Рассуждение о морфомеханике. 6.1.1 Предчувствие закономерности

Глава 6.

Основная гипотеза морфомеханики

6.1 Ревизия фактов и мнений

6.1.1 Предчувствие закономерности

Человек, как и все живые существа на Земле, в своем индивидуальном развитии проходит ряд периодов – рождение, рост, зрелость, старение. Организм растет, достигая определенных геометрических размеров, постепенно стареет и умирает. Как пошутил один из отечественных сатириков – «…смертность на планете Земля – 100%...» и с этим нельзя не согласиться. Имеющийся порядок процессов жизнедеятельности живых систем общеизвестен, но почему он именно таков, никто еще до конца не смог объяснить.

В отношении отдельных периодов онтогенеза существует несколько теорий, каждая из которых, имеет право на существование. Так в отношении роста считается, что лимитирующим критерием является энергия. В своей работе И.Ф.Образцов и М.А.Ханин (1989) показали, что рост организма, а, следовательно, и увеличение массы тела продолжается до некоторого предела оптимального с энергетической позиции. Упомянутые авторы, исходя из значения основного обмена, условий существования, кормовой базы, особенностей строения и некоторых других факторов выказали мнение о том, что максимальное значение массы тела не должно в среднем превышать значение, получаемое при расчете, учитывающем указанные параметры.

Предельная масса тела человека, выгодная с энергетической точки зрения, приобретается к возрасту приблизительно 25 лет, с незначительными статистическими колебаниями. Взрослый, без существенных отклонений в здоровье человек, достигнутую массу тела сохраняет достаточно продолжительный период времени – несколько десятилетий. В пожилом же возрасте масса тела может, как увеличиваться, так и уменьшаться.

Жизнь человека, как правило, протекает приблизительно в одинаковых условиях и в определенном месте планеты. Достаточно стабильна освещенность региона, спектральный состав света, относительная влажность, химический состав атмосферы, климатические факторы, атмосферное давление, солнечная радиация, величина напряженности геомагнитного поля Земли, ионизация воздуха, рельеф местности, радиоактивный фон и другие параметры окружающей среды. Примерно неизменны условия жизни, работы и отдыха, а также пищевой рацион. Достаточно постоянны и силовые взаимодействия тела человека с окружающим миром, особенно если учесть, что масса тела постоянна длительное время. Соответственно можно говорить о том, что продолжительное время перечень и величина всевозможных механических воздействий на человека приблизительно одинакова.

На протяжении предыдущего повествования нами неоднократно обращалось внимание на то, что силы, действующие на ткани живых систем, способны влиять на их строение и форму. Внешняя форма органов и тела, внутреннее строение, расположение армирующих и сократительных элементов, определенный гистологический тип тканей находится в зависимости от механического фактора. Связь между морфологией и механикой прослеживается на уровне клеток, тканей и органов. Рассматривая строение пояса нижних конечностей, а также ТБС, было показано наличие зависимости анатомического и гистологического строения этих областей человеческого тела от механических сил. Как показывает анализ, неважно, внешняя действует сила или внутренняя. Результат их воздействия в принципе всегда одинаков и может быть предсказан с той или иной долей вероятности.

Наличие связи между силами, действующими на живые системы и их строение, подразумевает существование неизвестной пока закономерности, определяющей это влияние. Мы интуитивно догадываемся о ее существовании, точнее даже знаем наверняка… Дерево изгибается под напором ветра, а длительное действие ветра в одном направлении приводит к стойкой деформации стволов и ветвей. Примером может служить «танцующий» лес на морском берегу Куршской косы.* Мы просто находим объяснение этому феномену – действие постоянных ветров с акватории моря. В то же время не совсем понимаем механизм адаптации живой системы – дерева, к ветровой нагрузке. Наблюдая рост стеблей вверх, а корней растений вниз мы говорим о положительном и отрицательном геотропизме. Что непосредственно направляет в разные стороны указанные части растений, точно неизвестно, но это принимается как факт. Возможность механического воздействия на форму растений запечатлена и в символе ортопедии (Рис.6.1). По прошествии столетий с ее появления загадка взаимодействия живой системы и системы внешних сил остается неразрешимой. Эмблему ортопедии можно воспринимать как извечное напоминание о связи механики и морфологии, существовании некой до сих пор нераскрытой закономерности. Правомерно ее считать и символом морфомеханики, может быть даже ее символом в первую очередь.

Влияние сил на строение живой системы отмечается и в отношении животных. Более того, это влияние еще более выражено, прежде всего, потому что животные в своей массе способны к активному целенаправленному движению. Действие внешних и внутренних сил переменно, что также отражается на их строении. Практически каждый вид животных организмов, адаптирован к вполне определенным условиям своего существования. Рыбы имеют обтекаемую форму, особое строение покрывающих их покровных тканей. Птицы кроме высоких аэродинамических качеств, имеют малый вес, особое строение скелета и мышечной системы. Копытные животные обладают высоко специализированными конечностями, приспособленными к длительному пребыванию в положении стоя и бегу. Перечисление можно продолжать очень долго.

