диплом снеготаялка / ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ_патенты_с178

сматриваемых районах криолитозоны, с последующим поиском корреляционных связей с природными факторами.

Материалы и методы исследования. Исследования здоровья коренного населения проводилось с 1988 по 2002 гг. в различных геокриологических областях Пуровского района ЯНАО. Чтобы выявить зависимость уровня заболеваемости от геокриологических факторов были рассмотрены заболевания на севере и юге Пуровского района в п. Самбурге и п. ТаркоСале. В статистическую обработку вошли данные официальных документов по состоянию здоровья 2986 коренных жителей, из них поселков Самбург - 1174 человек и Тарко-Сале - 1812 человек. Ежегодно экспедиционным методом во время выездов в эти регионы обследовано 1016 человек, из которых в поселках: Самбург – 806 и Тарко-Сале – 210 человек.

Для выявления заболеваемости исследуемого контингента использовался как клинико-анамнестический метод (анкеты иммуноэпидемиологического обследования и амбулаторные карты), так и данные официальной статистики. Обследованное население было в возрасте от 2 до 71 года. Среди обследованных мужчины составляли – 37,38 % и женщины – 62,62 %. Все болезни сгруппированы по Международной классификации болезней МКБ – X. Статистическая обработка проводилась на компьютерной программе «SPSS 11.5».

Результаты и обсуждение. Как мы отмечали, к региону нашего исследования были отнесены Северная и Центральная геокриологические зоны, и тундры, имеет среднегодовую температуру воздуха – 6,5 0С, температуру прерывистых по площади ММП – 1 0С), зона совместного распространения ММП и сезонномерзлых пород – занимает огромную площадь и протягивается от Северного полярного круга до широтного Приобья. Климат Центральной зоны более континентальный, чем Северной. Для нее характерны умеренно суровая, многоснежная зима (со средней температурой января от – 20 до 29 0С) и сравнительно теплое и влажное лето. Центральная зона имеет прерывистое по площади распространение ММП: массивно-островное на большей ее территории и островное – на юге в ряде областей. Площадь, занимаемая ММП, по мере продвижения на юг уменьшается 4 .

В формировании здоровья коренного населения на Севере большое значение имеют природные факторы региона проживания, оказывающие влияние на возникновение различных групп болезней. Важное значение в развитии патологических состояний у коренного населения Крайнего Севера имеют иммунодефицитные состояния. Установлены общие закономерности распространения вторичных, т.е. обусловленных внешними воздействиями, иммунодефицитных состояний. Наиболее распространены они в возрасте 16-20 лет, с увеличением возраста прослеживается отчетливая тенденция к снижению их уровня. На распространенность вторичного иммунодефицитного состояния (ВИДС) влияет комплекс факторов (гео-

321

графия района, национальность, пол, климат). Ослабление их действия на здоровье коренного населения возможно путем организации иммунологических служб на территориях проживания коренного населения.

В наших исследованиях из всего спектра заболеваний включенных в официальные формы медицинской статистической отчетности для анализа мы выбраны те инфекционно-воспалительные заболевания, которые маркируют наличие ВИДС.

Сравнительный анализ распространенности заболеваний, ассоциированных с ВИДС, зарегистрированных на конец отчетного года у обследованного населения, проживающего в Устьпуровско-Тазовской и Пуровской геокриологических областях приведен в таблице № 1.

Таблица № 1 -Характеристика диспансерного учета лиц с заболеваниями, ассоциированными с ВИДС на конец отчетного года

* - достоверность различий (*р 0,05; ** р 0,001)

Выявлено, что на диспансерном наблюдении больных с отитом, бронхитом, болезнями кожи и хроническими болезнями миндалин и аденоидов состоит достоверно больше в Устьпуровско-Тазовской области, чем в Пуровской области.

На качество жизни человека влияют различные компоненты окружающей природной среды. При рассмотрении выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (табл. № 2) было выявлено превышение загрязняющих веществ как твердых (14210,65 2676,63 тонн по сравнению с 104,88 15,14 тонн при р 0,001) так и газообразных и жидких (381767,50 31927,93 тонн по сравнению с 8504,53 1576,76 тонн при р 0,001) в Пуровской геокриологической области по сравнению с УстьпуровскоТазовской.

