5,180 matches
-
a sistemului să fie cât mai mică. Datorită gradului înalt de generalizare, aceată lege a fost denumită “criteriul universal al evoluției”, în sensul că sistemul se adaptează și regăsește în maniera necesară, starea staționară, pornind de la orice stare vecină. Starea staționară este o stare stabilă. Dacă se reprezintă producția de entropie în funcție de un parametru intensiv ai, ce determină starea staționară, vom obține curba dată în Fig.IV.8. Orice fluctuație dai a unuia dintre parametri de la valoarea corespunzătoare stării staționare ai
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
al evoluției”, în sensul că sistemul se adaptează și regăsește în maniera necesară, starea staționară, pornind de la orice stare vecină. Starea staționară este o stare stabilă. Dacă se reprezintă producția de entropie în funcție de un parametru intensiv ai, ce determină starea staționară, vom obține curba dată în Fig.IV.8. Orice fluctuație dai a unuia dintre parametri de la valoarea corespunzătoare stării staționare ai,0 îndepărtează sistemul de la starea staționară, deci în starea perturbată vecină, sistemul va produce mai multă entropie. Teorema minimului
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
Starea staționară este o stare stabilă. Dacă se reprezintă producția de entropie în funcție de un parametru intensiv ai, ce determină starea staționară, vom obține curba dată în Fig.IV.8. Orice fluctuație dai a unuia dintre parametri de la valoarea corespunzătoare stării staționare ai,0 îndepărtează sistemul de la starea staționară, deci în starea perturbată vecină, sistemul va produce mai multă entropie. Teorema minimului producției de entropie constituie criteriul de stabilitate a stării staționare în domeniul liniar arătând faptul că evoluția unui sistem datorită
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
se reprezintă producția de entropie în funcție de un parametru intensiv ai, ce determină starea staționară, vom obține curba dată în Fig.IV.8. Orice fluctuație dai a unuia dintre parametri de la valoarea corespunzătoare stării staționare ai,0 îndepărtează sistemul de la starea staționară, deci în starea perturbată vecină, sistemul va produce mai multă entropie. Teorema minimului producției de entropie constituie criteriul de stabilitate a stării staționare în domeniul liniar arătând faptul că evoluția unui sistem datorită fluctuațiilor, pornind de la starea staționară, este imposibilă
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
fluctuație dai a unuia dintre parametri de la valoarea corespunzătoare stării staționare ai,0 îndepărtează sistemul de la starea staționară, deci în starea perturbată vecină, sistemul va produce mai multă entropie. Teorema minimului producției de entropie constituie criteriul de stabilitate a stării staționare în domeniul liniar arătând faptul că evoluția unui sistem datorită fluctuațiilor, pornind de la starea staționară, este imposibilă. Din punct de vedere al producției de entropie, în starea staționară, sistemul se găsește într-o ”groapă de potențial” din care nu poate
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
de la starea staționară, deci în starea perturbată vecină, sistemul va produce mai multă entropie. Teorema minimului producției de entropie constituie criteriul de stabilitate a stării staționare în domeniul liniar arătând faptul că evoluția unui sistem datorită fluctuațiilor, pornind de la starea staționară, este imposibilă. Din punct de vedere al producției de entropie, în starea staționară, sistemul se găsește într-o ”groapă de potențial” din care nu poate ieși. Atâta timp cât starea staționară este stabilă, sistemul nu poate evolua, datorită fluctuațiilor, către structuri ordonate
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
entropie. Teorema minimului producției de entropie constituie criteriul de stabilitate a stării staționare în domeniul liniar arătând faptul că evoluția unui sistem datorită fluctuațiilor, pornind de la starea staționară, este imposibilă. Din punct de vedere al producției de entropie, în starea staționară, sistemul se găsește într-o ”groapă de potențial” din care nu poate ieși. Atâta timp cât starea staționară este stabilă, sistemul nu poate evolua, datorită fluctuațiilor, către structuri ordonate temporal sau spațial. Să exemplificăm o astfel de stare staționară comparând o reacție
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
arătând faptul că evoluția unui sistem datorită fluctuațiilor, pornind de la starea staționară, este imposibilă. Din punct de vedere al producției de entropie, în starea staționară, sistemul se găsește într-o ”groapă de potențial” din care nu poate ieși. Atâta timp cât starea staționară este stabilă, sistemul nu poate evolua, datorită fluctuațiilor, către structuri ordonate temporal sau spațial. Să exemplificăm o astfel de stare staționară comparând o reacție chimică, cu curgerea unui lichid. Dacă sistemul este închis, (lichidul nu se varsă în alte recipiente
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
