Рассуждение о морфомеханике. 6.5.13 Поперечная сила биоиндукции

 

6.5.13 Поперечная сила биоиндукции

Рассматривая ответ тканей на наличие в них биоэффективных напряжений, мы отмечали, что одним из вариантов их нивелирования является изменение объема. Действительно, чем больше объем живой системы при одинаковой величине действующей силы, тем меньше интенсивность внутренних сил.

Ответственной за продольное изменение, увеличение-уменьшение органа, является продольная сила биоиндукции (сила Вольфа). Однако наряду с изменением продольных размеров, часто происходит изменение поперечных размеров. Причем изменение площади поперечного сечения органа приводит к изменению интенсивности внутренних сил не в меньшей степени. Соответственно направленным изменением поперечных размеров, можно добиться нивелирования биоэффективных напряжений.

Так же как и в отношении продольных размеров органа, поперечные его размеры могут быть изменены только за счет биологических процессов. Они же следствие наличия в тканях биоэффективных напряжений. В частности, увеличение поперечных размеров происходит в основном за счет увеличения объема органа. Это, как правило, синтез новых клеточных и внеклеточных элементов ткани.* Уменьшение поперечных размеров возможно за счет лизиса части органа или ткани и их атрофии.

Внешне увеличение поперечных размеров органа выглядит как его расширение. При уменьшении поперечных размеров наоборот, складывается впечатление, что элементы ткани дезорганизуются и смещаются центрально, а затем ликвидируются. И в том и другом случае уместно говорить о силовом воздействии на орган в поперечном направлении. Некая сила, при определенных обстоятельствах, как бы, смещает элементы ткани либо на периферию органа, либо к центральной его части. Изменение поперечных размеров происходит в ответ на наличие биоэффективных напряжений. С уверенностью можно утверждать, что изменение поперечных размеров является еще одним следствием биоиндукции. По нашему мнению, явление биоиндукции порождает силу, изменяющую поперечные размеры органа.

Известно, что магнитное поле действует на проводники с током. Силу, с которой магнитное поле воздействует на каждый из участков проводника в поперечном направлении можно вычислить исходя из закона Ампера: 

F_А = BIDLsina, 

где: F_А - сила Ампера; I – сила тока; DL – отрезок проводника, по которому течет ток.

Вектор силы Ампера направлен в поперечном направлении к длинной оси проводника. Это позволяет продолжить аналогии между магнитным и биологическим полем. Заменяя электрические величины в приведенном выше выражении на аналогичные биологические, получаем формулу для силы, изменяющей поперечные размеры элемента живой системы: 

F_с = Lau_вDl sina, 

где La – вектор биоиндукции; u_в – скорость изменения биоиндукции; Dl – участок элемента живой системы (органа, ткани); a – угол между длинной осью органа и направлением вектора биоиндукции; F_с – поперечная сила биоиндукции или «сила Кеннона». Она названа в знак уважения к заслугам американского физиолога Уолтера Брэдфорда Кеннона (Walter Bradford Cannon; 1871-1945) в области изучения поддержания постоянства внутренней среды организма (гомеостаза).

Поперечная сила биоиндукции изменяет площадь сечения органа в сторону его увеличения или уменьшения, что необходимо рассматривать как приспособительные явления. Изменение поперечного сечения позволяет поддерживать определенный уровень тканевых напряжений, нивелировать биоэффективные напряжения, иными словами, сохранить некий морфомеханический гомеостаз живой системы.

Размерность для поперечной силы биоиндукции: 

[F_с] = Аr м²с = 1Н

dim F_с = LMT^-2 

Как видим размерность поперечной силы биоиндукции это размерность силы, что подтверждает наши представления о параллелях между величинами в электродинамике и морфомеханике.

Величина поперечной силы биоиндукции, так же как и силы Вольфа находится в зависимости от m – коэффициента биоиндукции ткани. Каждая из тканей в пределах одной живой системы, и одна и та же ткань разных особей одного вида отличается коэффициентом биоиндукции. Он, в свою очередь определен генетически, информационной составляющей живой системы. Соответственно по причине разной величины коэффициента биоиндукции ответ тканей на одинаковый уровень биоэффективных напряжений будет различным, и выражаться, в том числе различием в размерах.

По нашему мнению, направление поперечной силы биоиндукции зависит от направления потока внутренних сил. При сжатии органа, вектор поперечной силы биоиндукции направлен от центра и имеет периферическое направление. Следствием чего будет увеличение поперечных размеров элемента живой системы. Растяжение, наоборот, обуславливает перенаправление вектора силы поперечной силы биоиндукции к центру органа. Это приводит к уменьшению поперечных размеров элемента живой системы.

Сила Кеннона перпендикулярна силе Вольфа. Думается, что соотношение величин этих сил определяет габариты не только органов и тканей, но и всей живой системы. Применительно к человеку это различие в типах телосложения. Преобладание поперечной силы биоиндукции обуславливает гиперстенический тип телосложения, а продольной силы биоиндукции – астенический тип. Соразмерная величина сил Вольфа и Кеннона обеспечивает нормостенический тип телосложения.**

Величина продольной силы биоиндукции в значительной степени определяет диаметр ГБК, ШБК, диафиза бедра, СГБ. От нее зависит и размер накостных образований вертелов, бугров. При патологии сила Кеннона отражается на поперечных размерах остеофитов, утолщении кости и сухожилий.

---

* В отдельных случаях объем ткани может изменяться за счет накопления некоторых веществ, например, воды – отек. С нашей точки зрения отек, один из вариантов, которым живая система способна отчасти нивелировать биоэффективные напряжения.

** Вполне вероятно, что парциальный гигантизм есть проявление локального повышения поперечной и продольной силы биоиндукции.

««назад || СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ || вперед»»

                                                                     

Автор:

Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.

Цитирование:

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]

Примечания:

Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).

Ключевые слова

ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика

СОДЕРЖАНИЕ РЕСУРСА

Биомеханика и морфомеханика