Давным-давно замечено, что внешние силы способны изменять внешнюю форму и внутреннее строение человеческого тела. Яркой иллюстрацией тому может быть книга В.Гюго «Человек, который смеется». В ней описаны так называемые компрачикосы, которые в угоду зрелищности, тем или иным способом внешнего воздействия вызывали развитие деформаций ОДС у детей. Общеизвестны «эксперименты» некоторых африканских племен по искусственному изменению формы черепа. Осталась в истории японская «методика» сохранения маленькой по размерам стопы. Разные народы, в разное время знали, что целенаправленным механическим воздействием можно изменить форму живого тела. Знали, как это можно сделать, но не знали, почему это можно сделать. Доподлинно это неизвестно до сих пор.

Человек, как представитель царства животных, также приспособлен к передвижению в пространстве и противодействию внешним силам. Эта адаптация к механическому фактору проявляется в особенностях устройства ОДС. По всем признакам она как раз и сформирована в ответ на действие сил. Пояс нижних конечностей, самая нагруженная ее часть, испытывает значительные статические и динамические нагрузки. Одним из ключевых элементов нижней конечности является ТБС. Костный и связочный аппарат этого сустава несет повышенную нагрузку и, отчасти, управляет движением и потоками внутренних сил практически во всей ОДС. Сложное устройство ТБС и его важность для локомоций предопределила интерес к нему многих поколений травматологов, ортопедов и биомехаников. По всей видимости, именно с этим связан тот факт, что один из первых законов, связывающих строение живой системы и механический фактор, в значительной степени был сформулирован на базе изучения строения костной системы ТБС.

Все механические взаимодействия живых организмов с окружающей средой можно объединить понятием механического фактора. Этот фактор является одним из главнейших и стоит в одном ряду с температурным и пищевым. Однако внимания ему уделяется недостаточно как со стороны биологов, так и медиков.

Механический фактор объединяет внешние и внутренние силы. К внешним силам следует отнести - силу тяжести Земли, силы воздействия гравитирующих небесных тел - Солнца, Луны, планет солнечной системы, аэродинамические силы, силы инерции, силу реакции опоры, воздействия внешних материальных тел включая биологические объекты, атмосферное давление, в ряде случаев, силы давления воды, гидродинамические силы, а к внутренним - силы упругости тканей и образованных ими структур, давления близлежащих органов, силы, развиваемые различными сократительными элементами, силы давления газов, жидкостей в полых органах, силы поверхностного натяжения. Внешние воздействия со стороны окружающих предметов, других живых систем могут быть как случайными, так и не случайными. Однако гравитационная составляющая механического фактора внешней среды является самой значимой и постоянной его компонентой. Действующая на нас со стороны планет и звезд сила гравитации неизменна многие тысячелетия. Кроме силы тяжести, человек постоянно испытывает действие и других сил – атмосферное давление, силы трения, силы инерции, реакции опоры… Например, в обычных условиях тело человека постоянно находится под давлением атмосферного воздуха 1.033 кгс/см², или на него действует 1 атм. = 101.2 кПа = 760 мм.рт.ст. (Справочник по…, 1981).

Выше было показано, что слагаемых механического фактора значительное число. Главная его часть – «гравитационная компонента», постоянная на протяжении тысячелетий. Из других не менее важных составляющих следует назвать «барическую компоненту», обусловленную действием атмосферного давления, «аэродинамическую компоненту» - действие аэродинамических сил. Переменной по своему вкладу является «локомоторная компонента» механического фактора, обусловленная комплексом механических воздействий на живую систему при отправлении локомоторных функций.

Механический фактор является таким же фактором внешней среды как температура, влажность, освещенность, магнитное поле Земли, радиоактивный фон, химический состав окружающего пространства, пищевой фактор. К механическому фактору внешней и внутренней среды живые системы также адаптируются, как и к прочим. Данный фактор достаточно стабилен во времени в связи с чем, приспособление к нему происходит не только в онтогенезе конкретной особи, но и в процессе филогенеза. Механический фактор – непосредственный участник естественного отбора. Именно он в значительной степени определяет особенности конкретного вида, влияет на строение и функцию живых систем.

Несмотря на то, что вопрос о причинах роста, развития живых организмов и факторах, влияющих на дифференцировку и перестройку тканей достаточно глубоко проработан, четкой определенности в этом вопросе еще не получено. Остается неясным, что является инициатором изменения формы и строения органа. К чему именно приспосабливается ткань. Почему в отдельных случаях наблюдается повреждение ткани, в других развивается деформация, а в-третьих, вообще никаких изменений нет… Далее будут представлены выявленные нами воззрения по вопросу взаимодействия живых систем и механического фактора. Мы их снабдим минимумом комментариев, видя здесь свою задачу в том, чтобы донести до читателя, по возможности, существующий сейчас значительный спектр фактов и мнений.  

Рис.6.1. Символ ортопедии (из Andry N., 1741).

---

* Куршская коса песчаный полуостров на юго-восточном побережье Балтийского моря, отделяющий от него пресноводный Куршский залив. Владения Российской Федерации (Калининградская обл.) и Литовской республики. Значительная часть Куршской косы покрыта лесом.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика