筋膜和张拉整体结构——肌肉骨骼系统是一个张拉整体结构

总结一下我们目前的观点，我们提出：纤维系统是一个全身反应性的生理网络，其重要性和范围与循环系统和神经系统相当。肌筋膜经线是非常有用的模式，可以在纤维系统的运动部分被辨识出来。

其次，我们注意到，人体的筋膜经常使用双层袋结构（像一个自身折叠后的球）。肌筋膜经线描述了外层肌筋膜袋内的“纤维”如何连接至（所以能够移动）内层骨一关节袋的模式。

为了完成我们这幅特定的活体筋膜系统图，说明它与解剖列车的关联性，恳请读者再多一些耐心，让我们将最后一块拼图放上：从“张拉整体结构”几何学的角度来观察人体的结构。

首先说“几何学”，我们引述细胞生物学家Donald Ingber 曾引用他人的话：“本观点来自20世纪初苏格兰动物学家D’Arcy W.Thompson，他引用了伽利略的话，而伽利略又引用了柏拉图的话，“自然之书也许真的是用几何文字书写的’。”

虽然我们已成功地将几何学应用到了解银河系以及原子核上，但针对人体研究的几何学应用仍仅限于平面、向量和斜面，如本书第一章节所提到的、基于牛顿力学的Borelli的“孤立肌肉论”。虽然我们从标准的力学观点学到了很多，并且构建了当代人体运动学的基础，但是我们仍无法制造出令人信服的、人体行走的基础动作模型（参考第十章James Earls在这方面贡献的一些新想法）。让一个机器人下棋很容易，但让它自如走路却很难。

然而，对细胞生物学机制的新认识将会拓宽人们对人体运动学的思考，并且与古代和文艺复兴时期艺术家苦苦寻觅的人体神圣几何学和人体理想比例相关联。虽然这些研究还处于初级阶段，但本部分内容所总结的近期研究为大家展示了一个卓有成效的新方法，可以将古老的几何学应用到现代治疗上，同时展示了空间医学是如何在从分子到有机体的几个层次上自始至终地发挥作用的。

首先，从宏观层面思考人体的整体结构，然后再从微观层面思考细胞结构和细胞外基质之间的连接关系。就像前面讨论过的结缔组织的亲水纤维和疏水纤维（见上文“筋组件”）一样，两个层面实际上是无缝整体的一部分，但区分宏观与微观有助有用的模式，可以在纤维系统的运动部分被辨识出来。

“有许多令人惊叹的自然系统，包括碳原子、水分子、蛋白质、病毒、细胞、组织，甚至人类及其他生物，这些系统的构造都是由张拉整体结构构建的。所有的结构都是稳定性和移动性之间的妥协，稳定性的这端如同储蓄银行和堡垒，移动性的那端如同风筝和章鱼。生物结构的特性处于这两者之间，它需要满足对移动性和稳定性时刻变化的不同需求。张拉整体结构具有高效性、适应性、可分层装配的便捷性，以及可以储存弹性能量并具有纯粹的美感，这些是任何人在构建生物系统时都希望获得的。

离开张拉整体结构，再怎么解释身体的运动、相互关系、反应、张力模式等，都是不完整的，并且是令人沮丧的。将张拉整体结构引入我们对人体的思考中和模型构建中时，其令人叹服的建造逻辑会引导我们重新审视对身体的认识：身体如何做出动作？如何发育？如何成长？如何行动？如何保持稳定？如何应对压力？如何修复创伤？

宏观张拉整体结构：身体如何掌控张力和压力之间的平衡

在我们的物质世界中，只有两种方式提供支撑——张力（tension）或压力（compression)，即支撑它或悬吊它。没有一种结构是完全只依靠其中一种力就可以维持稳定。所有的结构都是在不同的时间以不同的方式混合和配合这两种力。拉力与压力之间总是呈90°：如拉紧绳子，绳子在维度上的压力会变大（所以就会变细）；给一个柱子加压，柱子在维度上会有扩张的趋势，外围产生的张力就会增加。把这两个基本的向心力和离心力叠加起来，就会形成复杂的模式，如弯曲、剪切、扭转等。砖墙或地板上的桌子是支撑更多压力的结构。只有当你从侧面推墙时，潜在的张力才会显现出来。吊灯、自行车轮，甚至月绕球轨道运行中，都可以观察到张力的支撑。通过观察地球上的潮汐，可以感受月球与地球之间那种无形的拉力（与重力方向相反，与地球表面成90°）。

我们身体既简单又复杂：人体肌筋膜和胶原网构成了一个连续不断的网络，该网络可以限制并调整骨骼和软骨周围的张力，还可以调节器官、肌肉，如同组织和肌肉的不可压缩的液态袋囊一样，会向外对抗该限制性张力膜。最终，我们会看到较硬的组织和一些密封的液体袋在此拉力网中“漂浮”，我们可以通过调整拉力构件来改变骨骼的错位，甚至骨骼内的张力。

