Автоколебания — незатухающие колебания в диссипатив
ной нелинейной системе, поддерживаемые за счет энергии внешнего источника, параметры которых (амплитуда, частота, спектр колебаний) определяются свойствами самой системы и не зависят от конечного изменения начальных условий. Ав
токолебания отличаются от других колебательных процессов в диссипативных системах тем, что для их поддержания не тре
буется колебательных воздействий извне.
Частота колебаний — физическая величина v, равная чис
лу полных колебаний, совершаемых за единицу времени [в системе СИ измеряется в герцах (Гц): 1 Гц — частота, при которой за 1 с происходит один цикл периодического про
цесса].
Цикл (от греч. kyklos — круг) — совокупность явлений, процессов, составляющая кругооборот в течение известного промежутка времени.
Ритм (от греч. rhythmos — равномерное чередование) — че
редование каких-либо элементов, происходящее с определен
ной последовательностью, частотой; скорость протекания, со
вершения чего-либо.
Период колебаний — наименьший интервал времени (Т), по истечении которого повторяются значения всех физиче
ских величин, характеризующих периодический колебатель
ный процесс. T = l/v , в системе СИ измеряется в секундах.
Амплитуда колебаний — наибольшее значение, которого достигает физическая величина, совершающая гармоническое колебание.
Фаза колебаний — физическая величина, определяющая состояние периодического колебательного процесса в каждый момент времени. Выражается в долях периода колебаний.
Волны — изменения состояния среды (возмущения), рас
пространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию.
Основным свойством всех волн независимо от их природы яв
ляется перенос энергии без переноса вещества.
Длина волны — характеристика синусоидальной (гармони
ческой) волны, равная расстоянию между двумя ближайшими точками среды, разность фаз которых равна 2л (л — геометри
ческая константа; величина, равная 3,14).
Модуляция (от лат. modulus — мера, образец; modulatio — мерность, размерность) — изменение по заданному закону во
времени величин, характеризующих какой-либо физический
(в частности, колебательный) процесс.
Электрический ток — упорядоченное (направленное) дви
жение электрически заряженных частиц или заряженных мак
роскопических тел.
Постоянный электрический ток — электрический ток, не
изменяющийся с течением
времени ни по силе, ни по на
правлению.
Импульсный электрический ток — однонаправленный элек
трический ток, генерируемый отдельными порциями (им
пульсами). В зависимости от характера нарастания или
уменьшения силы тока в импульсе различают следующие формы.
Прямоугольные — это импульсы, в которых сила тока от ну
левого значения моментально достигает своего максимума
(передний фронт), удерживаясь на нем определенное время, а затем также моментально достигает минимума своего значе
ния (задний фронт).
Треугольные — импульсы, в которых сила тока в течение определенного времени плавно достигает своего максималь
ного значения, а затем в течение такого же или несколько иного времени уменьшается до нулевого значения.
Трапециевидные — импульсы, в которых сила тока увеличи
вается в течение определенного времени от нулевого значе
ния до своего максимума, удерживается в течение соответст
вующего времени на этом значении, а затем в течение како
го-то времени уменьшается до нулевого значения.
Полусинусоидальные — импульсы, в которых сила тока на
растает от нулевого до максимального значения, затем умень
шается по синусоиде, т. е. нарастание силы тока сначала осу
ществляется быстро, по мере приближения к максимуму за
медляется, а уменьшение силы тока от максимума до нуля совершается в обратном порядке.
Экспоненциальные импульсы характеризуются нарастанием силы тока до максимального значения по синусоиде, а умень
шение от максимума до нуля — по экспоненте, т. е. сначала быстро, затем с замедлением.
Скважность — это отношение длительности полного пе
риода повторения импульса к длительности одиночного им
пульса.
Переменный электрический ток — в широком смысле слова это электрический ток,
изменяющийся во времени, который создается переменным напряжением; в технике обычно под переменным током понимают периодический ток, в котором среднее за период значение силы тока и напряжение равны
Нулю,
Электрическое поле (Е) — частная форма проявления элек
тромагнитного поля, определяющая действие на электриче
ский заряд (со стороны поля) силы, не зависящей от скоро
сти движения заряда.
Магнитное поле (Н) — силовое поле, действующее на дви
жущиеся электрические заряды и на тела, обладающие маг
нитным моментом (независимо от состояния их движения).
Электромагнитное поле — особая форма материи, посредст
вом которой осуществляется взаимодействие между электри
чески заряженными частицами.
Электромагнитные колебания — взаимосвязанные колеба
ния электрического
(Е) и магнитного (Н) полей, составляю
щих единое электромагнитное поле.
Электромагнитные волны (электромагнитное излучение) — электромагнитные колеба
ния, распространяющиеся в пространстве с конечной скоро
стью.
Лазер (сам термин — слово, составленное
из начальных букв английской фразы: Light Amplification Stimulated Emis
sion o f Radiation, означающей в переводе —
усиление света в результате вынужденного излучения) — это техническое уст
ройство, генератор или усилитель лазерного излучения.
