О единой циклической системе организации биологических процессов в организме человека
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Анализ временной или частотной структуры самых различных биологических и психофизиологических процессов в организме человека (восприятие цвета, электрическая активность мозга и мышц, механическая активность двигательной системы, фазы пренатального и постнатального онтогенеза и др.) приводит к выводу, что все указанные процессы подчиняются единой схеме организации - циклической системе биологических процессов, или ЦСБП [6]. Кратко ее можно охарактеризовать следующим образом:

а) Если упорядочить различные процессы жизнедеятельности организма в соответствии с ростом их собственных времен (периодов колебаний, длительностей) (Далее все формулировки, расчеты и иллюстрации даются для единообразия во временной форме. Очевидно, что все они имеют эквивалентные частотные формы. Поскольку все же привычнее говорить о частотах (а не периодах) ЭЭГ, тремора и музыкальных тонов, на иллюстрациях все временные параметры выражены через частоты (например: вместо τ=0,1 сек. указывается τ= 1/ν=1/10 гц и т. п.). Используемые обозначения: τ - период повторения; ν - частота; λ - длина волны; С - скорость света; N - номер цикла. Единицы: гц=1колебание/сек; ММК=миллимикрон=10-9метра), то свойства этих процессов, относящихся как к различным уровням организации биосистемы, так и к последовательным фазам развития целого организма, периодически (циклически) повторяются.

б) ЦСБП образует непрерывную последовательность таких циклов, причем значения времен начала и конца каждого цикла относятся как 1:2 (т. е. каждый последующий цикл шире предыдущего в 2 раза), а точка конца предыдущего цикла является и точкой начала последующего.

в) Каждый из циклов ЦСБП организован аналогично и содержит 4 последовательно от начала к концу цикла расположенных участка (зоны): 1-зону экстравертности, 2 - нейтральную зону (зону устойчивости, баланса экстра- и интра-), 3 - зону интравертности и 4 - зону особой неустойчивости (метаморфоза).

г) Для цикла ЦСБП, в котором лежат периоды повторения колебаний, соответствующие частотам видимого (оптического) спектра, границы самого цикла и его зон имеют следующие значения (Значения τф,о и τкр,о вычислены на основе ряда теоретических соображений, а τ13,0τ"3,0 - это границы зеленого участка цветового спектра. Соответствующие значения каждого поел едуклцего цикла больше значений предыдущего в 2 раза):

Этот цикл принят за начальный, или нулевой цикл ("0-цикл") ЦСБП.

д) От 0-цикла в сторону увеличения времени идет нумерация циклов: N=0, 1, 2... Промежуток времени от начала 0-цикла (τф,о= 1,296•10-15сек) до значения упоминаемой в литературе максимальной продолжительности жизни человека 185 лет [13] перекрывается 82-мя циклами.

Для удобства анализа различных процессов и наглядности представим описанную ЦСБП в виде прямоугольной координатной сетки (τ-матрицы). В этой матрице - см. рис. 1 - каждому циклу соответствует строчка одинаковой длины, но разного временного масштаба (масштаб каждой последующей в два раза меньше предыдущей). Начала и концы разных циклов и их соответствующих зон лежат на одной вертикали, образуя единую матричную систему координат (τф, τ'з, τ"3, τкр и τ*ф), которая делит матрицу на 4 матричных зоны. В одной матричной зоне, но в разных циклах лежат временные параметры родственных процессов. Чтобы найти положение известного временного параметра τi в τ-матрице, находим соответствующий цикл N, для которого: τфNi*ф,N; затем вычисляем его внутрицикловую координату kiiф,N и откладываем ее в выбранном масштабе. Если параметры процессов заданы в частотной форме νi, то сначала вычисляем соответствующие τi=1/νi, а затем определяем их положения в матрице.