张拉整体结构是最有效的结构

图A1.78中的砖墙（或几乎任何城市建筑）是持续性压力结构的良好例证。最上面的砖压着下面的第2层砖，这2层砖又压着再下层的第3层砖，上3层砖又压着第4层砖，以此类推，到最后全部压到最下层的砖上，因此最下层的砖块一方面需要支撑上面这些压力，另一方面还要把重量传到地面。一个高层建筑，如前述的砖墙，也会受到张力的影响（如侧面承受强风的推力），因此，大多数承重砖墙需要具有更强抵抗张力的钢筋来加强。与建筑物自身重力所施加的巨大压力相比，这些张力是非常微小的。然而，很少用设计效率来衡量建筑，如不会问每千克效能如何。我们又有谁会知道自己的家有多重呢？

此外，生物结构已根据自然界筛选的严格设计而做了参数调整。对物质和能量效率的要求使张拉整体结构原则得以普遍运用：

“所有的物质都受到空间约束，无论其大小或位置如何……全三角形的张拉整体结构可能是进化选择的结果，因为它们的结构效率高——可以用最少的材料获得最高的机械强度。

张力的特性就是在两点之间的最短距离上传递，因此，张拉整体结构的弹性构件会把自己定位在最能够承受应力的位置上。张拉整体结构对于任何数量的构件都能提供最大的强度。此外，在张拉整体结构中，压力单元或拉力单元自身也可按照张拉整体结构方式建构，从而进一步提高效率和每千克效能。在宇宙中，从最小结构到最大结构，我们都可以观察到这些嵌套的层次结构。

现在，我们普遍持有并广泛教授的观念是：骨骼就像砖墙，是一个连续性压力结构，即头部的重量落在第7颈椎上，头部和胸部的重量落在第5腰椎上，以此类推，直至落到双足上，双足必须承受身体的所有重量并把它传递到地面上。解剖学课堂上的悬挂骨架模型进一步强化了这一概念。依据这一理念，肌肉（或肌筋膜）悬挂在骨架这一稳定结构上，并且围绕骨架运动，就像是起重机移动吊索一样。这样的力学模型适用于传统的理论，即单块肌肉在骨骼上运动，依据物理学原理将两个附着点彼此拉近，从而影响骨骼的上层结构（superstructure）。

在这种传统的力学模型里面，力量被限制在局部。如果一棵树砸到长方形建筑物的一角，这个角就会倒塌，也许不会损及结构的其他部分。而现代大部分治疗方法也基于类似的观念：如果身体的某个部位受伤了，就是因为局部受力超过了该组织承受能力，所以我们必须针对局部进行放松和修复。

张拉整体结构是个张力分配器

身体的张拉整体结构模型描绘了一幅完全不同的景象——力量是分散的，而不是局部的。一个真实的张拉整体结构是很难形容的（我们在这里提供了几张照片，建造并操控一个模型可以立刻感知其性能及其和传统结构理念的差异），但是原理其实很简单。任何一个张拉整体结构都承受着张力与压力。但是这里的压力构件是漂浮在连续的张力海洋中的“岛屿”。压力构件向外推，而张力构件向内拉。一旦这两个力量达到平衡，结构就获得稳定。当然在人体中，这种拉力构件通常表现为筋膜，如阔筋膜或胸腰筋膜，而不仅仅是肌腱或韧带。

然而，稳定的张拉整体结构通常比连续的压力性结构的刚性更小，更有弹性。对张拉整体结构的“一角”加载负荷，整个结构（细绳和木杆）都会共同协调适应。负荷太大的时候整个结构会断裂——但不一定在受力点附近。因为张拉整体结构可以将力量沿着张力线分散到整个结构中，所以该结构的一些薄弱点虽然远离受力点，但也可能会支撑不住从而倒塌或崩溃。

人体分析与其类似。身体任何部位的损伤都可能由于身体其他部位的长期紧张而导致。或者因其先天薄弱，或者因之前的损伤，并不总是因为此处的局部张力。发现损伤途径并减轻疼痛部位远处的慢性张力，才能恢复系统的功能和秩序，防止未来的损伤。

因此，我们可以看到：骨骼是主要的压力构件（尽管骨骼也可以具有拉力），肌筋膜是周围的张力构件[虽然“大气球”（如盆-腹腔）和“小气球”（如细胞和液泡）也可以承受压力]。骨架只是一个表面上的连续性压缩结构：移除所有软组织，骨架就会散落一地，因为骨骼并没有被固定在一起，而是栖息在不稳定的软骨表面上。很明显，软组织平衡是保持我们的骨骼直立的核心要素——尤其是当我们提高重心，靠两个很小的脚掌支撑身体而摇摇晃晃地行走时。

