Развитие научно-технических решений в медицине. Канюков В.Н - 140 стр.

     На рисунке 4.9 приведены ячеистые структуры в физической и биоло-
гической активных средах. Появление ячеистых автоволн имеет разный ме-
ханизм, зависящий от способа накачки энергии в среду, физических свойств
активной среды и пространственного распределения энергии в ней.




      Рисунок 4.9 – Ячеистые структуры в физической и биологической
активных средах
      Слева – ячейки Бенара в системе с подогревом; справа – ячеистая
структура, создаваемая инфузориями – тетрахиминами; внизу – биоконвек-
ция тетрахимен в вертикальном сечении объема. В центре длинными стрел-
ками показан канал, по которому тетрахимены падают вниз с большой ско-
ростью; по бокам они медленно поднимаются к поверхности и вновь падают
по каналу вниз (Э.М. Швирст, В.И. Кринский, Г.Р. Иваницкий)
Рассмотрим получение ячеистой структуры на примере ячеек Бенара (фран-
цузский физик, описавший это явление еще в 1900г.) (см. рисунок 4.9 слева).
В мелкий сосуд с плоским дном наливают жидкость. Затем начинают его
снизу равномерно подогревать. Нижний слой жидкости будет расширяться,
плотность его падать. Он будет всплывать наверх. На его место будут опус-
каться более холодные слои. При увеличении скорости нагрева жидкость ра-
спадется на отдельные ячейки. Этот процесс относят к автоволновым: актив-
ная среда – это нагреваемый плоский сосуд с определенным объемом жидко-
сти, придонный слой за счет нагрева находится в высокоэнергетическом сос-
тоянии, а поверхностный слой – в низкоэнергетическом. Между высокоэнер-
гетическим и низкоэнергетическим состояниями жидкости непрерывно цир-
кулируют конвекционные потоки.
      Подобные структуры возникают и в активных средах с другой физиче-
ской природой – при перемещении со дна водоемов на его поверхность и об-
ратно инфузорий – тетрахимен. Здесь активная среда – водоем, высокоэнер-
гетическое состояние которого соответствует верхнему слою водоема, бога-