Биоэлектрическая активность
ударов в главе 11; количественное использование нелокального бифуркационного множества катастрофы эллиптической омбилики в главе 12 в связи с изучением течений жидкости; части главы 13 об упругих конструкциях, особенно трактовка катастрофы двойной сборки при выпучивании пластин; многое из главы 14 о термодинамике; теория пчел и новые катастрофы с ограничениями в главе 16, а также материал, относящийся к образованию биохимических и экологических границ. В главе 15 всё — новое и целиком принадлежит Бобу Гилмору и Лоренцо Нардуччи.
ний. Это продемонстрировано на рис. 5.10. Принцип промедления снова показывает, что прыжок происходит при покидании бифуркационного множества, но так как мы теперь путешествуем в обратную сторону, это произойдет на другой стороне области.
На самом деле есть теорема, согласно которой любая гладкая выпуклая замкнутая кривая имеет по крайней мере два максимума и по крайней мере два минимума кривизны, так что для соответствующей качалки (с заменой эллипса на эту кривую) отображение катастрофы имеет по крайней мере четыре критические точки. В типичном случае они проявляются как четыре острия в бифуркационном множестве (два обычных, два „двойственных"), но при определенных обстоятельствах могут иметь место и наложения. Так, например, гладкая инволюта гипоциклоиды с тремя остриями имеет саму эту гипоциклоиду в качестве соответствующего бифуркационного множества, которое, таким образом, имеет только три острия; однако каждый из них отвечает паре критических точек отображения катастрофы.
Сравнивая коэффициенты, видим, что г==0(из сравнения кубических членов), а значит Ь=0; далее, c=s2, a=2s. Исключая s, получаем уравнение нашей кривой: й2=4с. Но для того чтобы корни производной оказались вещественными, s должно быть отрицательным, значит и а отрицательно. Вид графиков функций от х (потенциалов), отвечающих некоторым представительным, в смысле их расположения относительно бифуркационного множества, точкам из С, показан на рис. 9.7, а то, как многообразие катастрофы располагается над бифуркационным множеством, видно по двум представительным сечениям, изображенным на рис. 9.8.
где а играет роль параметра. Ясно, что эти три кривые представляют собой конгруэнтные параболы, плоскости которых наклонены друг к другу под углом 120°, как показано на рис. 9.15. Вне этих кривых имеются лишь точки складок, и поэтому остальная часть бифуркационного множества гладкая; каждая парабола служит „острым ребром" полу-
это хорошо известная кривая — дельтоида, или гипоциклоида с тремя остриями, показанная на рис. 9.17. Таким образом, сечения бифуркационного множества В, отвечающие постоянным а, представляют собой подобные и одинаково ориентированные дельтоиды, параболически растущие с ростом а.
На рис. 9.26 показаны три трехмерных сечения, заимствованные у Годвина [46J; они отвечают трем фиксированным значениям d — отрицательному, нулевому и положительному. В [47] Годвин приводит некоторые диаграммы линий уровня для потенциалов, Том также дает в 1421 такие диаграммы (правда, последние отчасти вводят в заблуждение, так как соответствуют точкам нелокального бифуркационного множества, см. § 12 гл. 11). В отличие от эллиптической и гиперболической омбилик параболическая омбилика не самодвойственна, и поэтому расположение максимумов, минимумов, сборок, двойственных сборок и пр. зависит от выбранного знака. При любом выборе знака область существования каждого минимума очень мала, как читатель может убедиться самостоятельно (используя структуру уже изученных катастроф, чтобы постепенно продвигаться от точки к точке).
лить множество соединения сёдел для данной деформации как множество тех точек пространства деформации, для которых соответствующие функции имеют критические точки, соединенные какой-нибудь линией уровня. (Если функции определены не на плоскости, а в R", и^З, то линии уровня заменяются (гипер)поверхностями уровня.) Это множество является, конечно, подмножеством нелокального бифуркационного множества; в случае эллиптической омбилики оба множества совпадают.
Экспериментальная задача Берри и Мэкли состояла, таким образом, в том, чтобы попытаться „перемещаться" по возможности в пределах нелокального бифуркационного множества. То, что им удалось со столь большой точностью оставаться на этом куске поверхности, служит показателем высокой адекватности их теории.
Далее, с ростом напряженности повышается вероятность волнений, а увеличение разобщенности ведет к тому, что волнения принимают характер более внезапных и яростных вспышек. Это заставляет подумать о катастрофе сборки, с осью напряженности, нормальной к острию, и осью разобщенности, идущей вдоль острия (рис. 17.6). К этому добавляются еще гипотезы, определяющие динамическое поведение системы в виде потока обратной связи на многообразии катастрофы, указанного стрелками на рис. 17.6. (Использование таких потоков — любимый прием Зимана, но обсуждение этого вопроса выходит за принятые нами рамки. Математическое изложение вопроса можно найти у Такенса [190, 190 а].) Предполагается, что система вначале „садится" по вертикали на многообразие катастрофы („быстрый поток"), а затем подчиняется обратной связи („медленный поток"). Из рис. 17.6 видно, что при низких значениях разобщенности система стремится к устойчивому положению умеренного волнения, но при высоком уровне разобщенности она совершает колебания внутри бифуркационного множества катастрофы сборки, прыгая попеременно с верхнего листа на нижний и обратно.