在这个概念中，骨骼被看作是被推进软组织的“间隔物”，而肌筋膜的张力就是整个结构平衡的决定性因素。压力构件努力保持结构不倒塌，而张力构件则以特定方式使压力构件彼此相连。换句话说，如果你想改变骨骼之间的关系，只要改变软组织的张力平衡，骨骼会自己重新排列。这个例子说明针对软组织做持续的手法治疗效果较好，并暗示了对骨骼做短期、重复、高速冲击的整复有内在的弱点。人体的张拉整体结构模型更接近 Andrew Taylor Still博士和Ida Rolf博士的最初设想（在他们的开创性工作中还没有)“175-116]即使是身体中看起来最坚固的部分——脑颅，也可以用一个有趣的张拉整体结构模型展现，这将Wiliam Sutherland博士的研究成果带入了此领域。

以张拉整体结构视角看，解剖列车的肌筋膜经线常常（而非独有）是一条沿着拉力方向在骨骼间的外层肌筋膜上走行的连续。肌肉附着点（我们的术语称为“车站”）则是张力网络中相对独立的、把力向外推的压力性支点。本书中可见的肌筋膜经线的照片，是通过解剖刀把“车站”与其下的骨骼分开，同时保持肌肉间纤维连接的图片。我们的工作就是沿着这些线与面寻找平衡的张力，使骨骼和肌肉就漂浮于弹力平衡的筋膜中，如同Fred Astaire无与伦比的表演一样。

张力依赖结构的范围

有些学者根本不认同宏观张拉整体结构的概念，认为这是对人类结构和运动构建的虚假模型。另一些人，尤其是骨科医师Stephen Levin博士，30多年前率先提出了“生物张拉整体（bio-tensegrity )”的概念（www.biotensegrity.com），他认为人体是由不同大小、层次的张拉整体结构层层套嵌起来的n.1%11。Levmn断言，关节内的脊骼表面绝不可能直接碰触，即使在做关节镜治疗时的主动挤压中。尽管其他人引用的研究表明，重量确实在膝部是通过较硬的骼和软脊组织来传递的。

我们需要进一步研究，以量化关节周围或者整个系统周围的张力和压力、并且看看能否利用张拉整体结构设计来分析它。显然，需要更新斜面和杠杆的传统概念，如果不进行彻底大修，至少也需要某种程度的校正。在生物力学中，越来越多的证据表明“漂浮压力（foating compression）”是一个普遍的构建原则。

我们要用张拉整体结构的视角来观察运动中的人体。在作者看来，在不同的人、不同的身体部位、在各种情况下的不同运动中，人体具有从连续收缩结构所提供的安全保护到纯粹的、自给自足的张拉整体结构的敏感平衡。我们将这种观点称为“张力依赖谱”——人体根据局部需求而采用不同的力学系统。

人们原本以为，脊柱是一个连续的压力性结构，由于违反了设计目的，才导致椎间盘突出。然而，最近的证据指出椎间盘突出更多是由于太多旋转导致椎间盘承受微拉伤，而不是由于直接的外伤压力造成的。常识告诉我们，跳远运动员着地瞬间，完全依靠腿部所有骨骼和软骨的压力抵抗（虽然在本例中，腿部骨骼也可以被认为是“一叠砖块”，但是压力是透过体内骨骼胶原网络分配，并且以“张拉整体结构”方式往外传送至全身的软组织的)。在日常活动中，身体会采用多种结构模式，包括张拉整体结构和基于压力的结构模式。

从纯粹的一叠砖块的示例到图A1.86中自我保持的张拉整体结构，帆船示例是一个解释“中间地带”的例子。在抛锚的时候，桅杆会自己矗立起来，但当我们“看到狂风将帆吹得鼓胀”（引自莎士比亚，《仲夏夜之梦》）时，满负荷的桅杆必须依靠侧支索或拉索的张力来获得进一步支撑，否则就会折断。通过这些拉索，力量被分散到整个船身，因此桅杆可以做得细一点，轻一点。我们的脊柱也依靠其周围张力“绳索”（尤其是竖脊肌和最长肌）保持的平衡，以减少脊柱结构的体积和重量，尤其在腰椎部位。

在丹佛国际机场或者登陆www.freiotto.com，我们可以看到Frei Otto结构，该结构是个美丽的膜状仿生结构，其依靠张力原理，但不是纯粹的自主张拉整体结构（因为它固定在地面，并且依靠与地面的连接）。此外，以绳索和薄膜结构为标志的慕尼黑奥运会主会馆，使我们可以看到人们如何进一步探索和利用张力-压力的平衡，该平衡主要倾向于依靠张力。躯体的核心是柔软的，只有通过附着在“棘突”上的绳索并保持平衡，才能直立起来。只要绳索位置适当，牵拉绳索就可以将桅杆固定在以它为半径形成的半球中的任何一个点上。切断绳索，柔软的核心部分就掉到地上，无法再做任何支撑。髂肋肌的这种排列与Frei Otto中的绳索相似，如图A1.91所示，髂肋肌就位于竖脊肌的外缘。

