Рассуждение о морфомеханике. Заключение

 

Заключение 

Заключая первое рассуждение о морфомеханике, и подводя итог сказанному выше, следует остановиться еще раз на главных моментах нашего повествования. Живые организмы на планете Земля – живые системы, как одноклеточные, так и многоклеточные, постоянно испытывают воздействие механических сил. Это может быть непосредственное воздействие на живую систему материального тела, или влияние его гравитационного поля. Совокупность всех механических воздействий на живую систему обозначена нами механическим фактором внешней среды.

Механический фактор является полноправным фактором внешней среды как температура, влажность, освещенность, радиоактивный фон, химический состав окружающего пространства. Он столь же значим, как и другие факторы внешней среды. Его наличие такая же необходимость как определенная температура окружающей среды, или химический состав атмосферы. К механическому фактору внешней среды живые системы способны адаптируются. Данный фактор достаточно стабилен во времени, в связи с чем, приспособление к нему происходит не только в онтогенезе конкретной особи, но и в процессе ее филогенеза. Механический фактор – непосредственный участник естественного отбора и в значительной степени определяет видовую специфичность.

Изучение взаимодействия механического фактора внешней среды и живых систем требует особого подхода. По нашему мнению, назрела необходимость в выделении нового научного направления – морфомеханики. Данная работа представляет собой первую попытку осмысления значения и места этой дисциплины и, по сути, является введением в морфомеханику. Морфомеханика, нами определена как раздел биофизики, изучающий влияние механического фактора на протекающие в живых системах биологические процессы. Морфомеханика возникла не на пустом месте, она выкристаллизовалась из биомеханики. Появление морфомеханики связано, прежде всего, с тем, что в рамках биомеханики не удается получить ответа на вопросы, почему и как влияет на строение и функцию живых систем механический фактор.

Учитывая новизну обсуждаемого научного направления, ряд введенных новых терминов и понятий, работа построена как рассуждение автора с детальным изложением его мыслей на данный предмет. Изначально на конкретных примерах продемонстрирована истинность главного положения морфомеханики, ее аксиому – строение и функция живых систем находятся в зависимости от механического фактора. Оно верно для всех без исключения живых существ растений и животных, многоклеточных и одноклеточных. Данное положение не ново, однако внимания ему в современной науке уделяется недостаточно мало.

Как доказательства правомерности сделанных выводов, рассмотрены различные ткани, образующие тело человека и протекающие в них биологические процессы. Исследовано микро- и макроанатомическое строение пояса нижних конечностей с детальным анализом ТБС. На первый взгляд может показаться, что работа представляет выдержки из гистологии, анатомии и биомеханики нижней конечности, а также ТБС. Однако данная последовательность изложения материала избрана неслучайно. Автор попытался последовательно, от наименьших частей организма, на значительном числе наблюдений и примеров нормального строения органов и тканей, а также ряда приспособительных процессов показать истинность и всеобъемлющий характер главного положения морфомеханики.

В первой главе было подробно рассмотрено нормальное строение основных тканей человеческого организма как наиболее исследованных. На наш взгляд убедительно продемонстрировано, что строение тканей тела человека, и не только опорных, адекватно воздействующей на них нагрузке. Нормально функционирующие ткани оказываются оптимизированными для существования в условиях, обычно действующих на них сил. Приспособление к механическому фактору прослеживается не только со стороны самих тканей, их устройства, но и непосредственно в отношении составляющих их клеток. Показано, что адаптация живых клеток и тканей происходит посредством, протекающих в них, биологических процессов. Абсолютное их большинство имеет приспособительный характер, и обеспечивают адаптацию именно к механическому фактору. Следует отметить, что без наличия живых клеток приспособление немыслимо - невозможно изменение строения и функции живых систем.

