I SISTEMI TENSEGRITI

“Tensegrity” è un termine coniato nel secondo dopoguerra dall’ architetto Richard Buckminster Fuller (1895-1983) unendo le parole inglesi “tensile” e “integrity”, neologismo che definisce le proprietà di un sistema vettoriale chiuso di stabilizzarsi meccanicamente tramite forze di tensione e di compressione che si equilibrano tra loro (Pienta & Coffey, 1991).

Una struttura tensegrìta è caratterizzata da barre rigide assemblate tra loro e unite a cavi flessibili. Di queste componenti, le barre creano una spinta verso l’esterno contro le parti in trazione costituite dai cavi che a loro volta esercitano una forza opposta verso l’interno.
La peculiarità di tale struttura è una notevole resistenza meccanica complessiva rispetto alla capacità dei singoli pezzi e, allo stesso tempo, quella di potersi adattare alle perturbazioni esterne, trasmettendo le sollecitazioni all’intera struttura.

È con questa connotazione che associamo il termine Tensegrità alla struttura del nostro organismo, dall’apparato muscolo-scheletrico agli equilibri intratissutali e intracellulari, è dotato di una stabilità che non dipende dalla resistenza di ciascun singolo componente, ma dal modo in cui l’intero sistema distribuisce e bilancia le forze subite.

LA BIOTENSEGRITA’ E I SISTEMI COMPLESSI

Di recente è stato coniato il termine ‘Biotensegrità’ che implementa la storica concezione dove lo scheletro è visto come telaio sulla quale i tessuti molli sono cuciti, ampliandola ad una visione dove invece è l’intricata rete mio-fasciale a costituire un involucro entro la quale lo scheletro è contenuto e supportato in un effettivo sistema di Tensegrità. (3)

Sono soprattutto gli stimoli provenienti dall’ambiente esterno che inducono l’organismo a riorganizzarsi internamente, con l’obiettivo di mantenere efficaci ed efficienti le funzioni fisiologiche: un concetto meglio noto con il nome di Allostasi.

Tutti i sistemi del corpo, da quello muscolo-scheletrico a quello cellulare, dal nervoso al biochimico, dal viscerale all’endocrino, interagiscono in maniera costante e sinergica, garantendo così l’evoluzione e la sopravvivenza della specie.

Ingber nel 1998 nel suo lavoro Spektrum der Wissenshaft scrive:

“A partire dalle molecole fino alle ossa, dai muscoli fino ai tendini del corpo umano la tensegrità costituisce il principio costruttivo preferito della natura.

Solo con il suo aiuto si può capire perché a ogni movimento del braccio si tende anche la pelle e questa trazione agisce fino alla struttura interna delle cellule senza che nulla si rompa o si strappi.

Grazie a ciò, con la tensegrità è possibile spiegare come sono coordinati tutti questi fenomeni negli organismi viventi”.

Nel recente passato, in altri diversi ambiti di studio (Economia, Ingegneria, Medicina, etc.), si sta spostando sempre di più l’attenzione dell’indagine e della valutazione da un approccio riduzionista, basato sull’analisi dei singoli elementi a sé stanti, ad un approccio maggiormente focalizzato sul funzionamento dell’intero sistema: perfino Aristotele, a suo tempo, enunciava che ‘Il tutto è maggiore della somma delle sue parti’.

Questo perché anche il nostro corpo è costituito da un insieme di elementi che si influenzano vicendevolmente in interazioni dinamiche e continue che, ripetendosi e consolidandosi nel tempo, vanno a definire i pattern ricorrenti e le vie preferenziali, generando così le proprietà che caratterizzano tutto la struttura biologica. (1)

L’approccio a questo tipo di complessità rende inevitabilmente più difficile l’interpretazione e genera una richiesta di conoscenze che possano andare ad analizzare in maniera trasversale ed olistica il funzionamento del sistema: dalla valutazione dei singoli elementi al loro ruolo nel complesso, dal micro al macro e viceversa.

Ingber ha inoltre lavorato all’idea di tensegrità cellulare descrivendo come il citoscheletro sia stabilizzato da una tensione pre-esistente data dall’interazione delle forze tensive, generate attivamente dai filamenti actinici, e compressive originate dai microtubuli, internamente, dalla ECM e dalle cellule adiacenti, esternamente. (Ingber et al 1981; Ingber and Jamieson 1985, Ingber 1993, 1997, 2003a, 2006)

Ma cosa succede, quindi, a livello microscopico?

LA MECCANOTRASDUZIONE CELLULARE

Una delle principali aree di interesse a riguardo è l’emergente campo della meccano-biologia che studia come le cellule siano in grado di interpretare gli stimoli meccanici provenienti dall’esterno per regolare e modificare le proprie risposte biochimiche: un processo conosciuto con il nome di Meccanotrasduzione.

Le cellule presentano canali ionici meccanosensibili che vengono attivati o disattivati dalla stimolazione meccanica della membrana cellulare dando luogo a cascate di reazioni all’interno della sua struttura. (Ingber, 1993).

La risposta biochimica di una cellula alle perturbazioni di tipo meccanico necessita di almeno due fattori: per primo, una struttura che capti la turbolenza, ed in secondo luogo un elemento che trasmetta l’informazione da questo sensore meccanico ad un target come un sito di trascrizione nucleare o una proteina in grado di iniziare un modellamento citoscheletrico.