虽然我们确信，人体的整体架构最终将完全可以用张拉整体结构的数学模型进行描述，然而更稳妥的说法是：它虽有应用潜力，但不幸的是，如上所述，它的使用效率并不高。虽然该主题仍需进一步研究和探讨，但目前可以明确的是：人体张力筋膜网是连续的并且可以拉住骨骼，而骨骼则可以向外支撑以撑起筋膜网。人体在其自身内部分配张力（尤其是长期持续的张力），使得各个组织受力均衡。临床显示，虽然其中机制不甚明确，但是放松身体某个部分的确可以改变远端组织。这一切表明，张拉整体结构即使不是构成人体首要的几何学原理，至少也是值得我们慎重考虑的内容。Tom Flemons发明的模型（www.intensiondesigns.com 和见图A1.79、A1.84~A1.86）极好地引起了我们的共鸣。这些早期的人体站立“力学图像”是人体建筑模型，但是没有复制出人体的弹力和行为动作。它们出色展现了悬吊时的内平衡，但无法做到像生物体那样自我驱动。

预应力和弹性能量储存

（筋膜弹性会在本附录中进一步讨论）每个张拉整体结构系统都储存着能量——它是系统固有的：当弹性张拉网络向中心拉时，受压的构件会有恒定的压力向外推。静态的张拉整体结构是反作用力的平衡，而不是均衡。如图A1.80，改变张拉整体结构，额外的能量就会被储存；当撤走外力，结构回到原来的形式和力学平衡状态时，能量会被“释放回去”。

如果张拉整体结构中任何一个单元（如压力杆、弹性组织或者结合点等）断裂，其动态平衡就会被打破，结构会变形，最终要么彻底崩溃，要么找到新的平衡点。在我们身体上可以看到这样的例子：一个深达真皮的伤口，伤口会张裂开。由于切口释放了真皮和皮肤深层被抑制的张力，体液迅速弥漫并被海绵状的氨基葡聚糖吸附。肌成纤维细胞（见上面的细胞部分）必须将裂口两侧拉到一起，新的筋膜编织起来，以修复破损并再次恢复动态平衡，使基质吸收体液并减少肿胀，最终平衡周围胶原网状的环向拉力。身体组织的相对水合作用，尤其是间隙基质的相对水合作用，是由这些向心力与离心力之间的平衡来决定的。

要将这些张拉整体模型应用到运动和不同的负荷中，我们需要做更多的调整。松散的张拉整体结构具有“黏性”——容易变形，流体形状易变，给予一定负荷就会倒塌。当拉紧张力膜或绳索（尤其是全面均衡地收紧时），结构会变得越来越有弹性、甚至接近刚性，产生类似圆柱的抗压性。换句话说，增加预应力就增加了结构承受负荷而不变形的能力。

如Ingber”19所说的那样：“任一构件的张力增加，都会导致结构中所有构件的张力增加，即使位于结构的对侧也一样增加。”当局部受到压力时，张拉整体结构模型中所有相互关联的构件都会重新调整自身。并且随着施加压力的增加，会有更多的构件来到受力部分的方向，导致该材质出现线性硬化（虽然以非线性方式分布）。

这自然让人联想到本章开篇时谈到的纤维系统对拉力的反应。取一团松散的棉花，轻轻地拉它的两端，就可以看到这些原本多方向排列的纤维沿着我们手指拉动的方向重新排列，直到线性排列的纤维绞缠住时，拉伸会突然停止。当有额外的张力时，人体纤维也会做出类似的反应，就像一个张拉整体结构或中国式翻绳（Chinese finger puzzle）。我们可以继续牵拉，克服这些约束力，将棉球或翻绳拉成两半。当这种情况发生在体内时，就是筋膜损伤。

换句话说，张拉整体结构表现出弹性，如果逐步增加负荷至破裂点或崩溃点，它会变得更坚硬。如上所述，如果一个张拉整体结构预先加载负荷，特别是通过收紧张力构件（“预应力”），该结构就能够承受更多的负荷而不变形。由于“预应力”的可调整性，以张拉整体结构为基础的生物结构能快速、轻松地变硬（肌肉收缩），用以承受更大的负荷压力或冲击而不变形，同时可以快速卸载压力，故而使整个结构异常灵活，对较小的负荷响应更灵敏。

这就产生了在高负荷可预测情况下（如举重、搬钢琴等）的“筋膜紧绷策略”和低负荷不可预测情况下（如跳过小水沟、打乒乓球等）的“神经肌肉控制策略。（高负荷和不可预测性是导致损伤的原因。）

我们已经描述了肌筋膜系统在应对压力或者预备应对压力时的两种方式：①明显和快速的压力——在神经系统的控制下，肌肉组织在筋膜网内快速收缩，对某个部位或者筋膜线产生预应力；②长期的压力导致周围的细胞外基质重塑，增加有需求部位的基质。肌成纤维细胞收缩是一种中间方法，可以给筋膜增加少量的预应力。

