6.5.7 Биоиндукция и ее скорость
Биологические
процессы не начинаются и не заканчиваются мгновенно. Для их развития необходимо
какое-то время, так же как и для полного прекращения. Биологические процессы
находятся в непосредственной зависимости от знака и величины биоэффективных
напряжений. Со всей определенностью можно утверждать, что величина
биоэффективного напряжения влияет на длительность течения биологических
процессов. Чем больше величина биоэффективных напряжений, тем дольше
продолжаются биологические процессы и выше их интенсивность, тем больше времени
требуется на то, чтоб нивелировать разницу между фактическими и оптимальными
среднесуточными напряжениями.
Величина
биоэффективных напряжений не постоянна и изменяется под влиянием биологических
процессов и внешних факторов. Вместе с тем появление биоэффективного напряжения
не происходит мгновенно. Изначально оно отсутствует, при совпадении
фактического и оптимального среднесуточного напряжения. Вследствие некого
воздействия фактическое среднесуточное напряжение изменяется. Само воздействие,
а также изменение интенсивности внутренних сил в живой системе длится некое
время. Именно в течение этого времени и появляется биоэффективное напряжение.
Означенное изменение развивается во времени. В определенный момент
биоэффективные напряжения возникают, увеличиваются, а затем начинают
уменьшаться, исчезая через некоторый временной интервал. Возникновение
биоэффективных напряжений может быть следствием двух процессов. Первый это
воздействие внешней силы, которая обуславливает изменение уровня фактических
среднесуточных напряжений. Второй - изменение величины оптимальных
среднесуточных напряжений для данной живой системы или ее части. Не исключается
и одновременное течение этих процессов. С момента, когда биоэффективные
напряжения отсутствовали, до момента достижения ими предельных, в данном
случае, значений проходит некоторый период времени. Изменение величины
биоэффективных напряжений на вполне определенную величину за конкретный
интервал времени можно определить, как скорость изменения биоэффективного
напряжения, которая может быть вычислена по формуле:*
uσ = -Dsв/Dt,
где, uσ - скорость изменения биоэффективного напряжения;
Dt - интервал времени, за который изменилось биоэффективное напряжение на величину Dsв.
Скорость
изменения биоэффективного напряжения — это всегда его увеличение.
Приращение модуля биоэффективного напряжения – Dsв, находим по формуле:
-Dsв = sв1 - sв2,
где, sв1 - начальный
уровень биоэффективных напряжений;
sв2 - конечный
уровень биоэффективных напряжений.
В связи с тем, что sв1 < sв2, значение Dsв оказывается отрицательным.
Скорость изменения биоэффективного напряжения есть, первая производная биоэффективного напряжения по времени:
uσ = sв'dt,
Соответственно,
скорость изменения биоэффективного напряжения можно определить и как скорость
изменения интенсивности внутренних сил, передающихся через выделенную площадку
биологической ткани.
Возникновение
биоэффективных напряжений индуцирует биологические процессы, которые стремятся
их нивелировать по принципу обратной связи. При должном течении биологических
процессов биоэффективные напряжения их поддерживающие, существуют некое время,
пока этими же биологическими процессами они не нивелируются через некоторый
промежуток времени.
Для начала,
развития и завершения биологического процесса необходимо определенное время.
Биологические процессы не могут запускаться и прекращаться мгновенно. Кроме
этого, длительнее существуют биоэффективные напряжения и больше их величина,
тем более выраженные должны быть изменения в органах и тканях, тем дольше
должны протекать биологические процессы. И наоборот, краткосрочное
существование биоэффективных напряжений не приводит к заметным трансформациям.
Соответственно,
на биологические процессы, а значит и на живые системы, воздействует не просто
биоэффективное напряжение, а его существование в течение определенного периода
времени. Строго говоря, действенность биоэффективного напряжения — это
существование градиента среднесуточных напряжений в течение определенного
периода времени. Фактор времени в адаптации организма зачастую имеет решающее
значение.
