Обратите внимание, что препятствие к сближению по продольной оси реализуется через сдерживание поперечного распирания, поэтому взаимоудаленность и взаимоподвешенность позвонков не зависят от того, является ли продольная ось вертикально ориентированной, как у двуногих, или горизонтально, как у четвероногих. И если весь этот огромный комплекс спирально-усиленных мягких тканей, окружающих кости, действует аналогичным образом коллективно in vivo, то они позволяют позвоночнику функционировать одинаково хорошо в любом положении, независимо от направления силы тяжести или нагрузки (Robbie, 1977; Levin, 2002; Flemons, 2012). То, каким образом осуществляется контроль таких конструкций, исследует NASA при разработке позвоночного робота (Mirletz et al., 2014). Еще один важный вывод, напрашивающийся из рассмотрения спирально-кольцевой трубчатой архитектуры натяжных опор, формируемых мягкими тканями. Эта гипотеза о том, что, скорее всего, сколиотический позвоночник в большей степени является результатом изменений в организации мягких тканей, а не во взаимоориентации костных элементов (собственно позвонков) (Whyte Ferguson, 2017). Как мы видим, из этого примера выбор в пользу той или иной теории интерпретации биомеханики — стандартной инженерно-строительной или новой тенсегрити-интерпретации — имеет огромные последствия для клинической практики. Это не просто кабинетная дискуссия, а руководство к действию и к тому, как понимать и прогнозировать причинно-следственные связи — кифоз, сколиоз, суставные деформации, мышечные напряжения и т. д. Развивая понимание позвоночника как суперпозиции вложенных натяжных опор, теперь межпозвоночные диски (укрепленные перекрестными спиралями) рассматриваются совершенно по-новому!
Поскольку рассеивание (диссипация) вертикальных компрессионных сил между позвонками происходит преимущественно через распределенную систему натяжных опор без концентрации локальных вертикальных нагрузок на межпозвоночные диски, то теперь мы можем рассматривать их не просто как примитивные прокладки между костями позвонков, а уже в качестве встроенных структурных координаторов движения. В ситуации с межпозвоночным диском коллагеновые волокна его внешнего кольца организованы в концентрические пластины с противоположными ориентациями волокон в чередующихся спиральных слоях. Эти чередующиеся спиральные слои расположены под углом 65°. Такое значение (65°) угла взаимоориентации коллагеновых волокон в чередующихся слоях принципиально важно, поскольку существенно превышает типовой угол в большинстве спиральных трубок (55°), обеспечивая растягивающее и боковое компрессионное усиление при изгибе и скручивании позвоночника в целом, стабилизируя диск, чтобы предотвратить его выпирание (Hukins & Meakin, 2000) (рис. 6.8). Этот пример показывает продуктивность биотенсегрити-подхода и его способность генерировать новые объяснительные и прикладные гипотезы для, казалось бы, хорошо известных фактов, поэтому я уверен в том, что дальнейшее биотенсегрити-исследования дадут нам еще более точное, глубокое и клинически значимое понимание механики позвоночника и осевого скелета. Цельно-натяжной сустав В 1970-х годах С. Левин заведовал ортопедическим отделением крупного госпиталя в г. Александрия (штат Вирджиния), при этом будучи активно практикующим хирургом. Он вживую наблюдал за реальным взаимодействием костей, капсул, связок и мышц, формирующих суставы конечностей и туловища, непосредственно во время ортопедических операций. Одним из наиболее неожиданных фактических наблюдений для него стало парадоксальное поведение коленного сустава, при котором хирургическая подтяжка крестообразных связок в коленном суставе заставляла кости раздвинуться. С точки зрения как здравого смысла, так и биомеханики, основанной на системе рычагов, этого не могло быть, потому что не могло быть никогда. И действительно, логично ожидать, что хирургическое укорочение связок и увеличение их натяжения ВСЕГДА будет притягивать соседние кости ближе друг к другу. Однако С. Левин разработал такую хирургическую технику, при которой правильно подобранное натяжение связок давало отличные результаты даже в случаях с истертыми хрящами коленей, создавая необходимый просвет. Такой парадоксальный эффект, при котором даже утраченный в силу патологии просвет в коленном суставе восстанавливался за счет усиления натяжения связок, требовал совершенно новых объяснений и необходимости выхода за рамки рычажной биомеханики.