Таблица № 2-Выброшено загрязняющих веществ в атмосферу в различных геокриологических областях, тонн

Выводы

1.Выявлено превышение ПДК в атмосферном воздухе по твердым веществам и оксиду углерода в Пуровской геокриологической области, а также оксидам азота в Устьпуровско-Тазовской геокриологической области, что сопряжено с формированием вторичной иммунной недостаточности.

2.Анализ проведенных исследований природно-климатических и криологических характеристик выявил, что в УстьпуровскоТазовской геокриологической области более суровые условия, чем в Пуровской геокриологической области. Это подтверждается более низкими температурами воздуха.

3.Более суровые условия проживания коренных жителей обуславливают наличие большей распространенности по площади криолитозоны.

4.Найдены высокие корреляционные взаимосвязи между природноклиматическими и криологическими параметрами мерзлотных почв Центральной геокриологической зоны.

5.Отмечена территориальная изменчивость здоровья коренных жителей с более высокими показателями заболеваемости в Северной геокриологической зоне Западной Сибири.

Литература

1.Агаджанян Н.А., Жвавый Н.Ф., Ананьев В.Н. Адаптация человека к условиям Крайнего Севера: Эколого-физиологические механизмы.

М.: КРУК, 1998.- 240с.

2.Антропогенные изменения экосистем Западно-Сибирской газоносной провинции / Под ред. Н.Г. Москаленко. М.: Российская НА СО Институт криосферы Земли. 2006. - 357с.

3.Вечная мерзлота и освоение нефтегазоносных районов / Под ред. Е.С. Мельникова и С.Е. Гречищева. М.: ГЕОС, 2002. - 402с.

323

4.Геокриология СССР. Западная Сибирь / Под ред. Э.Д. Ершова. М.:

Недра, 1989.- 454с.

5.Квашнина С.И. Здоровье населения на Севере России (социальногигиенические и экологические проблемы). Ухта: УГТУ, 2002. -

260с.

6.Хайруллина Н.Г., Балюк Н.А. Реконструкция традиционного природопользования обских угров. Тюмень: ТюмГНГУ, 2007. - 244с.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРНОГО БЛОКА ЭХООФТАЛЬМОСКОПА В СРЕДЕ MULTISIM

Полевик А.К.

г. Таганрог, ЮФУ «Южный Федеральный Университет» e-mail: nastya-pol030@yandex.ru

Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры ЭГА и МТ Кириченко И.А.

Современная офтальмология, ориентированная на микроинвазивные хирургические подходы и углублѐнный морфологический анализ исследуемых структур, предъявляет качественно новые требования к применению ультразвука, что определяет динамичный темп развития его аппаратной и методической базы.

Каким бы разнообразным ни был выбор аппаратуры и методик, применение ультразвука в офтальмологии с диагностической целью основано на том, что ультразвуковые волны, распространяясь в тканях глаза, претерпевают изменения, обусловленные его внутренним строением. По особенностям распространения акустических волн в глазу исследователь получает информацию о его строении. При диагностическом применении ультразвука в офтальмологии используют эффект Доплера, позволяющий оценить скорость кровотока в глазничных сосудах. Чаще всего, ультразвуковая доплерография используется в офтальмологии для оценки гемодинамики в сонных артериях и их ветвях [1].

Целью работы является рассмотрение вопросов аппаратного построения генераторного блока эхоофтальмоскопа, который может работать в двух режимах – непрерывно-волновом и импульсном. Так же целью являлось правильность построения сигналов и их корректировка.

Построение генераторного блока было смоделировано в программ-

ной среде от фирмы Electronics Workbench. Программа Multisim – это ин-

терактивный эмулятор схем, он позволяет создавать виртуальные радиоэлектронные и электрические схемы на компьютере за минимальное время

[2].

При моделировании генераторной системы использовался метод с применением иерархических блоков и необходимых измерительных при-

324

боров для наглядного представления за процессами, происходящими в отдельных блоках прибора. В программе Multisim представлена схема блока генератора в виде иерархических блоков (см. рис. 1).