我们已经讨论过肌成纤维细胞的独特作用，它是从“组织一骨骼”的宏观张拉整体结构到细胞骨架的微观张拉整体结构的一个完美过渡，这是我们下一个，也是最后一个将深入讨论的筋膜主题。

生物力学的自动调节——微观张拉整体结构：细胞如何平衡张力和压力

迄今为止，我们一直在宏观层面上讨论张拉整体结构，因为它和我们的解剖列车模型有关。在讨论肌纤维细胞时，我们看到了细胞内部结构如何与细胞外基质的宏观结构相关。张拉整体结构的几何观点最近得到了广泛的支持，现在被称为机械生物学，与各种类型的运动训练和手法干预有关。谈张拉整体结构之前，我们先在显微镜下再次观察筋膜。在这里，我们发现了一组新的联系，意外地瞥见了运动和重新归位对细胞功能的影响，包括表观遗传学表达。

在这本书的基础上，请原谅我们要保留关于肌成纤维细胞的部分内容，多年以来，我在教学中都会讲：细胞“漂浮”在我们已经描述过的细胞外基质中。我会说：“医学专注于细胞内的生物化学，并已经取得了巨大的成就，而手法和运动治疗师则专注于细胞之间发生的事情。”细胞可以被看作是一个“充满水的气球”，细胞器漂浮在气球中，就像细胞漂浮在细胞外基质中一样。

这项新研究（主要是波士顿儿童医院的Donald Ingber 博士和他的团队）已经把所有分离的理念都彻底打败。现已明确：在细胞内有一个结构严密而活跃的“肌肉骨骼系统”，称为细胞骨架，每个细胞器都附着在它上面，沿着它运动。细胞骨架的命名有点瑕疵。因为它还包含肌动蛋白分子，可以收缩并产生力，作用在细胞内、细胞膜上，或（正如我们在肌成纤维细胞上看到的一样）通过细胞膜到达周围的基质。所以这个细胞骨架和肌肉骨骼系统或肌筋膜系统是平行的。这些机械上活跃的连接（抗压的微管、拉力性的微丝和纤维间的元素）几乎运行于每个细胞和细胞外基质中，这种相互激活的关系永远终结了独立细胞漂浮在“死亡”的结缔组织产物海洋中的观点。

我们已经知道细胞膜的磷脂“双层袋”上镶嵌着球状蛋白，它们给细胞内外提供受体的结合位点和离子通道。许多非常特殊的化学物质可以与之结合，以各种方式改变细胞的活性。Candace Pert的大作《情绪分子》（Molecules of Emotion）使得“内啡肽”这个名词变得家喻户晓，他的研究证实了上述的连接：细胞外的化学物质结合到这些跨细胞膜的受体上，从而影响细胞内的生理活动。

黏占合素（adhesome）

有项新发现跟我们现在的工作高度相关：即细胞膜上除了一些化学受体，还有些跨膜球蛋白[是一个被称为整联蛋白（integrins）的化学物家族，包括选择素（selectins）、钙黏素（cadherins）和许多新增的黏合素）]是机械感受器，它们传递从细胞周围（即细胞外基质）到细胞内部，甚至到细胞核的拉力和压力。所以，除了化学调节之外，我们现在要增加细胞力学调节这一概念。

到20世纪80年代初，科学界已经认识到基质物质和黏附基质蛋白是连接到细胞内的细胞骨架系统上的。该连接是从细胞核到细胞骨架，再到膜内的局部粘连分子（focal adhesion molecules）,然后穿过含有整联蛋白和其他跨膜连接物的细胞膜，经由多糖-蛋白质复合物[191和蛋白多糖（如纤维连接蛋白）连接至自身的胶原网（图A1.96）—这种连接在肌成纤维细胞内异常牢固，通常由细胞内连接至基质，但同样的力学调节过程会延伸到每个细胞，通常由外及内：不论怎样，细胞外基质的机械环境中，运动可以对细胞的功能产生或好或坏的影响。

很明显，某种细胞粘连是非常必要的，可以将身体各部位黏在一起，但“黏合体”内机械信号（现在称为机械传导）的强度和重要性也在多种疾病中发挥重要作用，如哮喘、骨质疏松、心脏衰竭、动脉粥样硬化、脑卒中及明显涉及力学的疾病，如腰痛和关节痛。潜在的影响还包括，力传导有助于引导胚胎发育和成熟，包括血液凝固、伤口愈合和消除感染等。

例如：“有一个关于基质成分和乳房上皮细胞之间相互作用的研究，戏剧性地展示了周边黏着物对完整细胞功能的重要性。上皮细胞一般形成皮肤和大多数体腔的内层；它们通常在一种叫作基板（basal lamina）的特殊基质上单层排列。特定的上皮细胞沿着乳腺排列，并根据激素的刺激来分泌乳汁。如果我们把小鼠的乳房上皮细胞取出来并放在实验室培养液里培养，它很快会失去常见的立方形状及分泌乳蛋白的能力。但是如果让它在层粘连蛋白（基板中的基本黏附蛋白）中生长，这些乳房上皮细胞就会恢复常见的形状，形成基板，并形成类似乳腺的结构来分泌乳汁。