Лазерное излучение — это электромагнитное излучение оп
тического спектра, обладающее такими свойствами, как
когерентность, монохроматичность, поляризованность и строгая направленность излучения, что позволяет создать большую концентрацию энергии.
Когерентность — согласованное протекание нескольких ко
лебательных или волновых процессов, которое выражается в
постоянстве или закономерной связи между фазами, частота
ми, амплитудами этих волн и их поляризацией.
Монохроматичность — свойство электромагнитного излуче
ния, в котором все составляющие его волны имеют одну и ту же длину (собственную частоту колебательного процесса).
Поляризация — упорядоченность в ориентации векторов напряженности электромагнитного излучения в плоскости, перпендикулярной направлению излучения.
Механические факторы — внешние факторы, действующие на биологический объект за счет механического (атмосферно
го, водного, парциального, акустического) давления, которое вызывает колебательное смещение частиц среды, напряжение, вибрацию, акустические колебания внутренней среды орга
низма.
Термические факторы — внешние температурные факторы, действующие на биологический объект при помощи нагретых или охлажденных сред, теплоносителей различной химиче
ской природы или специальных изделий (криопакеты, крио
аппликаторы, гипотермические термопрокладки).
Пироэлектрический эффект — это возникновение кратко
временной разности электрических потенциалов в диэлектри
ках при равномерном их нагревании или охлаждении.
Внутренний фотоэлектрический эф фект (фотоэффект) — это возникающие под действием внешнего электромагнитно
го излучения изменения
электропроводимости полупроводни
ка. Воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ) ини
циирует возникновение разности электрических потенциалов между различными участками облучаемого образца — возник
новение фотоэлектродвижущей силы и изменение диэлектри
ческой проницаемости вещества — проявление
фотодиэлек- трического эффекта.
Прямой пьезоэлектрический эф фект — появление электри
ческих зарядов разного знака на противоположных гранях не
которых кристаллов (жидкокристаллических образований) при их деформации.
Обратный пьезоэлектрический эффект — появление у кри
сталлов (жидкокристаллических образований) под действием внешнего электрического поля деформации структуры, про
порциональной напряженности этого поля.
Эффект Ганна — преобразование полупроводником во всем объеме образца энергии постоянного электрического тока в энергию электромагнитного излучения сверхвысоких частот (109—10'° Гц).
Явление N-образной вольт-амперной характеристики — спо
собность полупроводника к преобразованию энергии посто
янного электрического тока в энергию электромагнитного из
лучения с частотой от 0,5 до 910 Гц в зависимости от силы тока.
Свойства биологических объектов, законы их функциони
рования
определяются пространственным расположением, геометрическими параметрами этих объектов.
Организация (от лат.
organizo — сообщаю стройный вид, устраиваю) —
совокупность процессов или действий, ведущих к образованию и совершенствованию взаимосвязей между частями целого. Организация — такое же неотъемлемое свой
ство материи, как вещество и энергия, пространство и время.
Она обусловливает само существование любой материальной системы как целого — ее структуры и функции, ее развитие и согласованное взаимоотношение с окружающей средой. Ж и
вая природа — многоуровневая иерархическая организация, в которой каждая биосистема целенаправленно функционирует в соответствии с ее иерархическим рангом и ее информаци
онными связями с системами других рангов иерархии [Абде- ев Р.Ф., 1994; Пресман А.С., 1997; Грядовой Д.И., 1999; Ил
ларионов В.Е., 2001].
Геометрическая структура — это пространственная динами
ческая конфигурация взаимодействующих элементов, из ко
торых состоит соответствующий объект (биообъект), с само
подобием на различных уровнях геометрических масштабов, па основе ведущей роли электромагнитного взаимодействия
элементов любой системы в макромире можно утверждать, что форма и содержание макрообъекта зависят от строго за
данного рисунка электромагнитных полей составляющих его элементов,
меняющихся во времени по программе, характер
ной только для данного объекта [Лощилов В.И., 1998].
Биологическая структура — морфофизиологическое единст
во, пространственно-временная система, способом существо
вания которой является функционирование [Словарь физио
логических терминов, 1987].
Диполь электрический — совокупность двух одинаковых по абсолютному значению и противоположных по знаку элек
трических зарядов, расстояние между которыми значительно меньше, чем расстояние от центра диполя до рассматривае
мых точек его электрического поля. Многие структуры живо
го организма, начиная с молекул воды, являются электриче
скими диполями.
Домены — области однородных структур диполей, которые закономерным образом повернуты или сдвинуты относитель
но друг друга и обладают самопроизвольной поляризацией при отсутствии внешнего электрического поля. Образование доменов в биологических тканях обусловливает возможность фазовых переходов биосистем из одного функционального состояния в другое. На границе области однородного упоря
доченного расположения диполей в доменах образуются по
люсы за счет связанных электрических зарядов — поляриза
ция доменов, что является источником возникновения элек
тромагнитного поля.