Может быть
несколько вариантов нивелирования биоэффективных напряжений. Первый –
воздействие на внешний фактор, путем изменения величины действующей на организм
силы, а значит и уровень фактических среднесуточных напряжений. Второй путь –
коррекция величины оптимальных среднесуточных напряжений. Третий – изменение
фактических среднесуточных напряжений путем трансформации живых систем.
Возможны сочетания означенных вариантов. В реализации каждого из них принимают
участие различные биологические процессы. Чем интенсивнее и адекватнее текут
биологические процессы, тем быстрее будут нивелированы биоэффективные
напряжения,
Биологические
процессы – суть реакции живой системы. Их порождают или индуцируют
биоэффективные напряжения. Соответственно можно говорить о, явлении индукции
биологических процессов биоэффективными напряжениями. Данное явление, названо
нами биоиндукцией, оно наблюдается как в норме, так и при патологии во
всех без исключения живых системах. Биоиндукция одно из проявлений реактивности
живой системы.
В нашем
понимании биоиндукция – это
возникновение, течение и прекращение биологических процессов в живой системе,
под влиянием биоэффективных напряжений. Способность к биоиндукции одно из
неотъемлемых свойств живой системы. От нее, в первую очередь, зависит,
насколько и как быстро произойдет адаптация, как скоро биологические процессы
нивелируют биоэффективные напряжения. Биоэффективные напряжения не могут
возникнуть и исчезнуть мгновенно. Они нивелируются постепенно, ибо для развития
биологических процессов и проявления их эффектов требуется некоторое время.
Здесь важно отметить, что реакция живой системы на приращение биоэффективных
напряжений должна быть адекватной. Необходимо, чтоб биологические
приспособительные процессы начались своевременно, были эффективны и привели в
кратчайшие сроки к ликвидации биоэффективных напряжений.
При
нивелировании живой системой отрицательных биоэффективных напряжений следует
говорить об отрицательной биоиндукции. И наоборот, при устранении положительных
биоэффективных напряжений, биоиндукция положительная. Положительная и
отрицательная биоиндукция характеризуются специфическим набором биологических
процессов отличных друг от друга.
Обращает на
себя наше внимание зависимость между величиной биоэффективных напряжений и времени.
Прежде всего, на нее влияет особое свойство живой системы способность к биоиндукции. Это, позволяет ввести еще один параметр,
описывающий протекающие в организме процессы адаптации, а именно скорость
биоиндукции. Скорость биоиндукции –
это то, как быстро живая система способна нивелировать биоэффективные
напряжения. Скорость биоиндукции есть функция изменчивости живой системы.
Она равна отношению изменения градиента биоэффективного напряжения к интервалу
времени, в течение которого это изменение произошло под влиянием биологических
процессов.
Скорость биоиндукции, может быть по формуле:
uв = Dsв/Dt,
где: uв – скорость
биоиндукции;
Dt – интервал времени, за который живая система изменила биоэффективное
напряжение на величину Dsв.
Следует подчеркнуть, что градиент биоэффективного напряжения Dsв, изменяется биологическими процессами, индуцированными самими биоэффективными напряжениями. Величину градиента биоэффективного напряжения находим по формуле:
Dsв = sв1 - sв2,
где, sв1 - начальный уровень биоэффективных напряжений;
sв2 - конечный уровень биоэффективных напряжений, при этом, sв2 < sв1, соответственно Dsв оказывается положительным.