Особенно ярко проявляется влияние механического фактора и взаимозависимость строения элементов ОДС в области суставов. Строение ТБС яркое тому свидетельство. Каждый его элемент имеет, сам по себе, большое значение, но и влияет на функцию и строение связанных с ним образований. При детальном рассмотрении таковым, оказался даже такой, небольшой элемент ТБС как СГБ. Влияние СГБ распространяется не только на составные части образующие ТБС, но и на строение, и функцию всей ОДС. Связано это с тем, что СГБ является активной функциональной связью ТБС. Она организует движение, участвует в распределении нагрузок на элементы ТБС и ОДС в целом. В частности, было выявлено, что в одноопорном ортостатическом положении и средине одноопорного периода шага, СГБ преобразует ТБС из рычага первого рода в рычаг второго рода. Нагруженными при этом оказываются не верхние, как считалось ранее, а нижние поверхности ГБК и ВВ. Благодаря СГБ, результирующая нагрузка на нижний сектор ГБК в одноопорном ортостатическом положении равна удвоенному весу тела, а в одноопорный период шага даже меньше. СГБ не только перераспределят нагрузку, но и автоматизирует процесс ходьбы, экономит энергию. Означенное следует расценивать как настоящий переворот в представлениях о механике ТБС.

В связи с тем, что СГБ имеет важное механическое значение, любое ее видоизменение приводит к перераспределению нагрузки во всей ОДС. Это влечет за собой существенные сдвиги в кинематике локомоций, строении ТБС и ОДС. Патология СГБ, по нашему глубокому убеждению, лежит в основе развития таких заболеваний как врожденный вывих бедра (дисплазия ТБС), болезнь Пертеса, асептический некроз головки бедра, коксартроз, эпифизеолиз головки бедра и отчасти некоторых других. Их патогенез должен быть кардинально пересмотрен с учетом роли СГБ. Соответственно необходимо внести существенные изменения в подходы к диагностике, лечению и профилактике данных заболеваний. Раскрытие механизма функционирования ТБС и роли СГБ позволит улучшить конструкции эндопротезов, и результаты его замены. Однако это тема уже другой работы…

Обнаруживая взаимосвязь строения элементов ОДС, возникает вопрос, каким же образом они влияют друг на друга? С ним связан и другой вопрос, - к какой характеристике механического фактора внешней среды адаптируются живые системы, что именно влияет на них? С нашей точки зрения живые системы приспосабливаются к уровню среднесуточных напряжений, они способны его отслеживать и даже изменять.

Для каждой точки принадлежащей живой системе существует некий оптимальный уровень среднесуточных напряжений. Он определяется механическим фактором, в соответствии с ним формируются живые системы и функционируют. При некоторых обстоятельствах уровень оптимальных среднесуточных напряжений может не совпадать с величиной фактических среднесуточных напряжений. Тогда между ними возникает разность, названная нами биоэффективным напряжением. Именно появление биоэффективных напряжений в органах и тканях живых систем индуцирует в них биологические процессы. Это явление, названное нами биоиндукцией, наблюдается как в норме, так и при патологии во всех без исключения живых системах.

Зависимость между биоэффективными напряжениями и биологическими процессами определяется выявленной нами неизвестной ранее закономерностью названной - законом биоиндукции. Он гласит - появляющиеся в живых системах биоэффективные напряжения, представляющие собой разность между фактическими и оптимальными среднесуточными напряжениями, индуцируют биологические процессы, нивелирующие их по принципу отрицательной обратной связи, а неликвидируемые биоэффективные напряжения приводят к повреждению живых систем. Иными словами, живые системы, при появлении в них биоэффективных напряжений, стремятся их ликвидировать. Одним из вариантов может быть изменение режима функционирования. Однако чаще всего, порожденные в живой системе биологические процессы, изменяют ее строение. При этом может происходить как коррекция уровня фактических среднесуточных напряжений, так и оптимальных, в ряде случае и то, и другое одновременно. Рост и развитие живой системы в онтогенезе определяется именно этой закономерностью, так же как и те изменения, что наблюдаются при патологии.

Индуцированные в живых системах биологические процессы изменяют величину биоэффективных напряжений. Это изменение нами охарактеризовано как скорость и ускорение биоиндукции, которые можно вычислить. Чем интенсивнее и адекватно развиваются приспособительные процессы, тем выше скорость и ускорение изменения биоэффективных напряжений или скорость и ускорение биоиндукции.