Рис. 1. Представление циклической системы биологических процессов (ЦСБП) в виде временной координатной сетки (τ-матрицы), содержащей 82 цикла. Цветовая структура нуль-цикла и четыре основных зоны τ-матрицы

В согласии с положением истинных цветовых участков в 0-цикле введем "цветовую" маркировку соответствующих участков и зон всех циклов: τф÷τ'3~фиолетово-голубая зона; τ'3÷τ3~зеленая зона; τ"3÷τкр~желто-красная зона; τкр÷τ*Ф~пурпурная зона (условно).

На рис. 1 в координатах длин волн (А,) видимого диапазона (верхняя часть рисунка) показаны: разброс фиолетовой (380÷400 ммк) и красной (700÷800 ммк) границ видимого диапазона по данным разных авторов - жирные отрезки под шкалой λ; границы и цветовые участки 0-цикла; 5 базовых матричных координат, временные границы и структура τ-матрицы; 4 главных зоны ЦСБП и их "цветовая" маркировка.

Для выявления биологического смысла зон ЦСБП здесь кратко рассмотрим положение в τ-матрице только некоторых временных параметров, характеризующих цветовое восприятие, биопотенциалы мозга (ЭЭГ) и физиологический суставной тремор (см. рис. 2). На этом рисунке показаны: а) положения максимумов поглощения излучений в сетчатке человека [4], [14] (значения указаны в ммк/с, где с=299792 км/сек - скорость света); б) положения максимумов спектра интенсивности нормальной ЭЭГ, усредненной за 12 сек (оценки частот максимумов даны по спектрограмме [26]); в) положения длительностей "волн" нормальной ЭЭГ при анализе последней по Фору [12]; г) положения максимумов усредненного спектра интенсивности нормальной ЭЭГ при бодрствовании (среднее по 9 испытуемым: 9,8 гц; индивидуальный разброс 8,8÷10,6 гц - его границы показаны жирным отрезком) и различных стадиях сна (среднее по 9 испытуемым с высоким а-индексом: 13,4 гц; среднее по 4 испытуемым с низким α-индексом: 14,2 гц; индивидуальный разброс 12,4÷14,4 гц - его границы показаны жирным отрезком); в спектре ЭЭГ и при сне, и при бодрствовании всегда присутствовал самый выраженный "неспецифический" максимум со средним значением 1 гц [25]; д) положения максимумов спектра интенсивности нормального суставного тремора [1]; е) положение максимума усредненного амплитудно-частотного спектра ЭЭГ при патологических тревожных состояниях [24].


Рис. 2. Положения в т-матрице характеристических временных параметров различных биологических процессов

Изучение этих и других данных приводит к выводам: основные временные (частотные) компоненты различных нормальных биологических процессов группируются в 3-х зонах - фиолетово-голубой (ФГ), зеленой (3) и желто-красной (ЖК); пурпурная (П) зона таких компонентов не содержит; в П-зону попадают максимумы активности при различных патологических состояниях (например, частоты ЭЭГ при тревожных состояниях, частоты "пачек" ЭМГ при дистонии), а на уровне оптического диапазона П-зоне соответствует область неустойчивого цветовосприятия (см. разброс красной границы по данным разных авторов); напротив, в З-зоне лежат параметры процессов, наиболее устойчивых во времени и часто наиболее интенсивных, а также неспецифических по отношению к состояниям сна и бодрствования; в ФГ-зоне лежат параметры максимумов ЭЭГ-активности, характерные для бодрствования, а в ЖК-зоне - для сна; на уровне оптического спектра цвета ЖК-зоны дополнительны цветам ФГ-зоны (см., например, [21]). Таким образом, по функциональным свойствам доминирующих процессов 4 зоны ЦСБП попарно противоположны: "З" - зона устойчивости, "П" - зона неустойчивости, "ФГ" - зона экстравертно- сти, "ЖК" - зона интравертности (см. также [7]).

Как же соотносится с ЦСБП музыкальная система?

Дата: 2019-07-24, просмотров: 192.