Tensegrity, Ein Modell zur Druckverteilung, stabil und elastisch



Tensegrity ist ein schönes Beispiel dafür, wie in einer vernetzten Welt verschiedene Fachrichtungen sich gegenseitig befruchten können. Die Architekten waren es, die mit neue entwickelten Materialien, das Prinzip von Tensegrity entdeckten und experimentell weiter entwickelten. Ein Kunstwort, zusammengesetzt aus den Begriffen tensional integrity, Zusammenhalt durch Zugspannung. Das heisst, man konnte Formen und Körpern Stabilität verleihen, indem man mit elastischen Zügen feste Teile miteinander verband. Die Konstruktionen waren jetzt viel leichter, da man weniger Material brauchte, besassen dieselbe Stabilität, hatten aber den Vorteil, viel beweglicher zu sein. In geschlossener Form machen sie den Eindruck, als schwebten sie im Raum. Und tatsächlich ist der Druck auf den Boden gering. Stabilität und Beweglichkeit bei minimalem Materialverbrauch.Calatravabrücke in Jerusalem (David's Harfe), ein Kreissegment auf zwei Säulen

Sie haben schon alle eine der neuen Brückenbauten gesehen, bei denen man sich wundert, dass sie stabil sein können, oder moderne Sportstadien, die trotz ihrer Kompaktheit fast fragil wirken. Das Geheimnis liegt darin, dass die normalerweise nach unten gerichteten Druckkräfte nach oben abgeleitet und verbunden werden. Dadurch wird erheblich an Baumaterial gespart und es sind eben solche frei schwebenden Kreationen möglich, die zudem noch ungewöhnliche und unsymmetrische Formen annehmen können.

Jetzt wissen wir, diese Technik wendet unser Körper zum Teil auch an, im Grossen von Kopf bis Fuss mit Sehnen und Faszien, sowie auch im Kleinen, auf der Zellebene mit filigranen bindegewebigen Strukturen. So ist die Vorstellung, wir sind gebaut wie eine gotische Kathedrale, bei der ein Stein auf dem anderen steht, und wo die unteren Steine die oberen tragen müssen, nur zum Teil richtig. Der unterste Knochen der Wirbelsäule trägt eben nicht die ganze Last der darüber liegenden Wirbel, wie heute noch vielfach gelehrt. Faszien- und Sehnenstränge, die an den knöchernen Strukturen (Wirbeln), den Zwischenwirbelscheiben und Bindegewebsplatten ansetzen, ziehen dreidimensional in alle Richtungen und verteilen den Druck von jeder (Wirbel)Ebene auf die Umgebung, auf Muskeln und Organe. Deswegen können wir aktiv auf jede Haltungsveränderung leicht und geschickt reagieren. Die Gefahr einer Verletzung ist deutlich kleiner. Günstig ist es immer, den Zug möglichst weit weg nach oben abzuleiten. Das ist der Fall bei einer ausgeglichenen, normalen Haltung. Sobald eine Dysbalance auftritt, bleibt die Verteilung stecken und kann dann zum Beispiel zu Verspannungen im Nacken- und Halsbereich führen.

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Durch die gewonnene Elastizität sind wir auch deutlich schlechter zerstörbar. Schon ein einfacher Sprung aus einem zwei Meter hohen Fenster mag das verdeutlichen. Wer nicht geübt ist, kann leicht mit der Ferse aufkommen. Aber der Knochen zersplittert nicht. Ein Teil des Druckes wird sofort über Sehnen und Bänder an der Aussenseite der Beine, über den Rumpf bis zu Kopf und Armen weitergeleitet. Der gesamte Körper ist an der Reaktion beteiligt bis in die entfernteste Region. Der Körper faltet sich förmlich zusammen und aus dem Brustkorb wird die Luft herausgepresst. Wegen der raschen Verteilung bricht kein Knochen, die Gelenke bleiben heil. Allerdings hängt die Wirksamkeit auch vom Trainingszustand ab. Die Belastungsbahnen müssen in Übung sein, Faszien und Sehnen sollten eine gewisse Stärke haben, Muskeln blitzschnell reagieren können. Daher ist es gut, wenn die Hauptautobahnen regelmässig belastet werden.

Es geht um Stärke und um Reaktion. Faszien und Knochen müssen ihre Funktionen beibehalten können. Dazu sind keine athletischen Stressprogramme nötig. Es genügt eine regelmässige, sanfte Stimulation (Osteporoseprophylaxe). Das tägliche balancieren auf einem Bein ist eine sehr gute Übung und vor allen Dingen im Alter sehr wirksam. Ausserdem wird ein Mechanismus trainiert, der in seiner Bedeutung immer noch unterschätzt wird. Nämlich die „intuitive“ Reaktion des gesamten Bindegewebes, das einen plötzlichen, unerwarteten Druck „intelligent“ verteilen kann, sodass es zu keinen Verletzungen oder gar Brüchen kommt. Diese Kommunikation kann nicht über das Nervensystem laufen, weil die Nervenleitungsgeschwindigkeit unseres Körpers viel zu langsam ist. Mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Druckwellen im Wasser (weit über 1000 m/sek) können trainierte Systeme reagieren. In der kleinen Welt der extrazellulären Matrix wird die zerstörerische Gewalt in kleine Päckchen aufgeteilt und möglichst schnell und möglichst weit weg geschoben.

Wir bleiben unversehrt, da wir bei möglichst geringer Masse nach dem Tensegritymodell die optimale Lösung zwischen Stabilität und Beweglichkeit gefunden haben.