Biotensegrity

作者:Gavin James博士,BDS,MDS,FDS(英文),Dip。Orthodont。

生物张拉整体是个新词。对其起源的解释打开了通往一个新的陌生世界的大门,这似乎与正畸学无关。它是否值得花时间在上面,还是只是拥挤日程中的另一个消遣?是想再卖一件设备吗?这篇社论的内容比这更难。这是一个让你改变主意的邀请。

巴克敏斯特·富勒以其创新的建筑而闻名,但他不仅仅是一位建筑师。他还是工程师、设计师、数学家和未来学家。孩提时代,他就显示出许多天才的迹象,但作为一个博学的人,他在寻找使自己的思想可信的方法时遇到了困难。成年后,他成为了一名受欢迎的演说家,尤其是在年轻人中。在一次演讲中,他遇到了一个学生,肯尼斯·斯内尔森,他理解了富勒想要展示的东西。斯内尔森设计了一个采用富勒概念的模型。富勒认可了斯内尔森的成就,并将他的工作融入到自己的演讲中。不幸的是,富勒并没有认可斯内尔森的贡献,两人关系疏远。

具有讽刺意味的是,斯内尔森成为了一名艺术家,他利用富勒的想法创造了成功的建筑。斯内尔森认为富勒的作品除了美学价值外,没有其他价值。富勒本人后来成为上世纪最具创新精神的建筑师之一。为了描述所涉及的原理,他从张拉完整性中创造了术语张拉整体。一个很好的例子是Snelson最著名的建筑之一,位于华盛顿特区Hirschorn博物馆的针塔,它是由张力(电线)和压缩(铝支柱)的组合来维持的。支柱之间没有相互接触。尽管它的外表很脆弱,但它既坚固又灵活。没有关节,只有维持它的拉力和压缩力。该结构高20多米,但只有一个最小的基础来支撑它。没有外部的家伙电线连接(即,它是自支撑尽管它的高度)。

富勒的建筑可以快速建造,而且成本更低,因为它们不需要沉重的支撑墙壁和屋顶。这些单元可以在现场外建造,然后运输到现场。这使得它们特别适合像气象站这样暴露在极端温度和风压下的地方。富勒的建筑现在遍布世界各地。它们的另一个优点是对展览场所很有用,例如1967年的蒙特利尔世博会。

20世纪70年代,华盛顿特区的整形外科医生斯蒂芬·莱文(Stephen Levin)坐在华盛顿纪念碑附近,开始无所事事地思考它的建造。这使他开始思考动物是如何得到养活的。莱文花了几个月的时间在华盛顿自然历史博物馆研究各种物种。这促使他重新评估自己作为外科医生工作中所见的病人。他总结说,从进化的角度来看,人类采用直立姿势是最近才出现的特征。脊柱并不是作为身体的垂直支撑系统而产生的。椎间盘的主要功能是提供椎体之间的灵活性,而不是作为一个承受身体重量的缓冲,而是作为一种允许脊柱更多运动的方式。作为一名外科医生,莱文开始将他关于人体的想法引入到他的工作中。Donald Ingber和他在哈佛大学的团队专注于细胞生物学(科学美国人1998年)。正如莱文所评论的那样,他们从两种不同的研究方法得出的结论,相同点远远多于不同点。 Ingber used the petri dish and the electron microscope as a testing ground to study cell behaviour. Levin considered the body as a single entity and added the prefix bio to the name tensegrity.

莱文和整骨医生斯卡尔建立了一个联合研究团队,对生物张拉整体的科学文献做出了巨大贡献。据我所知,最全面的总结是斯卡尔2014年的书,现在已经出了第二版。“大自然总是以尽可能简单的方式做事,原子之间相互作用形成简单的几何形状,因为它们是最节能的排列方式。“对任何牙医来说,最具挑战性的步骤之一是将身体作为一个整体来看待,而传统的方法是将身体作为一系列独立的部分来研究。斯卡尔的书的最后两章描述了如何将这种新范式整合到一个整体方法中。

必须认识到,其他健康学科可能会带来超出传统正畸思维界限的知识。《口腔健康》的读者已经熟悉了其中两个。一个是整骨医生的作用,以及他们在诊断和治疗可能被视为牙齿异常的疾病方面的贡献。另一个学科是肌功能治疗师。作为一名正畸医生,多年前我就了解到有其他方法可以解决明显的正畸问题。Dr Darick Nordstrom一直慷慨地分享他与整骨医生和肌功能治疗师合作的经验。詹姆斯·布朗森博士以诺德斯特龙博士为榜样,使用了他的高级光线功能(ALF)电器。和诺德斯特龙一样,他与整骨医生和肌功能治疗师密切合作。生物张拉整体不与这些学科竞争。它补充了它们,扩展了ALF设备的参数。 Biotensegrity becomes a concept in which many different health disciplines, sometimes to their surprise, find that what they were doing in isolation resembles what is happening in other fields of health.

生物张拉整体之所以如此有价值,是因为它基于物理学的基本原理。在健康领域应用这一理论的问题是,目前的假设是,向身体引入某种力遵循牛顿原理(即,力越大,反应越大)。这是常识,是日常思维。然而,当我们谈到一个活的有机体,比如人体,它对力的反应可能与你想象的完全相反。任何这样的力量都必须是生物相容性的,这意味着它不会抑制或关闭一个理想的反应。相反,它必须刺激或增强生物体自身的反应,这更有可能实现有利的反应。ALF设备就是为此而设计的,但最重要的是要考虑到生物学和生物物理学。这就是为什么肌功能治疗师和知识渊博的整骨师与ALF牙医合作的原因。


作者简介

加文·詹姆斯博士首先在英国毕业,然后在多伦多毕业。他对正畸如何影响整个身体特别感兴趣,并与整骨医生和肌肉功能治疗师密切合作。


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