Рис. 1. Схема генераторного блока в виде иерархических блоков

Иерархические блоки на рис. 1 представляют собой небольшой прямоугольник с вводами и выводами реальной схемы заключенной в нем. Все измерения параметров также можно проводить, на этих выводах, с помощью виртуальных приборов. Так же можно рассмотреть каждый блок более в расширенном виде, который представляет собой уже отдельную схему. Схему, находящуюся в иерархическом блоке так же можно редактировать и анализировать с помощью виртуальных приборов.

Далее на рис.2 представлен один из блоков – генератор посылок– G1 - формирует меандр с периодом равным времени между пачками генерируемых импульсов и времени паузы достаточным для приема лоцируемых сигналов.

325

Рис. 2. Генератор посылок

По такому же принципу были построены и остальные блоки генератора, такие как: Формирователь импульсов1 (формирует короткий синхроимпульс по переднему фронту входного импульса от генератора посылок); Формирователь импульсов 2 (формирует небольшие видеоимпульсы, с помощью которых на выходе будут формироваться пачки высокочастотных импульсов для раскачки ультразвукового излучателя в режиме импульсной работы); Высокочастотный генератор 18 МГц (в данном программном продукте предоставлялся как готовый элемент); Делитель частоты и фазовращатель (на выходах формируются импульсы в виде меандра с частотой 9 МГц и находящиеся в противофазе по отношению друг к другу); Ключевой двухтактный усилитель в режиме D (усиливает в два раза по напряжению, а в основном по мощности импульсные сигналы от предыдущих каскадов для нормальной раскачки ультразвукового излучателя); Ультразвуковой излучатель ZQ_9MHz.

В результате работы получились следующие эпюры сигналы при работе в импульсном режиме. См.рис.3.

326

Рис. 3. Примеры эпюр сигналов работы в импульсном режиме

На данном рисунке показано несколько эпюр, где 1 – Сигнал на выходе тактирующего генератора, 2 – Синхроимпульс, 3 – Видеоимпульс, формируемый по переднему фронту, 4 – Генератор высокой частоты (18 МГЦ), 5 и 6 – Видеоимпульсы выходящие с делителя частоты, 7 – Импульсы на ультразвуковом излучателе с выхода усилителя мощности.

В данной работе была смоделирована часть эхоофтальмоскопа, а именно блок генератора при помощи программы, которая показывает правильность сборки. Так же в данной программе есть возможность настраивать и определять параметры, а именно регулировать период подачи импульсов, длину импульсов, частоту их подачи. Это делает данную модель универсальной.

Литература

1.[Электронный ресурс]: Ультразвуковая допплерография в офтальмологии.// Независимое издание для практикующих врачей. O.V. Chudinova, V.M. Hokkanen Kurgan Regional Hospital, St.-Petersburg NII of phthisiopulmonology of MH of Russia URL: file:///articles_5022.htm

2.Кирина М., Фомина К. Программное руководство: «Программа схематического моделирования Multisim», с.33

327

РАЗРАБОТКА МЕТОДА СТИМУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА ПУТЁМ ЛАЗЕРНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ

Соботницкий И.С., Загускин С.Л.

г. Таганрог, ФГБАОУ ВПО «Южный федеральный университет», Факультет электроники и приборостроения

e-mail: pyogenic@mail.ru

Современные терапевтические методы лечебных воздействий, а также диагностические методики для выявления ранних стадий заболеваний любого плана и характера в последнее время зачастую остаются без желаемого эффекта, а некоторые технические методы воздействий различного рода излучениями в некоторых случаях даже больше вредят организму, нежели приносят пользу. Таким образом, предлагается ввести новую методику терапевтических воздействий путѐм лазерного биоуправления. Смысл методики заключается в том, что во время систолы, вдоха и постоянного процесса случайных вибраций конечностей (тремора) в организме синтезируются более 80% активных веществ, и при получении определѐнной дозы излучения (будь то инфракрасное лазерное излучение, либо излучение оптического спектра, или комбинированное излучение) синтез будет более продуктивным. Использование именно биоуправляемых приборов объясняется тем, что в обратном случае – при воздействии постоянным (либо импульсным) излучением определѐнной постоянной частоты вероятность навредить также велика, как и вероятность принести пользу. Это объясняется тем, что все макромолекулы (клетки), имея собственную частоту колебаний, в случае возникновения каких-либо патологических процессов частоту колебаний меняют, таким образом, происходит рассогласование резонансных частот. Данные рассогласования в течение длительного времени могут привести к изменениям не только на уровне хронологическом, но и на уровне физиологическом, таким образом, привести к образованию патологических процессов в ткани, где таковые рассогласования частот были место быть. Измерение резонансных частот в определѐнных тканях и выявление разницы между частотами в нормально функционирующих клетках и в клетках, имеющих какие-либо отклонения, и дальнейший анализ таковых может быть приравнѐн к выявлению заболевания на первой стадии, которая проходит бессимптомно. На рисунке ниже показаны воздействия постоянных частот на патологические отклонения, а также воздействия биоуправляемым излучением

