Рассуждение о морфомеханике. 6.5.17 Работа, сопротивление, мощность

 

6.5.17 Работа, сопротивление, мощность

Только при наличии в живой системе биологической энергии, возможно возникновение в ней биологических процессов. Одним из эффектов биологических процессов является трансформация живой системы. При этом совершается некая работа по синтезу вещества или его лизису, изменению строения и формы, тканевой дифференцировке.

Работа, выполняемая живой системой при наличии в ней биоэффективных напряжений, напоминает работу постоянного электрического тока. Последняя может быть вычислена по формуле: 

А = I²R t, 

где, I – сила тока на участке цепи; R – ее сопротивление; t – время, в течение которого совершена данная работа.

В свою очередь сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению: 

I = E/R, 

где, Е – электродвижущая сила. Отсюда находим сопротивление цепи: 

R = E/I, 

Электродвижущей силе, в морфомеханике соответствует продольная сила биоиндукции (сила Вольфа), а силе тока – скорость биоиндукции. Соответственно, пользуясь методом аналогий, можно найти биологическое сопротивление живой системы: 

R_В = F_W/u_в, 

где, R_В – биологическое сопротивление живой системы; F_W – продольная сила биоиндукции (сила Вольфа); u_в – скорость биоиндукции.

С учетом, того, что: 

F_W = - Iu_в/Dtu_в, 

Получаем: 

R_В = - I/Dt, 

Таким образом, биологическое сопротивление живой системы зависит от ее биоинерции и времени. Следовательно, биологическое сопротивление уменьшается с течением времени. Более того, можно предположить, что указанная формула является формулой старения. Биоинерция достаточно стабильна во времени, она зависит от свойств живой системы. Из приведенной выше формулы наглядно видно, что сопротивление организма воздействию внешней среды должно с возрастом уменьшаться. Этот процесс идет быстрее, если по каким-то причинам уменьшается биоинерция живой системы. В определенный момент времени биологическое сопротивление, уменьшаясь, достигает некого порогового значения, когда воздействие внешней среды оказывается невозможным компенсировать. Биоэффективные напряжения не успевают нивелироваться и критически возрастают, что приводит к повреждению живой системы неспособной «сопротивляться» оказываемому на нее воздействию. Логичным исходом повреждения живой системы является ее гибель.

Выявленная новая величина позволяет записать выражение для определения работы живой системы по аналогии с формулой для работы тока: 

А_В = u_в²R_ВDt = - Iu_в², 

где, А_В – работа живой системы; u_в – скорость биоиндукции; R_В – биологическое сопротивление; I – биоинерция живой системы.

Иными словами, работа живой системы находится в зависимости от скорости биоиндукции и свойств самой живой системы. «Если в системе, отделенной фиксированной или подвижной стенкой от среды, происходит изменение ее состояния, то это может происходить только в результате прохождения тепла из системы или в систему, или совершения работы над системой или самой системой» (Лампрехт И., 1976). Во время течения тех или иных приспособительных процессов, часть энергии рассеивается в виде тепла. При этом температура живой системы повышается. «Каждое событие, происходящее в живой системе, сопровождается выделением или поглощением тепла, так как любые химические или физические процессы связаны с изменением энтальпии» (Шааршмидт Б., Лампрехт И., 1976).

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты, выделяемое проводником с током пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени. Выражающая эту зависимость формула аналогична формуле по вычислению работы тока: 

А = I²Rt = Q, 

где, Q - есть количество выделенной теплоты.

Соответственно количество теплоты генерированной живой системой при течении биологических процессов, индуцированных биоэффективными напряжениями можно вычислить по формуле: 

Q_В = u_в²R_ВDt = - Iu_в²,

Как и в неживых объектах, генерируемая живой системой работа эквивалентна количеству теплоты. Полученные выражения можно проверить по размерности: 

[Q_В] = [А_В] = м²кг/с² = 1Дж

dimQ_В = dimА_В = L²MT^-2 

Размерность единицы количества теплоты и работы совпадает с размерностью теплоты и работы в механике, термодинамике и электростатике. Это также косвенно доказывает факт существования биологической энергии и биологического поля.

Известно, что мощность, численно равна работе за единицу времени. Соответственно мощность тока есть отношение работы тока ко времени, за которое она совершена: 

Р = А/Dt = I²R, 

где, Р – мощность тока;

А – работа тока;

Dt – интервал времени в течение которого совершена работа.

Соответствие величин в электростатике и морфомеханике позволяет записать формулу для определения мощности живой системы: 

Р_В = А_В/Dt = - Iu_в²/Dt, 

где, Р_В – мощность живой системы.

Размерность единицы мощности живой системы: 

[Р_В] = м²кг/с³ = 1Джс = 1Вт

dim Р_В = L²MT^-3 

Обращает на себя внимание то, что размерность единицы мощности в морфомеханике, совпадает с размерностью мощности в механике, электростатике и термодинамике.

Индуцирующие биологические процессы биоэффективные напряжения изменяются во времени. Это значит, подобные изменения должны наблюдаться и в прочих морфомеханических величинах. Изменения, если они происходят по гармоническому закону, могут быть выражены через циклическую частоту и должны обладать неким периодом и фазой, как и всякий колебательный процесс. 

««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