Успех современной науки во многом основан на редукционистском подходе к анализу сложных систем. Редукционизм предполагает разделение единой структуры на составные части, которые исследуют по отдельности, а потом пересобирают вместе в соответствии с теми или иными проверенными временем принципами (Noble, 2017).

В рамках этого подхода биомеханика сформировалась как исследование строительства организма, повторяя классические каноны конструирования зданий и механизмов с использованием колонн, балок, кронштейнов и пр. В результате в современных биомеханических описаниях кости складываются друг на друга подобно груде кирпичей (рис. 1.5), а мышцы и соединительные ткани управляют ими как такелаж на парусном корабле.

В этом представлении столбы и арки поддерживают вес, а мягкие ткани перемещают конструкции путем поэлементного включения мышц. Затем движение анализируется с помощью системы осей и рычагов, которые часто рассматриваются изолированно друг от друга и без участия окружающих и связывающих их вместе соединительных тканей (рис. 4.3). Однако подобный анализ является грубым упрощением, всегда неполным, а в некоторых случаях даже абсурдным.

К примеру, основной метод анализа мышечной активности — электромиография — не только не может зарегистрировать мышечный тонус покоя, но и не способна предоставить прямую информацию о мышечной нагрузке (Masi & Hannon, 2009; Kuriki et al., 2012). Исследования, проводимые на трупах, дают результаты, сильно отличающиеся от живого тела. А тканевая гетерархия слишком сложна, чтобы ее можно было полностью проанализировать.

Рис. 4.3. Простая диаграмма системы сил, интерпретирующая действия сгибающих локоть мышц, через два компонента сил реакции связей (JRFx и JRFy) и поддерживаемого веса (W). Такие модели сильно упрощают реальность, пренебрегая многими значимыми факторами, такими как, например, влияние изменения величин этих сил во время движения и наличие соединительных тканей, связывающих вместе множество суставов. А значит, основаны на ошибочной предпосылке о том, что обе эти силы реакции связей действуют вокруг фиксированного центра вращения, который на самом деле таковым не является (по Ethier & Simmons, 2007).

Поскольку количество деталей, необходимых для точного моделирования столь сложной системы, как организм, настолько огромно, то при настройке экспериментальных параметров и уравнений теоретической механики, связывающих их друг с другом, приходится делать множество упрощений и допущений.

Подобный редукционистский подход к биомеханике оказался, безусловно, полезным при разработке искусственных суставов, конечностей и т. д. Он позволил добиться впечатляющих практических результатов, улучшивших качество жизни миллионов пострадавших людей.

Тем не менее ценность анализа, проводимого через формулы и расчеты теоретической механики для понимания собственно самой биологии, оказалась весьма незначительной (Levin, 2002; Scarr & Harrison, 2016).

Несмотря на то что многие исследователи хорошо осознают ограничения расчетного подхода к биомеханике и даже разделяют эти опасения, по-прежнему в академической среде широко распространено мнение, что получение еще чуть большего количества данных предоставит необходимые ответы, и что странное поведение живых организмов в итоге встанет на свои места.

Однако при этом упускается тот факт, что современная биомеханическая теория не имеет подходящей модели, которая бы могла чувствовать логику живых организмов.

Из-за этого постоянно возникают противоречия между тем, как оно есть в жизни на самом деле и тем как оно должно быть по современной биомеханической теории. Современная биомеханическая теория не может объяснить даже самые базовые свойства реальной механики живых организмов. Например, как получается так, что суставные поверхности постоянно разжаты и не замыкаются друг на друга при нагрузке, (хотя теоретически они должны образовывать непрерывную цепь передачи сил от кости к кости). По сути, механика отличия жизни от неживого как базис, необходимый для понимания биологических систем, сегодня попросту отсутствует.