Рассуждение о морфомеханике. 6.5.15 Биоинерция

 

6.5.15 Биоинерция

Порождаемые биоиндукцией биологические процессы в живых системах не начинаются и не заканчиваются в одночасье. Обсуждая явление ускорения биоиндукции, мы отмечали, что развитие биологических процессов сродни механическому движению.

После появления в ткани биоэффективных напряжений в ней индуцируются приспособительные процессы. Вклад в них привносит каждая клетка, воспринимающая наличие биоэффективного напряжения. Однако не во всех точках органа биоэффективные напряжения появляются одномоментно. Это означает, что не все клетки одновременно включаются в процесс нивелирования биоэффективных напряжений. Отсюда, в начале развития приспособительной реакции, скорость биоиндукции будет низкой. По мере вовлечения в приспособительный биологический процесс все новых клеток, ее величина будет возрастать. Она достигнет максимума тогда, когда большая часть клеток органа или ткани будет задействована в реализации приспособления.

Соответственно для полного развития биологического процесса необходимо некоторое время. Оно определяется мерой инертности живой системы, которую мы назвали - биоинерция. Она является важной характеристикой живой системы и сродни массе в механике. От нее зависит скорость развития приспособительного процесса, его эффективность. Думается, что биоинерция генетически детерминирована.

Нивелирование в органе биоэффективных напряжений также завершается постепенно. В разных участках ткани они исчезают в разное время. Вследствие этого, последовательно все новые клетки исключаются из участия в приспособительном процессе. Отсюда скорость биоиндукции неуклонно уменьшается. После ликвидации биоэффективных напряжений, течение биологических процессов еще некоторое время продолжается. Из тканей удаляются продукты обмена, отводится избыточная энергия, приспособительные процессы постепенно затухают. Причина описанной постепенности видится нам в присутствии биоинерции у живых систем.

Как выше было показано, изменение величины потока биоиндукции во времени определяет продольную силу биоиндукции. Она тем выше, чем больше изменение потока биоиндукции за меньшее время. Вместе с тем скорость развития биологических процессов, период, в течение которого они начинаются и заканчиваются, зависят отчасти и от самой живой системы. Это определяется информационным, энергетическим и материальным обеспечением приспособительных процессов. Все эти составляющие в значительной степени генетически запрограммированы. Скорость развития биологических процессов, и величина сил биоиндукции различны у особей даже одного вида. Вследствие этого можно говорить о различиях в биоинерции живых систем. Чем она ниже, тем быстрее начинаются и заканчиваются биологические процессы. Чем больше биоинерция, тем медленнее развиваются приспособительные реакции и дольше они наблюдаются.

Явление инерции известно, как в механике, так и в электродинамике. В частности, определено, что магнитный поток пропорционален силе тока. Коэффициентом пропорциональности выступает величина, называемая индуктивностью или коэффициентом самоиндукции: 

Ф = LI, 

где, Ф - магнитный поток; I - сила тока; L - коэффициент самоиндукции.

Соответственно можно рассчитать и величину электродвижущей силы с учетом индуктивности: 

E = - DФ/Dt = - LI/Dt, 

Применяя ранее выявленные аналогии между электрическими и биологическими величинами, можно записать формулу для определения потока биоиндукции: 

Vi = Iu_в, 

где, Vi – поток биоиндукции; u_в – скорость биоиндукции;

I – величина биоинерции живой системы. Соответственно произведение биоэффективного напряжения на величину биоинерции есть поток биоиндукции. Величина биоинерции может быть вычислена по формуле: 

I = Vi/u_в,

Единицу измерения биоинерции предлагается именовать «Селье». Она названа в честь Ганса Селье (Hans Hugo Bruno Selye [Selye János]; 1907-1982) сформулировавшего концепцию стресса и углубившего представления о реактивности организма. Соответственно реактивность понятие близкое к понятию биоинерции и является ее прообразом.

Размерность биоинерции: 

[I] = м³с/Аr = м⁵с²/Н = м⁴с⁴/кг = 1Se

dimI = L⁴M^-1T⁴ 

Биоинерция показывает, какова величина «инерции» данной живой системы, как скоро в ней начинается процесс нивелирования биоэффективных напряжений после их появления. А также, как долго продолжаются приспособительные процессы после ликвидации биоэффективных напряжений. Биоинерция является отражением особого свойства живых систем поддерживать определенный морфомеханический гомеостаз. Она есть численное выражение реактивности.

С учетом формулы для вычисления потока биоиндукции получаем выражение для продольной силы биоиндукции (силы Вольфа): 

F_W = -DVi/Dt = -Iu_в/Dt, 

Из формулы проистекает, что чем меньше биоинерция, тем больше сила Вольфа, и наоборот. Размерность, получаемая для силы Вольфа по данной формуле та же, что была определена нами ранее. Это свидетельствует о правомерности применяемых нами методов и рассуждений.

Рассматривая полученную формулу для силы Вольфа, можно отметить еще несколько интересных аналогий. Величина F_W – подобна силе в механике, отношение u_в/Dt - аналогична ускорению, тогда I - биоинерция, не что иное, как аналог массы в морфомеханике. Формула для силы Вольфа F_W = -Iu_в/Dt, сродни известной формуле для силы в механике F = ma. Это также подтверждает правильность избранного пути выведения формул в морфомеханике.

««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