Явление биоиндукции приводит к вполне определенным трансформациям живых систем. Исследования и осмысление процессов, происходящих в живых системах при возникновении биоэффективных напряжений, показали, что биоиндукция является векторной величиной и также может быть вычислена. В свою очередь произведение модуля вектора биоиндукции на площадь поверхности, через которую он проходит, позволяет найти величину потока биоиндукции. В соответствии с направлением потока биоиндукции, вдоль линий биоиндукции, в органах и тканях ориентируются волокнистые элементы. Последние представляют собой зримое подтверждение реальности потоков биоиндукции. Величина потока биоиндукции находится в зависимости и от свойств ткани, через которую он проходит. Эта зависимость выражается через коэффициент биоиндукции характеризующий конкретную ткань.

Биоиндукция явление присущее исключительно живым системам. Учитывая ее векторный характер и распределение в неком объеме пространства, занятого живой материей, введено понятие поля биоиндукции или биологического поля. При этом вектор биоиндукции является величиной, характеризующей биологическое поле в конкретной точке живой системы. Границы биологического поля совпадают с границами живой системы. Важным свойством биологического поля является его стремление к распространению, что обуславливает и объясняет рост живых систем. Источники биологического поля - живые клетки. Наличие биологического поля отличает живую материю от неживой.

Согласно нашему определению, жизнь есть способ существования материальных объектов способных регулировать уровень среднесуточных напряжений и воспроизводить себе подобных. Жизнь — это особое качественно иное состояние материи. Как можно заметить, в приведенном определении нет привязки к белковым телам и органическим соединениям. Это говорит о принципиальной возможности жизни не только на основе углерода.

Клетки действуют друг на друга и на межклеточное вещество посредством биологических процессов. Важной их составляющей является информация, сосредоточенная в нуклеиновых кислотах. Реализация информационной составляющей живых систем с учетом факторов внешней среды приводит к их трансформации. Скорость распространения биологического поля есть скорость реализации информации живой системой, и зависит от ее свойств. Реальность биологического поля доказывает структурность живых систем - упорядоченность расположения составляющих их элементов. Биологическое поле в живой системе представляет собой совокупность потоков биоиндукции. Отсюда строение живых систем — это пересечение разнонаправленных пучков волокон и кристаллов, векторное расположение клеточных групп.

Биологическое поле — это особый вид материи, иное качественное ее состояние. Биологическое поле – потенциальное и может быть, как статическим, так и переменным. Главное свойство биологического поля — это его действие на окружающее клетки пространство, на другие клетки и межклеточное вещество с некоторой силой. Именно по этому воздействию можно установить не только само существование биологического поля, но и его основные характеристики. Биологическое поле трансформирует в живой системе материю и преобразует энергию. Биологическое поле — это поле, создаваемое живыми системами, посредством него осуществляется их взаимодействие с окружающей средой.

Как и любое поле, поле биологическое поле обладает энергией. Энергия биологического поля подобна энергии колеблющегося маятника. Так же как и маятник, биологическое поле обладает потенциальной и кинетической энергией. Каждая из видов энергий может быть вычислена. Потенциальная энергия биологического поля определяется, прежде всего, величиной биоэффективного напряжения, она характеризует величину отклонения живой системы от состояния равновесия. В свою очередь кинетическая энергия биологического поля — это энергия протекающих в живой системе биологических процессов, характеризующая скорость их течения и эффективность. Только живая система обладает биологической энергией. В живых системах биологическая энергия может переходить в другие виды энергий и обратно.

Важной характеристикой живой системы, влияющей на ее энергетику, является ее биоинерция. Данное понятие сродни массе в механике. От нее зависит скорость развития приспособительного процесса, его эффективность. Биоинерция, генетически детерминированная характеристика живой системы.

Одно из основных свойств биологического поля это его способность трансформировать живые системы. Оно способно воздействовать на органы и ткани с определенной силой. Сила, с которой биологическое поле воздействует на окружающее пространство, возможно вычислить. Можно выделить несколько сил биологического поля изменяющих строение живых систем. Продольная сила биоиндукции (сила Вольфа) определяет продольную организацию ткани, в направлении потока биоиндукции. Поперечная сила биоиндукции (сила Кеннона) перпендикулярна вектору биоиндукции и влияет на поперечные размеры органа. Непосредственно на наименьший элемент ткани волокно, кристалл или клетку биологическое поле воздействует с силой биомиграции (сила Лесгафта). Данными силами изменяется форма и строение живых систем.