Скорость биоиндукции, как и скорость изменения биоэффективного напряжения, есть, первая производная биоэффективного напряжения по времени:
uв = sв'dt,
Мгновенная скорость биоиндукции, при интервале времени, стремящемся к нулю, равна:
uв = limt>0Dsв/t,
Размерность скорости биоиндукции:
[uв]
= Н/м2с = кг/мс3 = Па/с = 1Аr
dimuв = L-1MT-3
Нами
предложена новая биологическая единица – скорость биоиндукции, которую мы
назвали: «ар» и предлагаем обозначать: Ar. Она представляет сокращение латинской транскрипции
фамилии автора «Archipov» (англ. Arkhipov). Данная биологическая единица измерения представляет
собой, отношение градиента биоэффективного напряжения к периоду времени его
существования. С физической точки зрения скорость
биоиндукции есть скорость изменения биоэффективного напряжения в выделенной
единичной площадке живой системы при индукции в ней биологических процессов.
Иными словами, Ar – есть не
что иное, как первая производная биоэффективных напряжений по времени, или их
скорость изменения.
Несмотря на то, что формулы для исчисления скорости изменения биоэффективного напряжения и скорости биоиндукции схожи, их содержание различно. Скорость изменения биоэффективного напряжения характеризует, прежде всего, внешнее воздействие. Она выражает то, как быстро в живой системе прирастают биоэффективные напряжения. Скорость биоиндукции, в свою очередь, описывает эффективность реакции живой системы, то, как быстро она нивелирует биоэффективные напряжения. Скорость биоиндукции, это скорость изменения биоэффективного напряжения данной живой системой, за интервал времени Dt. Она есть показатель того, как скоро развивается приспособительный процесс, как быстро организм может нивелировать возникшую разницу между фактическими и оптимальными среднесуточными напряжения. Скорость биоиндукции неодинакова у различных тканей. Думается, что путем наблюдений и экспериментов, возможно создать некую шкалу биоиндуктивности тканей живых систем и пользоваться ею в клинической и исследовательской практике. В данную шкалу, несомненно, должны быть введены поправочные коэффициенты на состояние живой системы.
Скорость биоиндукции подразумевает уменьшение биоэффективного напряжения. Однако это не всегда бывает так. При высокой скорости изменения биоэффективного напряжения, его росте и низкой биоиндуктивности живой системы, биоэффективные напряжения, несмотря на течение биологических приспособительных процессов, неотвратимо продолжают прирастать. В этом случае скорость биоиндукции оказывается недостаточной для развития адаптации, что может привести к повреждению живой системы и ее гибели. Декомпенсированное приращение биоэффективных напряжений это не всегда отсутствие биоиндукции, это может быть и ее неэффективность. Эффективность биоиндукции, мы предложили выразить коэффициентом – е, частным от деления скорости биоиндукции и скорости изменения биоэффективного напряжения:
е =uв/uσ,
Эффективность
биоиндукции достаточна, если 1<е, и недостаточна, если е<1.
Данный коэффициент позволяет оценить соответствие реакции живой системы на
внешнее воздействие.
Скорость
биоиндукции – есть скорость течения приспособительных процессов в живой
системе. На их скорость течения влияет энергетическое, информационное
обеспечение живой системы. Достаточность массы, поступающей в организм или
запасенной в нем. Для эффективного течения приспособительных процессов
необходимо соответствие друг другу всех трех основных параметров живой системы
– массы, энергии и информации.
По
этим параметрам организмы могут существенно различаться даже в пределах одного
вида. Соответственно у них будет различна и скорость биоиндукции – время
развития адаптации. Скорость биоиндукции может также отличаться в различные
периоды жизни. Она максимальна в детском возрасте и уменьшается к старости. Так
известно, что в детском возрасте повреждения опорно-двигательной системы заживают существенно быстрее, чем у
пожилых лиц. На скорость биоиндукции, несомненно, оказывает влияние не только
возраст, но и состояние здоровья организма, а также ряд внешних воздействий.
Например, неблагоприятная экологическая обстановка, повышенный радиационный
фон, наличие сахарного диабета существенно увеличивают сроки заживления ран.
* Здесь и далее
формулы представлены в общем виде.
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
Биомеханика и морфомеханика