entropie, în starea staționară, sistemul se găsește într-o ”groapă de potențial” din care nu poate ieși. Atâta timp cât starea staționară este stabilă, sistemul nu poate evolua, datorită fluctuațiilor, către structuri ordonate temporal sau spațial. Să exemplificăm o astfel de stare staționară comparând o reacție chimică, cu curgerea unui lichid. Dacă sistemul este închis, (lichidul nu se varsă în alte recipiente) lichidul va curge cu o viteză care va depinde de deschiderea robinetului, după care se va stabili o stare de echilibru
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
depinde de deschiderea robinetului, după care se va stabili o stare de echilibru (Fig.IV.8). Dacă sistemul este deschis, se va vedea că se stabilește în cele două recipiente un nivel, dar care nu corespunde echilibrului, ci unei stări staționare (Fig.IV.9). Robinetul poate fi asimilat cu un catalizator, care grăbește sau încetinește reacția chimică. Organismele vii sunt sisteme care sunt caracterizate de stări staționare. De exemplu, în cazul animalelor, parametrii fizico-chimici se modifică brusc la naștere, rămânând apoi
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
în cele două recipiente un nivel, dar care nu corespunde echilibrului, ci unei stări staționare (Fig.IV.9). Robinetul poate fi asimilat cu un catalizator, care grăbește sau încetinește reacția chimică. Organismele vii sunt sisteme care sunt caracterizate de stări staționare. De exemplu, în cazul animalelor, parametrii fizico-chimici se modifică brusc la naștere, rămânând apoi aproximativ constanți când evoluează spre maturitate (între niște limite tolerabile). Deci organismul poate fi considerat un sistem pentru care forțele termodinamice sunt constante; el se găsește
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
cazul animalelor, parametrii fizico-chimici se modifică brusc la naștere, rămânând apoi aproximativ constanți când evoluează spre maturitate (între niște limite tolerabile). Deci organismul poate fi considerat un sistem pentru care forțele termodinamice sunt constante; el se găsește într-o stare staționară. în această stare, greutatea sa (ca și alte caracteristici) rămâne constantă și prezintă un maxim de rezistență față de perturbatorii externi. Pentru ca funcțiile celulare să se mențină staționare, la organismele superioare s-au dezvoltat mecanismele homeostatice prin care organismul își menține
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
sistem pentru care forțele termodinamice sunt constante; el se găsește într-o stare staționară. în această stare, greutatea sa (ca și alte caracteristici) rămâne constantă și prezintă un maxim de rezistență față de perturbatorii externi. Pentru ca funcțiile celulare să se mențină staționare, la organismele superioare s-au dezvoltat mecanismele homeostatice prin care organismul își menține parametrii constanți ai mediului său interior (de exemplu temperatura). în organism, curgerea staționară de substanță și energie (homeostaza sau homeoreza) este menținută pentru un timp inferior timpului
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
prezintă un maxim de rezistență față de perturbatorii externi. Pentru ca funcțiile celulare să se mențină staționare, la organismele superioare s-au dezvoltat mecanismele homeostatice prin care organismul își menține parametrii constanți ai mediului său interior (de exemplu temperatura). în organism, curgerea staționară de substanță și energie (homeostaza sau homeoreza) este menținută pentru un timp inferior timpului de viață (de la naștere până la moarte). Deci starea staționară nu se realizează decât în prezența a două scări temporale. Un alt exemplu este biosfera, care se
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
prin care organismul își menține parametrii constanți ai mediului său interior (de exemplu temperatura). în organism, curgerea staționară de substanță și energie (homeostaza sau homeoreza) este menținută pentru un timp inferior timpului de viață (de la naștere până la moarte). Deci starea staționară nu se realizează decât în prezența a două scări temporale. Un alt exemplu este biosfera, care se găsește într-o stare aproximativ staționară, un timp însă care este mult mai mic decât timpul care durează până când Soarele începe să se
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
sau homeoreza) este menținută pentru un timp inferior timpului de viață (de la naștere până la moarte). Deci starea staționară nu se realizează decât în prezența a două scări temporale. Un alt exemplu este biosfera, care se găsește într-o stare aproximativ staționară, un timp însă care este mult mai mic decât timpul care durează până când Soarele începe să se răcească. IV.1.8. Sisteme cu autoorganizare în cazul sistemelor care evoluează în apropierea echilibrului, în regim liniar, acestea tind să ajungă în
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