Под влиянием биологического поля в живых системах совершается работа. Она, так же как и мощность живой системы может быть вычислена. Работа по трансформации вещества и энергии, в пределах живой системы, неизбежно сопровождается выделением или поглощением теплоты. Выведено выражение, которое позволяет найти изменение количества теплоты. Отмечено, что в предложенных формулах размерность энергии, работы, мощности и теплоты не отличаются от общепризнанных. Это на наш взгляд свидетельствует о правомерности примененных подходов и реальности найденных величин.

Вышесказанное указывает на то, что обнаружен особый класс явлений материального мира, наблюдающихся только в живых системах. Данные явления могут быть описаны математически и соответственно вычислены. Это обстоятельство позволяют говорить о переходе биологии и медицины в разряд точных наук. Выявилась общность явлений живого и неживого мира - подобие биологических, механических и электродинамических величин.

В рамках выдвигаемой на суд научной общественности системы взглядов, представляется возможным сформулировать ряд основных понятий медицины и биологии – здоровье, болезнь, жизнь, смерть. Жизнь есть сгусток энергии, массы и информации способный к трансформации различных форм материи, активно с ними взаимодействующий.

Здоровье живой системы — это состояние полного соответствия ее массы, энергии и информации.

Болезнь можно определить, как состояние несоответствия массы, энергии и информации живой системы.

Смерть – полное необратимое несоответствие энергии, массы и информации. Данное состояние наступает при некомпенсированном увеличении среднесуточных напряжений и дезадаптации к ним организма. С прекращением жизни живые системы утрачивают способность регулировать уровень среднесуточных напряжений и воспроизводить себе подобных.

Представления о роли среднесуточных напряжений для живых систем позволяют осмыслить значение сна. Как нам думается сон — это не только состояние экономии массы, энергии и информации живой системы. Это, прежде всего филогенетически выработанный механизм коррекции среднесуточных напряжений. Сон, таким образом, может быть отнесен к важнейшим приспособительным биологическим процессам. Он позволяет живым системам активно функционировать между периодами сна, испытывая значительные воздействия механического фактора.

Подводя итог нашему рассуждению необходимо отметить, что оно касалось, прежде всего, состояния нормы. Вместе с тем кратко были рассмотрены биологические процессы и явления, протекающие не только в норме, но и при патологии. Освещены некоторые следствия появления биоэффективных напряжений в области ТБС. Показана роль и место СГБ в развитии патологии ТБС.

Сформулированная, в виде гипотезы, система взглядов на явление биоиндукции, а также выявленная закономерность - закон биоиндукции, раскрывают причинно-следственные связи в живой природе. Наука получает в свое распоряжение инструмент математического исследования живых систем, прогнозирования их развития и течения заболеваний. Описанная система взглядов и раскрытие «загадки» СГБ, позволяет уже сейчас пересмотреть подходы к диагностике, лечению и профилактике некоторых патологических состояний ТБС. Имеются предпосылки для создания новой классификации патологических состояний ОДС, и некоторых других систем органов, зависящих от механического фактора.

По нашей мысли необходимо скорректировать научные изыскания, как в медицине, так и в биологии, дабы не распылять силы, средства и время на поиски «философских камней». Обоснование реальности понятия биологического поля укрепляет веру в официальную медицину, развенчивает всякого рода шарлатанов и целителей. Разрешение подобных масштабных проблем имеет стратегическое значение как для государства в отдельности, так и для всего человечества. Вместе с тем мы понимаем, что находимся только в начале пути. Требуются дальнейшие изыскания в деле совершенствования математического аппарата, а также широкий комплекс экспериментальных и клинических исследований. В связи с этим хотелось бы обратиться ко всем разделяющим изложенные взгляды, широкой массе медицинской общественности, биологам, биофизикам и биомеханикам, с предложением сотрудничества...

С глубоким уважением и благодарностью за внимание,

                                                                                                       Автор.

01.07.2004

Калининград – Васильково – Санкт-Петербург – Ганновер

 

««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