Зависимость зоны распространения вибрации от наследственно-конституциональных особенностей организма, т. е. массы и соотношения различных тканей, может быть изучена экспериментально и теоретически. Мы считаем возможным рассматривать зону распространения вибрации как количественную характеристику процесса, происходящего в теле человека при вибрационном воздействии. Она отражает не только количество структурных элементов тела, подвергающихся вибрационному перемещению и деформации, но и размер «рецептивного» поля, вовлеченного в вибрационный процесс [54].
Вторая составляющая отражает характер вибрационных перемещений и деформаций отдельных тканей и их структурных компонентов. Другими словами, она характеризует процесс, протекающий локально, и зависит от внешних параметров и от свойств тканей организма человека. Характер вибрационных перемещений и деформаций отдельных тканей и их структурных компонентов может быть тоже изучен как экспериментальным, так и теоретическим путем.
Экспериментальный путь требует, как правило, труднодоступных в условиях производства методов контроля, а результаты, полученные на животных с использованием морфологических методов контроля, применимы к трактовке процесса, происходящего в организме человека, с известными ограничениями.
Исследования ряда авторов показали, что при действии вибрации на человека его тело допустимо рассматривать как механическую колебательную систему. Тогда, абстрагируясь от вторичных рефлекторных реакций живого организма, мож-
78
79
но выявить первичные физические причины особенностей био-•логического действия вибраций механизированного инструмента. Поставленная задача может быть решена теоретическим путем при наличии адекватной математической- модели и механических характеристик среды. В настоящее время существует довольно много математических моделей сред — мо-.дели Максвелла, Кельвина — Фойгта, Бюргерса и др. Все они дают первое приближение линейной вязкоупругой среды. Для более полного учета свойств этой среды используется интегральная наследственная среда Больцмана. Уравнение Больц-мана содержит как частные случаи перечисленные модели и реализует каждую из них при том или ином выборе ядра. В отличие от многоэлементных моделей, громоздких и не учитывающих всех особенностей деформаций реальных тел, модель Больцмана представляет собой компактную форму общего линейного закона, выражающего принцип суперпозиции воздействий и их затухание во времени:
|
г h |
— gi (0
— —
где ex(£) — деформация; o^t) — напряжение; Е — мгновенный модуль упругости; Q (t— т) — ядро (или коэффициент) ползучести.
Ядро — характерная для данного материала монотонно убывающая функция. Зависимость ядра от разности t— т свидетельствует о том, что «память» материала о силовом воздействии, произведенном в момент т, определяется истекшим временем t— т. В частности, если одна из величин (например, напряжение гг) изменяется периодически, то другая (ех) через некоторое время будет изменяться так же. Иными словами, эта модель позволяет учитывать изменения исходного состояния тканей к моменту данного воздействия.
По нашему мнению, использование указанной модели с учетом механических свойств тканей позволит математически исследовать процессы, протекающие на границе раздела двух сред, и таким образом выявить сочетания тканей или их структурных компонентов, на границе раздела которых наблюдается максимальная деформация.
В связи с тем, что данных об индивидуальной или функциональной изменчивости механических свойств тканей человека крайне мало, можно только предполагать, что если индивидуальная изменчивость имеет место, то для разных индивидуумов процессы, происходящие на границе раздела тканей или в самих тканях, отличны при одних и тех же внешних параметрах. Если же допустить обратное, т. е. считать, что индивидуальная
изменчивость не выражена, то процессы, происходящие в тканях, сходны. При этом полагаем, что функциональная изменчивость невелика и однонаправленна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.