Зиман постулирует, что они делают то лучшее, что могут, и поэтому „балансируют на грани катастрофы". Поэтому поведение испытуемых распределяется по многообразию катастрофы так, как показано на рис. 17.13; проекция в пространство управления дает скопление точек вблизи кривой с острием — бифуркационного множества сборки. На рис. 17.14 показана сборка, аппроксимирующая данные рис. 17.11. При небольшом „стандартном отклонении", отмеченном штриховыми линиями, 50% всех точек оказывается в пределах этого отклонения от кривой. Зиман добавляет, что „при утроении этого отклонения будет охвачено около 80% всех испытуемых".
Информативным методом при изучении функционального состояния мышечной системы является метод электромиографии (ЭМГ), основанный на наличии пропорциональной зависимости между величиной напряжения мышц и уровнем биоэлектрической активности [4]. Для регистрации ЭМГ применяют отечественные и зарубежные электромиографы, позволяющие получить суммарную ЭМГ и ЭМГ отдельных двигательных единиц. Отведение потенциалов от мышц осуществляется игольчатыми электродами с малой отводящей поверхностью (сотые доли квадратного миллиметра). Однако этот вид отведения в физиологии труда и эргономике применяется редко. Для регистрации суммарной ЭМГ обычно применяют накожные электроды, которые прикрепляют в месте наибольшей активности мышц. ЭМГ позволяет судить о степени рациональности взаимодействия человека с производственным оборудованием и о степени совершенства рабочего места. Более рациональным будет тот процесс, при котором биоэлектрическая активность работающих мышц меньше. Исследование биоэлектрической активности мышц при движениях руки к органам управления, расположенным на разной высоте от пола, позволяет устанавливать степень рациональности движений и физиологически обосновывать рабочие зоны.
периментатором рабочей позы и движений. Выраженные (достоверные) изменения физиологических функций (биоэлектрическая активность мышц, частота сердечных сокращений, частота дыхания и др.) появляются тем быстрее, чем менее рациональна моделируемая конструкция.
перемещения рычага от исходной точки во всех направлениях равнялась 100 мм. исследований показали следующее (см. таблицу). Наиболее низкая биоэлектрическая активность
Биоэлектрическая активность мышц в зависимости от
Биоэлектрическая активность мышц заметно возрастает при перемещении рычага в боковом (Л' = 300^-450 мм) и в направлениях (Z = 200^-300 мм) и достигает значений при расположении рычага на 700 мм в сторону от точки отсчета, а также при расположении рукоятки рычага на уровне подушки сидения (Z = 0).
С нарушением поведенческих реакций в какой-то степени коррелирует • биоэлектрическая активность мозга. При большей ППЭ (более 5 мВт/см2) эти изменения не вызывают споров, в то время как при более низких значениях ППЭ они являются предметом дискуссии.
В острых опытах биоэлектрическая активность регистрировалась в течение всего опыта, а определение порогов возбудимости изучаемых структур мозга производилось до шумового воздействия и затем — при одноразовом действии раздражителя через 1, 3 и 6 ч шумовой экспозиции. В хроническом эксперименте биоэлектрическая активность регистрировалась периодически в течение трех месяцев шумовой экспозиции, а определение порогов возбудимости структур мозга проводилось как до шумового воздействия, так и тотчас после трехчасового опыта на протяжении всего трехмесячного эксперимента на фоне действия шумовых раздражителей. Для уточнения места локализации электродов мозг подопытных животных фиксировался в 10% растворе формалина. Замороженные срезы (60 мкм) сразу с помощью фотоувеличителя проецировались на бумагу для фотографии.
Одним из показателей функционального состояния различных образований центральной нервной системы является их биоэлектрическая активность. Нормальная
биоэлектрическая активность различных структур головного мозга бодрствующего кролика описана многими авторами (Т. Я. Хволес и Л. А. Новикова, 1948; И. С. Робинер, 1961; Ю. С. Бородкин, 1967; В. А. Крауз, 1969, и др.).
В наших опытах до применения шумовых раздражителей на электрокортикограмме (ЭКоГ) фронтальной области коры кролика, находящегося в спокойном состоянии, регистрировалась биоэлектрическая активность, характеризующаяся ритмом 8—15 Гц с амплитудой 15—90 мкВ. Для височной области коры были характерны нерегулярные медленные высокоамплитудные волны (4—8 с), на которые накладывались колебания более частого ритма (10—20 Гц) с амплитудой 10—30 мкВ. Периодически на ЭКоГ фронтальной и височной части коры регистрировались вспышки вере--тенообразных волн. Для медиального коленчатого тела был характерен ритм частотой 5—12 Гц с амплитудой колебаний 50—90 мкВ.
Биоэлектрическая активность ретикулярной формации на уровне среднего и промежуточного мозга характеризовалась ритмом 3—7 Гц с амплитудой потенциалов от 30 до 120 мкВ.
 Читайте далее:
 Безопасность ремонтных
Безопасной транспортировки
Безопасное обслуживание
Безопасное расстояние
Безопасное выполнение
Безопасного пользования
Безопасного проведения
Безопасному обслуживанию компрессорной
Безопасности электроустановок
Барабанную перепонку
Безопасности гидротехнических сооружений
Безопасности инструкции
Безопасности изложенных
Барический коэффициент
Безопасности непосредственно
|
