Каждый организм живет и развивается в конкретной индивидуальной среде и истории физических взаимодействий с ней, оптимизируя самостабилизацию и автономность в ней. Среда может быть более дружественной, тогда результат процессов внутренней оптимизации будет нормальным. Или среда может оказаться менее дружественной, тогда те же самые процессы внутренней оптимизации принесут патологический результат, но все равно он будет лучшим из возможных в данной среде. Биотенсегрити-моделирование биологических структур чаще всего делает отсылки к т-икосаэдру. Однако это только лишь один из тенсегрити-подходов, поскольку, например, велосипедное колесо (рис. 7.6), обладает аналогичной внутренней тенсегрити-организацией, которую мы также считаем необходимым представить в этой книге, и сделаем это на двух примерах. Первым иллюстративным и очень информативным примером тенсегрити-интерпретации через т-модель велосипедного колеса является височно-нижнечелюстной сустав, который мы проанализируем уже в этой главе. Вторым примером будет применение этой т-модели к дыхательным системам птиц и млекопитающих, которую читатели смогут найти в приложении 4 (Weibel, 2009). Височно-нижнечелюстной, или Челюстной сустав Разногласия Нижняя челюсть — это, пожалуй, одна из самых интересных костей в теле, потому что она вовлечена во множество функциональных задач и физиологических процессов: откусывание, пережевывание, глотание, речь, дыхание, участие в управлении мимикой. Все это многообразие реализуется в функциональных связях нижней челюсти с костями черепа, молоточка, подъязычной кости, грудины, лопатки и шейного отдела позвоночника. При этом наблюдается удивительный парадокс. С одной стороны, по частоте возникновения дисфункций и нарушений височно-нижнечелюстной сустав (ВНЧС) — это самый проблемный из всех суставов в нашем теле. Но при этом ВНЧС — это, пожалуй, наименее изученный и наименее хорошо понятый из всех суставов!
Во многом эти проблемы связаны с необычной формой нижней челюсти и многообразием ее взаимодействий с соседними анатомическими элементами. Поэтому, несмотря на огромное число опубликованных научных работ, по-прежнему, вот уже на протяжении более 100 лет, так и не удается достичь единого понимания механики ВНЧС. Аналогичным образом этиология патологий ВНЧС и варианты лечения также являются горячо обсуждаемой и незаконченной темой (Scarr & Harrison, 2016). Одно из ключевых противоречий, делающих ВНЧС столь загадочным, заключается в том, что если рассматривать его по стандартам традиционной биомеханики как шарнир и рычаг третьего класса, то с необходимостью возникает утверждение о том, что фиброзный диск должен зажиматься между суставными поверхностями и сдавливаться ими. При этом расчетные показатели сдавливания диска оказываются очень большими, явно не согласующимися с реальностью. Однако на практике получить достоверные данные о мышечной силе и нагрузке на сустав до сих пор не получается. К счастью, биотенсегрити обеспечивает более полную и надежную платформу для решения этих вопросов (James & Strokon, 2003; Scarr & Harrison, 2017). Механика сустава Традиционные представления о механике работы нижней челюсти основаны на анализе действия тех мышц, которые непосредственно к ней крепятся. С этой точки зрения нижняя челюсть рассматривается в совокупности с набором зубов, которые выступают вверх и соприкасаются с зубами верхней челюсти, а ее подвижность обеспечивается парой синовиальных суставов с эластично-податливыми дисками, расположенными внутри них и зажатых между костями (рис. 8.7). Таким образом, при открывании рта работа мышц приводит всю нижнюю челюсть, включая ее верхние мыщелки, во вращение вперед, которое при этом передается на мыщелки, по сути, вытягивая каждый из них из начального положения в суставной ямке вперед к его суставному бугорку. Этот сдвиг мыщелков, в свою очередь, заставляет внутрисуставные диски следовать за ними вследствие сильных связочных прикреплений между дисками и мыщелками. Рис. 8.7. Сагиттальный разрез левого височно-нижнечелюстного сустава, демонстрирующий общее расположение в закрытом рте (А) и с открытым ртом (B) (дисковые связки были опущены). (Воспроизведено с изменениями из Scarr and Harrison, 2016; © Elsevier) На следующей фазе — закрывании рта и откусывании — срабатывают другие мышцы, которые вращают нижнюю челюсть обратно, возвращая мыщелки и диски в их прежнее положение, обратно в суставную ямку. Казалось бы, все логично и более-менее понятно. Однако не все так просто! В этой традиционной биомеханической модели есть важная нестыковка, связанная с работой межсуставного диска. Именно зажимание диска и запредельная величина расчетных нагрузок на него и вызывают основные сомнения в верности простой вращательной биомеханической модели ВНЧС. Эластично-податливый диск Является ли межсуставной диск нагрузочной прокладкой между челюстями?