Кластер — система из большого числа слабо связанных атомов или молекул. Занимает промежуточное положение ме
жду ван-дер-ваальсовыми молекулами, содержащими не
сколько атомов или молекул, и мелкодисперсными частицами
(аэрозолями).
Фракталы — множества с крайне нерегулярной разветвлен- ностью или изрезанной структурой. Основной характеристи
кой фракталов служит фрактальная размерность. По одному из определений фракталами называются множества, для кото
рых фрактальная размерность строго больше топологической размерности. Фракталы обладают определенными свойствами масштабной инвариантности — неизменностью величин при различных преобразованиях. Многие сложные структуры био
логических объектов — фракталы.
Основной смысл
временной организации живого организма состоит в согласованности течения ритмических процессов между его структурами и системами, а также с ритмами соот
ветствующих процессов, происходящих в окружающей среде.
Биологические ритмы — это циклические, периодически повторяющиеся колебания интенсивности и характера биоло
гических процессов и явлений в живом организме.
Хронобиология — наука, объективно исследующая на коли
чественной основе механизмы биологической временной
стРУКтУРы’ включая ритмические проявления жизни [Кома
р о в
Ф.Й., Рапопорт С.И., 2000].
Резонанс (от лат.
resono — откликаюсь, звучу в ответ) — от
носительно большой селективный (избирательный) отклик
колебательной системы
на периодическое воздействие с час
тотой, близкой к частоте
ее собственных колебаний.
Синхронизация (от греч.
synchronos — одновремен
ный) — резонансное явление в нелинейных саморегулирую
щихся системах, в которых возникают незатухающие колеба
ния (автоколебания). Внешняя периодическая сила малой ам
плитуды не может
существенно влиять на амплитуду автоколебаний, но может «навязать» генератору этих колеба
ний свою частоту, если последняя принадлежит узкому ин
тервалу частот, включающему частоту автоколебаний. Явле
ние синхронизации соответствующих процессов играет важ
ную роль в функционировании структур и систем живого организма. Синхронизация — временной параметр и отражает определенную организацию течения времени в биологических системах. Для синхронизации колебательных процессов от
сутствует энергетический порог взаимодействия, связь возни
кает при минимальных значениях силы взаимодействия
[Блехман И.И., 1981].
В природе, по современным данным, имеется четыре типа фундаментальных взаимодействий между объектами:
гравитационное, слабое, сильное и электромагнитное.Гравитационное взаимодействие имеет универсальный ха
рактер и выступает в виде притяжения. Оно является самым слабым из всех типов взаимодействий.
Слабое взаимодействие действует только в микромире и оиисывает некоторые виды ядерных процессов.
Сильное взаимодействие обеспечивает связь нуклонов в ядре атома вещества и определяет ядерные силы.
Электромагнитное взаимодействие имеет универсальный характер и может выступать в зависимости от знака заряда либо как притяжение, либо как отталкивание. Оно определя
ет возникновение атомов, молекул и макроскопических тел.
По мнению большинства ученых, для природных систем от атома до живого многоклеточного организма ведущим яв
ляется электромагнитное взаимодействие. Именно оно —
первооснова всех процессов структурных и функциональных из
менений в организме человека. Интенсивность взаимодейст
вия определяется соответствующей
константой связи, которой
для электромагнитного взаимодействия является
электрический }аряд [Кулин Е.Т., 1980, Березовский В.А., Колотилов Н.Н.,
1у90; Нефедов Е.И. и др., 1995; Кожокару А.Ф., 1996; Пре- сман А С ., 1997; Илларионов B E., 1998, 2001, 2004].
Для общей связи структурных элементов, различных обра
зований и их взаимодействий составлена сводная таблица
(табл. 1.1), позволяющая комплексно оценить вероятностные процессы при взаимодействии внешних и внутренних физи
ческих факторов со структурами и системами организма чело
века [Илларионов В.Е., 2004].
Т а б л и ц а 1.1. Взаимодействие структурных элементов систем биологического объектаМатериальнаяосноваРазмер(радиус),мОсновные элементарные частицы взаимодействияПреобладающий тип физического взаимодействияСтруктурныеобразованияВзаимосвязиструктурныхэлементовАтом-10-10Фотон,электронЭлектромагнитныйЭлементарные молекулыПолевые,химическиеЭлементарнаямолекула6 10-'°То жеТо жеСложные молекулы, молекулярные кластерыПолевые, химические, меж- молекуляр- ныеМакромолекула10-9Фотон,фонон,электрон,экситон» »Молекулярные кластеры, молекулярные фракталыТо жеВнутриклеточные ор- ганеллыОт КГ9 до 10 6Фотон,фонон,электрон,экситон,протон» »Макромоле- кулярные кластеры и фракталы, функциональные системыПолевые, химические, меж- молекуляр- ные, системообразующиеКлетка10_6То же» »Клеточные кластеры и фракталы, ткани и органы, функциональные системыТо жеТкани и органыДо 10"'» »» »Функциональныесистемы,целостный
Скачать 5.48 Mb.