовки материала. Я также хочу поблагодарить Крис Клэнси, Дональда Ингбера, Джона Шарки, Тео Дженсена и Тома Флемонса за возможность использовать их собственные изображения; Джеральда де Йонга – за создание сделанного на заказ изображения его прыгающей сферы; Дона Эдвардса, Хелену Харрисон, Стивена Левина и Тео Янсена за то, что они позволили мне сфотографировать предметы из их коллекций; Марию Гоф – за предоставление копии изображения выставки ОБМОХУ 1921 года в высоком разрешении; Витаса СанСпирала – за помощь в получении прототипа Super Ball Bot, воспроизведенного в НАСА Эймс/Эриком Джеймсом, с исследованиями, выполненными Витасом Спиралом, Адрианом Агоджино и Джорджем Гороспом из НАСА Эймса, в Лаборатории Dynamic Tensegrity Robotics; Джонатаном Брюсом из Калифорнийского университета в Санта Крус; Дрю Сабельхаус и Алисой Агоджино из Калифорнийского университета в Беркли; Атиль Исчен из Орегонского государственного университета; Джордже Корбел., Софи Милам, Кайле Морсе и Дэвиде Аткинсоне из Университета Айдахо; с моделью, построенной Кеном Калувартсом из Гентского университета.[2 - Dynamic Tensegrity Robotics Lab –} Лаборатория робототехники динамической тенсегрити. – Прим. перев.]

Я также благодарен Крейгу Невину за эскиз ленты Мёбиуса в области бедра и ноги; Даррену Эйнсворту – за объяснение того, как работает копыто лошади; Дэвиду Хоэншурцу-Шмидту и Крису Стэплтону – за обсуждение актуальности биотенсегрити в клинической практике; Нику Хеддерли – за предоставление информации о раннем конструктивистском искусстве в России; Стивену Дибне – за то, что он привлек мое внимание к особому расположению пузырьков на поверхности перемешиваемого в чашке кофе; и любому, кого я случайно не учел. Наконец, пожалуй, самое важное – это сотрудники Handspring Publishing, с особой благодарностью Сарене Вольфард, Эндрю Стивенсону, Салли Дэвис и Брюсу Хогарту за их замечательную работу по созданию этой книги.

Биотенсегрити дает исследователям, преподавателям и практикующим специалистам намного более глубокое и, главное, реалистичное понимание человеческого тела, и цель этой книги состоит в том, чтобы начать путь к переосмыслению нашего понимания анатомии и физиологии в свете новых открытий. Подобно тому, как любая часть структуры тенсегрити оказывает влияние на другие ее части, каждая глава данной книги опирается на все остальные – следует помнить об этом, чтобы оценить их по достоинству.

В каждой новой сфере всегда стоит вечная дилемма: как сделать так, чтобы было понятно и интересно новичку, который впервые услышал о предмете, и как одновременно не разочаровать тех, кто занимается темой давно и глубоко в нее погружен. Насколько хорошо мне удалось отобразить содержание основных идей и прикладных приложений биотенсегрити в этой книге, судить, конечно же, читателю. Я приложил максимум усилий к поиску такого баланса при написании этой книги, особенно при подготовке расширенного и переработанного второго издания.

Во втором издании в качестве иллюстрации по-прежнему используются простые тенсегрити-модели, а также изображения геометрических паттернов и природных форм, помогающие провести читателя через первопринципы биотенсегрити (которые на самом деле очень просты); при этом в нем содержится и много нового материала, поскольку эта область продолжает развиваться.

Центральный вопрос этой книги, который часто звучит: что такое (био) тенсегрити? Однако эта книга не учебник, транслирующий общепринятые ответы, а в первую очередь личная точка зрения, шаг на пути познания природы живых форм и ключ к лучшему пониманию их физиологии.

    Грэхам Скарр,
    Дипломированный биолог,
    член Королевского общества биологии (FRSB),
    член Линнеевского общества (FLS)
    Стэплфорд, Ноттингемшир, Великобритания,
    апрель 2018 г.

Глоссарий

Агонист мышца, вызывающая движение за счет своей собственной сократительной активации путем создания вращательного момента в суставе

Адгезивная молекула (Молекулы клеточной адгезии) мембранный белок, который соединяет внутренний цитоскелет одной клетки с внеклеточным матриксом или цитоскелетом другой клетки

Актин глобулярный белок (G-актин), который может полимеризоваться в длинные волокна (F-актин), называемые микрофиламентами

Актин-миозиновые двигатели комбинация белков актина и миозина, которые регулируют натяжение в цитоскелете

Альвеола концевая часть дыхательного аппарата млекопитающих в форме пузырька, открывающегося в просвет респираторных бронхиол, отделенная от окружающих капилляров базальной мембраной

Аминокислота одна из 22 органических молекул, в которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы

Анкирин периферический мембранный белок, связывающий примембранный актин-спектриновый цитоскелет с интегральными мембранными белками

Антагонист функционально «сдерживающая» мышца, которая создает вращательный момент в суставе, противоположный активирующей движение мышце-агонисту

Антипризма полуправильный многогранник, состоящий из двух одинаковых и параллельных многоугольников (оснований), соединенных между собой чередующейся полосой с треугольными гранями

Апериодический (несистематический) нерегулярный, не повторяющийся паттерн

Апоневроз глубокая фасция в виде листа фиброзной ткани, которая имеет большую поверхность и площадь крепления к надкостнице и передает силы натяжения между мышцами

Артериальный конус (Воронка) гладкостенная воронкообразная часть правого желудочка спереди от отверстия легочного ствола в птичьем легком

Аттрактор область фазового пространства, вокруг которой будет стремиться развиваться динамическая система

Ауксетический особое свойство материала, имеющего отрицательное значение коэффициента Пуассона, состоящее в том, что при растяжении (удлинении) материал утолщается, то есть его ширина увеличивается перпендикулярно приложенной силе (в отличие от типовых материалов с положительным коэффициентом Пуассона, которые при удлинении истончаются)

Базальная мембрана внеклеточный матрикс, отделяющий соединительную ткань от клеток различного генеза (эпителиальных, мышечных и т. д.)

Бедренная кость
<< 1 2 3 4 5 6 7 8 >>
На страницу:
4 из 8