timp însă care este mult mai mic decât timpul care durează până când Soarele începe să se răcească. IV.1.8. Sisteme cu autoorganizare în cazul sistemelor care evoluează în apropierea echilibrului, în regim liniar, acestea tind să ajungă în starea staționară, care este stabilă. în starea staționară, fluctuațiile nu pot afecta comportarea sistemului. Departe de echilibrul termodinamic, însă, când forțele termodinamice sunt mari, în domeniul neliniar, în prezența fluctuațiilor, unele sisteme se restructurează ca răspuns la constrângerile impuse de mediul exteror
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
mic decât timpul care durează până când Soarele începe să se răcească. IV.1.8. Sisteme cu autoorganizare în cazul sistemelor care evoluează în apropierea echilibrului, în regim liniar, acestea tind să ajungă în starea staționară, care este stabilă. în starea staționară, fluctuațiile nu pot afecta comportarea sistemului. Departe de echilibrul termodinamic, însă, când forțele termodinamice sunt mari, în domeniul neliniar, în prezența fluctuațiilor, unele sisteme se restructurează ca răspuns la constrângerile impuse de mediul exteror și pot deveni structuri organizate, ordonate
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
și mai puțin cu folosirea medicamentelor. Pentru a ilustra aceste aspecte să reprezentăm o variabilă de compoziție ρ în funcție de un parametru exterior de constrângere λ (concentrația unuia dintre reactanți de exemplu) Evoluția sistemului pentru λ < λcrt. este liniară și starea staționară rămâne stabilă (ramura a). Peste această valoare începe domeniul neliniar (ramura b). De acum orice fluctuație obligă sistemul să evolueze departe de această ramură. Sistemul poate evolua spre o structură ordonată sau poate exploda. Deci dacă ne aflăm pe domeniul
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
b). De acum orice fluctuație obligă sistemul să evolueze departe de această ramură. Sistemul poate evolua spre o structură ordonată sau poate exploda. Deci dacă ne aflăm pe domeniul liniar (ramura a), fluctuațiile nu au nici o influență asupra stabilității stării staționare. Din contra, la marea distanță de echilibrul termodinamic, dincolo de bifurcație, stările staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
ramură. Sistemul poate evolua spre o structură ordonată sau poate exploda. Deci dacă ne aflăm pe domeniul liniar (ramura a), fluctuațiile nu au nici o influență asupra stabilității stării staționare. Din contra, la marea distanță de echilibrul termodinamic, dincolo de bifurcație, stările staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se găsește departe de echilibrul termodinamic și forțele termodinamice sunt mari, starea staționară
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
staționare de pe curba b sunt instabile și același sistem se poate restructura ca răspuns la constrângerile mari cei sunt impuse din exterior. Deci, în cazul neliniar, când sistemul se găsește departe de echilibrul termodinamic și forțele termodinamice sunt mari, starea staționară rămâne sau nu stabilă la influența fluctuațiilor, în funcție de structura sa internă. Un sistem, cu cât este mai complex este și mai ordonat. IV.1.9. Scenariu posibil pentru evoluția sistemelor biologice Evoluția sistemelor chimice și biologice de la cele mai simple
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
tub sonor, plin cu aer, deschis la un capăt (spre pavilion) și închis la celălalt (spre timpan) Ductul auditiv îndeplinește următoarele funcții: transformă undele sonore sferice în unde plane, prezintă o rezonanță în jurul frecvenței de 3300Hz și constituie sediul undelor staționare. Frecvența fundamentală de rezonanță este, pentru cazul din este viteza de propagare a sunetului în aer iar l este lungimea ductului auditiv. cm5,2= Frecvența fundamentală astfel calculată coincide cu rezultatele experimentale, izotona pragului auditiv inferior (PAI) având un minim
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
este,: în acord cu datele experimentale. Experimental se observă că izofonele (curbele de același nivel auditiv) au un mic palier la o frecvență de circa 10.000Hz. Timpanul este o membrană conico-eliptică, asemănătoare difuzorului, care intră în vibrație datorită undelor staționare din ductul auditiv și transmite energia undelor sonore mai departe, prin intermediul ciocănelului, spre urechea medie. Forma conică a timpanului și existența unor fibre radiale în structura sa îi crește rigiditatea mecanică, ceeace conduce la creștere eficacității transmisiei undelor. Măsurătorile holografice
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]
-
observate a fost semnificativ mai mică și rezistența vaselor periferice de asemenea diminuată. Rezultatele analizei fractale au modificat ideile privind controlul fiziologic bazat pe homeostază care arată că sistemele care sunt în stare de sănătate bună tind să atingă starea staționară. Din contra, sistemele neliniare tind să ajungă departe de echilibru în condițiile de bază. Dezvoltarea epidemiilor, observată frecvent în raport cu deficiența imunitară la diferiți viruși poate fi de asemenea studiată pe baza modelului de fractali. Metoda fractalilor se aplică și la
BIOFIZICA by Servilia Oancea () [Corola-publishinghouse/Science/533_a_1006]