Характеристики биоритма
Простейшая кривая, описывающая биоритмы — синусоида. Во многих, однако, случаях структура биоритма является более сложной.
Биоритмы описываются рядом характеристик Назовем основные:
1.Период или частота ритма
2.Амплитуда
3.Фаза
4.Средний уровень (мезор)
5.Профиль (паттерн)
Период биологического ритма — время, необходимое для завершения одного полного цикла ритмического процесса [++602+]. Другими словами [++414+] это наименьший промежуток времени между моментами повторения фазы ритма, длительность совершения одного цикла колебаний.
Период от греч perioodos – обращение, круг времени.
Частота ритма — число циклов, совершающихся в единицу времени. Период и частота — обратные величины. Период = 1 / частота.
Амплитуда (лат. amplitude величина) биологического ритма — расстояние от среднего уровня до максимального или минимального значения колеблющейся величины. Размах колебаний — разность максимальных и минимальных значений. Для синусоиды размах равен удвоенной амплитуде.
Фаза (греч. phasis проявление) — в широком смысле — период, ступень в развитии какого‑либо явления; в применении к колебательным процессам и в том числе к биопотенциалам — аргумент функции cos (ωt + φ) где: ω — круговая частота, t — время, φ — начальная фаза колебания.
Фаза биологического ритма может иметь два значения:
аргумент периодической функции, описывающей (аппроксимирующей) биологический ритм. Для гармонического колебания (синусоиды) фаза φ = ωt + φ0, где ω — угловая скорость; t — время; φ0 — произвольная константа, зависящая от выбора начала отсчета.
константа в аргументе периодической функции, описывающей биологический ритм φ0 (син. начальная фаза, фазовый угол).
Фаза пропорциональна времени. Фаза есть точка на оси абсцисс или момент цикла, когда регистрируется сигнал [++414+, ++512+].
Для удобства фазу принято изображать не на бесконечной прямой, а на замкнутой окружности (например, для стрелочных часов фаза — положение стрелки).
Фазу измеряют в долях периода (в единицах времени или в относительных единицах - от 0 до 1), либо в единицах угла поворота (0 — 360°, или 0 — 2π радиан). Фаза непрерывно меняется с течением времени. Для негармонического (нелинейного) процесса Ф. может быть сложной функцией времени.
Фаза — величина относительная: определяет положение биологического ритма относительно некоторой периодической системы отсчета (напр., относительно другого биологического ритма, или светового режима, или времени суток). Если период биологического ритма не равен периоду системы отсчета, фаза за каждый цикл будет изменяться на величину разности периодов.
Для стационарного (строго периодического) процесса за фазу можно принять положение некоторой выделенной точки кривой, напр., максимума (акрофаза) или минимума (батифаза).
Акрофаза биологического ритма (греч. akron вершина) — фаза, в которой отмечается максимальное значение ритмически колеблющейся величины. Батифаза — спад описываемого процесса .
Акрофаза и батифаза может быть выражена в разной мере и повторяться с разной периодичностью
В случае, если процесс описывается не синусоидой, а более сложной кривой, вводят понятия "ортофаза" — максимум процесса, "парафаза" — его минимум (рис. ), "уровень" — средняя его тенденция, "размах" — разность максимума и минимума. Максимальные и минимальные отклонения от уровня обозначают как положительные и отрицательные полуразмахи. Момент, когда активность процесса равна мезору (или соответствует уровню) носит название мезофазы. Очевидно, что кривая биоритма имеет две мезофазы, первая из которых находится на подъеме, а вторая — на спаде активности процесса
Ортофаза – наиболее высокая ортофаза за период наблюдения, соответственно парафаза – самая низкая батифаза.
Рис. . Описание циклического процесса, который не аппроксимируется синусоидой. Объяснения в тексте.
Колеблющееся значение величины как правило имеет средний уровень (мезор), что тоже характеризует биоритм. Для характеристики периодического процесса часто используют отношение амплитуды к мезору Можно сказать, что амплитуда — наибольшее отклонение сигнала от мезора
Профиль биологического ритма (франц. profil очертание; син. форма волны, паттерн биологического ритма) — кривая, полученная путем наложения нескольких циклов (участков ритма длиной в один период) и последующего усреднения в точках, совпадающих по фазе. Важен для оценки степени несинусоидальности (в том числе асимметричности) биологического ритма.