换句话说，细胞外基质的机械感受器和蛋白质都是通过细胞表面的整联蛋白连接到细胞中，形成一个通信系统。这样的连接可以改变细胞与细胞核的形状及其生理特性。细胞会如何应付其周围的力学改变呢？

“细胞的反应取决于细胞的类型、当时的状态和基质的特定成分。细胞的反应有时候是改变形状，有时候是迁移、增生、分化或者更加巧妙地改变其活动。通常，各种变化是由基因活动的改变引起的。

这些像弹簧一样的“机械分子”把信息从基质传入细胞，改变基因表达或新陈代谢，并且如果合适的话，这些信息还可以从细胞传回到基质。

“我们发现，当我们增加对整联蛋白（穿过细胞膜并连接细胞外基质和内部细胞骨架的分子）施加压力时，细胞的反应是变得越来越硬，就像整个组织一样。

此外，通过改变细胞骨架内的预应力（如改变可收缩微丝的张力），就可以使得活细胞变得僵硬或灵活。”

细胞外基质和细胞内基质之间的实际连接力一般是由无数的弱连接实现的（就像尼龙搭扣一样），而不是只靠几个强大的连接。然而，肌成纤维细胞是个例外，靠的是强力连接。这些局部粘连点和外部整联蛋白的结合会根据环境的变化做出反应，如当细胞迁移时，它们会在受体点快速地连接或断开。Pert的研究指出，细胞表面的化学受体会参与新陈代谢，对它们施加压力并不能有效地在细胞内传递力。传递局部拉力和压力的工作只能由整联蛋白来完成，这一点“在动物体内的任何一种细胞上”都有体现。

这让我们对生物力学、知觉和健康之间的关系有了一个全新的认识。细胞并不是独立的“孤岛”漂浮于细胞间基质的“死海”中。这些细胞不仅与基质相连，而且在基质内活性很强，这些基质反应灵敏、积极应变，经由多种连接与细胞进行有意义的沟通。

该连接通过整个身体的张拉整体结构的几何学联系，不断地改变以回应细胞的活性变化、身体的活动（如沿着纤维基质的力学传达）和基质本身的状态。

微观张拉整体结构和理想的生物力学健康

细胞看起来就像有机体一样，是一个可伸缩的活性系统，进行组装、运作和维护自身稳定。它们通过张力信号，借助黏附分子和局部环境进行沟通并移动。肌肉-筋膜-骨骼系统作为一个整体，主要以张拉整体结构来发挥其功能。Ingber指出：“只有张拉整体结构才能够解释你每次移动手臂时，皮肤如何延展，细胞外基质如何伸展，细胞如何变形，以及构成细胞内部框架的那些相互连接的分子是如何感受拉力的——所有这些都不会断裂或中断。

基质、受体和细胞内的结构，这三者组成了我们“空间上的”身体。虽然这项研究已经绝对证明了其生物反应性，但是我们仍然有疑问：该系统是否如本章之前所假定的那样，真的“有意识”？是否只有通过肌肉和纤维间隙的神经牵张感受器和肌梭，我们才能感知该系统的运转？

任何一种结构性干预治疗方法都是通过这一系统来发挥作用的，它可以改变人体内无数张拉整体结构之间的力学关系，将我们的动觉和细胞与基质之间的动态互动联系起来。

对整联蛋白的研究刚刚开始为我们展示“空间医学”的肇端和空间健康的重要性：

“为了进一步研究其可能性，（我们团队的研究人员）设计了一个方法以操控细胞的形状和功能。他们把活细胞放置在由细胞外基质组成的、微型粘连‘岛’上，强迫它们变成不同的形状，如球形、扁平形、圆形、方形等。每个小‘岛’的表面涂上了一层类似不粘锅涂料特氟龙（Teflon”）的物质，使细胞无法与其粘连”。

通过简单地改变细胞的形状，可以在不同的基因程序内切换细胞。被拉长或被压扁的细胞会变得更倾向于分裂，而被阻止扩展的圆形细胞会激活自杀性凋亡基因。当细胞没有被过度延展或限制时，它们的能量就不会用在分裂或凋亡上，而是会根据组织的特定形式来分化自身：毛细血管上皮细胞会形成中空的毛细血管；肝细胞会合成血液需要的蛋白质等。

因此，机械信号会和化学信号结合起来，告知细胞和细胞骨架该做什么。细胞表现扁平是由于其细胞骨架过度延展，所以它们会感觉需要更多的细胞以覆盖其周围基质（如修复伤口），并且需要分裂细胞。细胞表现圆形和来自四周的压力表明有太多的细胞来争夺基质内有限的空间，并且细胞增殖太多；所以一些细胞必须死掉以避免形成肿瘤。如果在两极之间，处于“宜居带”上，那么“刚刚好”的张力环境中会使组织形成并维持正常的功能。理解了这种转变是如何产生的，可能会带来癌症治疗和组织修复的新方法，甚至可能产生人造的组织替代物。

