65 Периодические процессы в биологии и медицине

Многие процессы, протекающие в организме, характерны тем, что они повторяются через некоторое вполне определенное время, которое называется периодом Т. К числу периодических процессов относятся: сокращение сердца, дыхание, прием пищи, смена бодрствования сном, колебание температуры тела на протяжении суток и др. Детальное изучение этой проблемы привело исследователей к выводу о том, что спектр периодических процессов в условиях нормальной жизнедеятельности очень широк и захватывает молекулярный, клеточный, органно-тканевой, системный, уровень целого организма, а также всю биосферу. Периодичность наблюдается не только в условиях нормы. Многие патологические состояния, особенно эпидемического характера (острые респираторные заболевания, обострение язвенной болезни, ревматизма и др.) имеют сезонный характер и развиваются через определенное время. Эффективность лечебных мероприятий также описывается периодическими зависимостями. Например, установлено, что кровотечения после операций, чувствительность организма к воздействию лекарственных веществ изменяются периодически.

Необходимость теоретического изучения периодических процессов в живой природе потребовало создания и развития нового направления в науке - хронобиологии (биоритмологии), а потребность в практическом использовании полученного знания привело к развитию хрономедицины. Основными задачами хронобиологии и хрономедицины являются: изучение закономерностей периодических процессов в живом организме, механизмов, обеспечивающих их протекание во времени, использование выявленных закономерностей для диагностики состояния организма, профилактики и повышения эффективности лечебных мероприятий.

Механические волны в упругой среде

Упругой средой называют такую, в которой при смещение частиц от положения равновесия возникает внутренняя упругая сила, стремящаяся возвратить частицу в исходное состояние. Упругими являются большинство сред, представляющих практический интерес - воздух, жидкости, твердые тела, ткани организма. Если в упругой среде материальное тело периодически изменяет свое положение или геометрические размеры, его поверхность заставляет колебаться частицы среды. На рисунке приведено материальное тело, исходный объем которого V₀ периодически изменяется по закону: V = Vo + V₁ cos t. Это означает, что поверхность S колеблется вдоль всех трех осей Х, Y, Z (см. рис. 43). Молекула 1 будет совершать колебания вдоль

оси Х по закону: X = X_о + Х₁ cos t, где Х_о  координата начального положения, Х₁ - амплитуда колебаний. Молекула 1 заставляет колебаться молекулу 2 по гармоническому закону и процесс колебаний будет распространяться в среде со скоростью С во всех направлениях от поверхности этого тела. Процесс распространения колебаний в упругой среде называется механической волной, а материальное тело М - источником механической волны.