La struttura generalmente implicata nella rilevazione di stimoli meccanici è costituita da proteine transmembrana chiamate integrine (Janmey & Weitz, 2004).
La stimolazione delle integrine può avvenire direttamente attraverso una forza meccanica captata dalle proteine della ECM ad esse legate, oppure tramite una stimolazione diretta sulla membrana cellulare, nella quale le integrine sono immerse (Ingber 2003).

Le integrine, infatti, attraversano completamente la membrana cellulare, ma presentano un dominio citoplasmatico che si lega alle strutture citoscheletriche (in particolare ai microfilamenti actinici), mentre nel versante extracellulare instaurano connessioni con proteine della ECM come la fibronectina, e in misura minore il collagene.

Importanti interpreti di questi fenomeni appena descritti sono i Fibroblasti, presenti soprattutto all’interno del tessuto connettivo.
Queste cellule hanno la funzione di produrre svariati elementi costituenti la ECM nella quale sono immersi (fibre collagene, fibre elastiche, glicoproteine, etc.): la produzione e la riorganizzazione di questi elementi è determinata quindi dalle sollecitazioni meccaniche alle quali i fibroblasti vengono sottoposti, direttamente o indirettamente.

IL SISTEMA FASCIALE

Il tessuto fasciale è una struttura collagenica che avvolge il corpo, un vero e proprio ‘collante’ che rende il sistema strettamente inter-connesso in tutti i suoi elementi, una fitta rete tridimensionale con capacità di stabilizzazione e trasmissione di forze da una scala macroscopica a una microscopica.

Le sue caratteristiche la rendono particolarmente partecipe alla conversione meccano-chimica a livello cellulare, contribuendo a una globale e continua modificazione delle proprietà tissutali e non solo.

La commissione sulla Nomenclatura Fasciale, ‘Fascia Nomenclature Committee’, (Adstrum et al., 2017) ha enunciato di recente la definizione funzionale di ‘Sistema Fasciale’:

“Il ‘sistema fasciale’ consiste in un continuum tridimensionale collagenico, più o meno denso, formato da tessuto connettivo che si addentra nel corpo.

Questo sistema incorpora elementi come il tessuto adiposo, strati avventizi e neurovascolari, aponeurosi, fascia superficiale e profonda, epinevrio, capsule articolari, legamenti, membrane, meningi, espansioni miofasciali, periostio, retinacolo, setti, tendini, fascia viscerale, e tutto il tessuto connettivo inter e intra-muscolare inclusi endomisio/perimisio/epimisio.

Il sistema fasciale circonda, si svolge e penetra tutti gli organi, muscoli, ossa, e fibre nervose, dotando il corpo di una struttura funzionale, tale da creare un ambiente che garantisce a tutti i sistemi di operare in maniera integrata.”

Uno dei primi autori a sviluppare nuove teorie legate al concetto di Fascia è Thomas Myers con la sua idea sulle ‘Catene Miofasciali’ enunciando che: il sistema muscolo-scheletrico è compattato saldamente dal sistema mio-fasciale, costituito da muscoli e fasce, tendini e legamenti, capaci di andare in trazione, ovvero di opporsi a forze compressive (Myers, 2002).

Questa teoria di Myers, per quanto ancora solo parzialmente riconosciuta in letteratura, avvalora il concetto di bio-tensegritá: apporta una visione integrata della fascia che si struttura secondo diverse linee mio-fasciali in stretta relazione tra loro, supponendo che tutto il sistema muscolo-scheletrico si riorganizzi costantemente, anche durante il più piccolo spostamento. (3)

L’IMPORTANZA DELLA FUNZIONE

Si va definendo l’affascinante complessità che caratterizza il corpo e di come l’intero sistema tenda ad adattarsi per rispondere alle attività che è portato primariamente ad assolvere: nello studio dell’anatomia funzionale è infatti noto il concetto “la funzione sviluppa l’organo” e come questo principio sia un processo in continua evoluzione nell’intero arco della nostra vita.

Qualunque sia l’ambito d’interesse, dal Fitness a quello Sportivo, dall’Allenamento Adattato alla Rieducazione Motoria, è necessario partire da una lettura analitica e integrata della struttura, passando per una sua accurata interpretazione e arrivando a una corretta modifica della Funzione del Sistema Biologico.

Il ruolo della Funzionalità Tissutale acquisisce crescente importanza in relazione alla Bio-Tensegrità, giocando carte fondamentali sul tavolo della programmazione dell’allenamento: questo elemento è in grado di influenzare positivamente o negativamente la coordinazione di tutti gli altri sistemi del corpo, direttamente interconnessi, modificando la loro disponibilità ad assecondare le richieste di natura motoria e non solo.

Se una delle più grandi capacità dell’organismo umano è quella di adattamento viene logico porsi il dubbio su come il nostro sistema biologico si stia effettivamente evolvendo di pari passo con le abitudini sociali contemporanee.
Al contempo si evince un’importante chiave di lettura del nostro intervento come professionisti delle Scienze Motorie: interagendo con la funzione motoria, stimolando direttamente i tessuti, siamo in grado di indurre adattamenti ben più ampi rispetto alla “semplice” riorganizzazione strutturale.

BIBLIOGRAFIA

• (1) Complex systems approach for sports injuries: moving from risk factor identification to injury pattern recognition—narrative review and new concept – N F N Bittencourt et al. Br J Sports Med 2016;50:1309–1314.
• (2) Tensegrity, cellular biophysics, and the mechanics of living Systems – Donald E. Ingber et al. – Rep Prog Phys. 2014 April; 77(4): 046603
• (3) Biotensegrity and myofascial chains: A global approach to an integrated kinetic chain – S.L. Dischiavi et al.  – Medical Hypotheses 110 (2018) 90–96