新的力学均衡

这项研究为我们指明了方向：不能只盯着局部组织的疼痛，还要整体考虑压力和拉力在全身的分布。如果每个细胞都有一个理想的力学环境，那么人体就会有一个理想的“姿势”。由于先天、后天及个人使用等因素的影响，每个人的理想姿势会略有不同。在理想姿势下，身体的每个细胞都会达到力学平衡，实现最佳的功能。这使人们对过去“理想”的人体比例的研究进行了反思，从而产生了以科学为基础的新理念。这种理想不是建立在几何比例上或乐曲的协调上，而是建立在每个细胞理想的力学“家园”上。

因此，使肌筋膜经线，甚至整个胶原网达到力学平衡对于健康（包括细胞健康和整体健康）具有深远的意义。“很简单，张力沿着张拉整体结构传递，可以将力分配到各个彼此相连的部分，同时，也可以从力学角度连接或‘调整’整个系统。

对于手法治疗和运动治疗，调整整个筋膜系统对于维持免疫系统健康、改善生理功能、预防未来的损伤以及形成自我意识和个人的整合性都具有长期的影响。当寻求张力平衡时，我们更伟大的目标是使人体肌筋膜经线像琴弦或帆船绳索那样达到力学均衡，同时使得动作协调、关节活动范围正常并且减轻疼痛。

然而，事实上，每一个细胞都会参与到我们所谓的“张力场（tensile field)”中（也可参阅附录四）。本研究想阐明的是当细胞对于空间的需求被限制时，细胞就会发生一系列代偿性移动，如果代偿仍然无法恢复其空间排列，细胞的功能就会受损（compromised )。虽然我们建议使用客观评估张力的方法，但是经验丰富的治疗师用双手或眼睛就可找到张力失调或张力过高之处。一旦发现，就可以考虑各种治疗方法，然后找到合适的方法去释放存在的机械应力。

自我调节的力学体系

人体必须持续不断地释放和分配张力。人们最近发现并描述了这一机制——即结缔组织内神奇的碎形适应系统（fractal adapting system)。在筋膜世界里，我们必须要分享法国手整形外科医师JeanClaude Guimberteau著作中的真知灼见和美丽的图片。这些图片显示了活体内的微观张拉整体结构与宏观张拉整体结构（这是一种人为的区分，因为张拉整体结构在不同的水平上是无缝衔接的）的相互联系。

本书的许多描绘，无论是言语描述还是视觉展示，都是来自实验室的研究或尸体解剖。而本部分的图片是在手术期间征得患者同意，在活体内拍摄的。这些图片清楚地展示了正常筋膜的健康功能，揭示了一个令人震惊的新发现——筋膜层是如何相互“滑动”的。

手的筋膜层（特别是在腕管内的肌腱）比起其他组织表面，需要有更多的滑动。这就可以理解为什么Guimberteau这样的手整形外科医师会在这个问题上找到更精确的答案。想要动作不受限，每层筋膜间就必须可以滑动。然而，在进行解剖时，人们无法观察到筋膜面彼此间的自由滑动；相反，我们能看到要么是纤细的筋膜“绒毛（fuzz）”，要么是浅层筋膜与深层筋膜之间牢固的连接点，和肌外膜周边一样。这倒是符合本书所倡导的“筋膜一体化”主旨，但是我们不由得产生疑问：究竟是什么造成了筋膜网内的“自由”移动。

现代解剖学通常认为：腕管内肌腱和足踝周围小腿肌腱的运动，是由于具有特殊的腱鞘或肌腱滑囊，它们在解剖学图谱中（如《奈特解剖学》或者《格氏解剖学》）通常被画成蓝色。Guimberteau博士把一台摄影机放入这些所谓的滑囊系统中，得到了一个惊人的发现：肌腱与其周围组织的连接是连续不断的！这一发现不仅适用于手部，而且适用于人体许多疏松组织的间隙部位。运动的需求与保持连接的需求之间必然有一场战争，这场战争通过一系列不断变化的、碎形分隔的多面体气泡来解决。Guimberteau博士将这些气泡命名为“多微液泡胶原吸收系统(multimicrovacuolar collagenic absorbing system)。

这些气泡的表面由弹性蛋白和I型、Ⅱ型、Ⅲ型、I型胶原组成。气泡内含有80%的水、5%的脂肪和15%的亲水性蛋白多糖。糖-蛋白混合物（糖胶聚糖）的蕨状分子充斥其间，将微气泡的内容物转变为微黏的果冻状。当两个筋膜层的任何一面发生移动（如肌腱和屈肌支持带），这些气泡就会相互滚动并滑动，像肥皂泡那样分分合合。从数学的角度来看，“混乱”中隐藏着一种复杂的秩序。这种潜在的秩序允许筋膜网内所有的组织被血管化（故而被滋养和修复），无论它向哪个方向延伸，都有营养供给。

这样的组织结构在人体内随处可见，不仅仅是在手腕部。无论何时，在没有浆膜的情况下，筋膜表面需要相互滑动时，这种蛋白多糖-胶原蛋白凝胶气泡使皮肤和皮下组织之间、肌肉之间、血管神经之间以及所有邻近结构之间可以做微小而必要的滑动，自动适应多种作用力。这种结构几乎存在于人体的任何部位；张拉整体结构分分秒秒都在运转。

这些图片几乎不需要补充说明，其本身就已经说明了一切。如果你需要看动态的，可以登录www.endovivo.com 和 www.anatomytrains. com,观看J.C.Guimberteau 博士的相关视频（静态图片不能展现这些微液泡和微小梁如何改变自身以适应内外运动所施加的作用力）。图A1.97~A1.99显示了小梁的“支柱”（实际上是液泡边界的一部分）,它将胶原纤维和黏稠的黏多糖结合起来，自发地改变节点，破碎并重组，或弹回原来的形态。在静态的图片中，我们也无法看出这些黏性条索是中空的，液体在这些竹管样的构架中流动（可能就是间质内的导管，见前文关于筋膜内液体运动的内容）。

J.C.Guimberteau的研究结果将宏观和微观层面上的张拉整体结构整合在一起。它展示了整个生物系统是如何围绕着一个“压力球”而构建的，这个概念也常见于颅骨整骨术和内脏手法。它表明了一个机制：即使是轻触皮肤也能深入到达身体的内部结构。它展示了人体是如何经济地使用材料，并制造出了一个不断变化的自我调节系统。

生物力学的自我调节

关于科学方法，笔者还有最后一点个人提醒：不要简单地观察，而要带有理解地观察，才能有重大发现。笔者和许多科研人员在解剖组织时都看到了这些微液泡。在阿尔卑斯的课堂上，每逢逾越节宰杀羔羊时，我们都在其变成晚餐之前先进行解剖。多年来都观察到了在皮肤和深层筋膜之间以及其他蜂窝组织内存在这些气泡，但是却没有对此进行相关思考，只是武断地认为这是羊组织的死亡过程或者暴露在空气中的后果。图A1.101A是一张新鲜组织解剖的显微照片，拍摄于笔者接触到J.C.Guimberteau 博士的研究的6个月前。这张照片是一个视频短片中的截图，在短片中，我们只观察筋膜纤维和基质的行为，完全忽视了组织样本中微液泡的作用，再一次将其视为不重要的存在从而忽略了。

总之，我们可以看到：在多变的黏性水合糖蛋白凝胶中，全身性的多变弹性纤维网将70万亿个细胞结合在一起，构成了“我们”。这些细胞被引导至相应的部位，延展（或不延展）为适当的形状，而这种形状可以决定它们的后天功能。从液体流动力到重力，这些内源性和外源性的作用力使得张力环境不断地改变。

这种景象（不是空想，是我们现在所能理解的生理学）远远超出了公众对“筋膜”的了解（“哦,我知道筋膜，我锻炼后会用泡沫轴放松它们。”）——我们需要一个全新的术语来全面理解它。如上所述，J.C.Guimberteau称其为“多微液泡胶原吸收系统”。Bordoni称其具有“内部网络的快速适应能力。我们则称其为生物力学自我调节系统（biomechanical auto-regulatory system，BARS)。因为它是从“筋膜系统”这个术语中延伸出来，与细胞的每个基因程序相关。最终叫什么都无关紧要，当我们将每个细胞内的机械力连接到有机整体时，这一人类生理学的新领域有可能将物理治疗、体育教育、运动表现，以及心理学和医学的元素结合起来。

当然，BARS是在神经系统的帮助下工作的，但是它有许多调节功能，这些功能超出了人类神经系统的注意范围，比其更快，甚至神经系统都没有意识到。黏性构件的作用就像一个缓冲器，一种非牛顿流体，可以吸收和消散快速的力量。例如，我们已经注意到的，指骨间关节中的滑液在接球的瞬间实际上是“固体”的，而1秒后，把球拿在手里扔回去时，它又变成液体的。凝胶样的物质可以自由灌注到细胞内，并维持适合组织的水合程度。纤维构件维持整体形状和组织的位置[200。在健康的人体中，它们作为一个设计极其良好的生物力学调节系统一起工作。

未来几十年，研究人员和临床工作者面临的挑战是如何整合这些全新的观点，即我们的细胞是如何结合并调整的，从细胞核内的遗传物质一直到整个生物的整体水平是如何无缝衔接的。我们在训练、康复和体育方面的全方位实践（我们称之为“空间医学”）将会得到提升，并和这种模式相匹配，所有身体可动的物种研究都会因此受益。

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