328

Рис. 1. Зависимость знака ответной реакции от исходного состояния и фазы ритма энергетического обмена клетки, кровенаполнения ткани, органа, функционального состояния организма [1]

В режиме же биоуправления данные «качели» толкаются всѐ время вдогонку, таким образом, происходит биоуправляемая стимуляция части тела, на которую и направляется излучение. Разрабатываемая методика предполагает воздействие на тимус, селезѐнку и костный мозг импульсным лазерным воздействием инфракрасного диапазона излучения только во время систолы и вдоха, то есть в момент максимального кровенаполнения тканей (для раскачивания «качелей» частот «вдогонку»). Длительное воздействие именно таким образом будет способствовать восстановлению нормальных частот в клетках и макромолекулах, в которых резонансные частоты рассогласованы с частотами обычных клеток. Доставка излучения в места, расположенные глубоко внутри организма будет производиться путѐм клеточной памяти, то есть клетки, соседствующие с клетками, патологически изменѐнными в хронологическом плане будут передавать принятое ими лазерное инфракрасное излучение.

По результатам работы была разработана схема электрическая структурная, схема электрическая функциональная биоуправляемого реле, которое будет замыкать цепь и включать лазерные инфракрасные диоды во время систолы и вдоха – для стимуляции поверхностных тканей.

Литература 1. Загускин С.Л. Программно-аппаратные лечебно-диагностические

устройства нового поколения – Р н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2012. - 6с.

329

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ РАЗЛИЧНОГО УРОВНЯ ОРГАНИЗАЦИИ

Строчан Т.П.

г. Таганрог, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» e-mail: strochan.timur@rambler.ru

Биологические эффекты электромагнитного излучения с частотой 1011 и ниже определяются тем фактом, существует ли первичная рецепция электромагнитных волн, то есть, имеется ли физический механизм взаимодействия биологических структур с электромагнитным полем нетепловой интенсивности, приводящий к изменению функциональной активности этих структур. Важно понимать, что может происходить при таком взаимодействии на микроскопическом уровне. Рассмотрим эффекты электромагнитного излучения на молекулярном и клеточном уровнях[1].

Анализируя воздействия электромагнитного излучения на биологические объекты различного уровня организации, несложно заметить, что большинство, если не все эффекты, можно объяснить изменением функциональной активности белков. Это касается и транспортных белков, и ферментов, определяющих биохимические процессы, а также биомакромолекул, встроенных в мембраны. Структура белковых молекул допускает возможность многих конформационных состояний. Функциональная активность белковой молекулы в большой степени зависит от того, в каком из этих конформационных состояний она находится. Переходы между состояниями в белковых молекулах происходят непрерывно, но их динамика и направленность определяются условиями среды, окружающей молекулу белка.

Одним из таких внешних факторов является электромагнитное излучение, которое может сдвинуть динамическое равновесие. Возможность накопления в биологических молекулах энергии, достаточной для преодоления потенциального барьера между конформационными состояниями, связана с возбуждением акустических колебаний в биологических структурах. Важным условием для такого процесса накоплении является диссипативность связей между внутренними осцилляторами, роль которых выполняют белковые группы аминокислотных остатков в белковой цепи или полярные молекулы воды в гидратной оболочке белковой молекулы.

Электрические заряды или диполи в этих осцилляторах взаимно действуют с электрической компонентой падающей электромагнитной волны. Это взаимодействие может вызвать колебания отдельных составляющих белковой цепи. Диссипативная связь между осцилляторами обеспечивает синхронизацию этих колебаний из-за счет этого возрастание амплитуды даже в случае низкой интенсивности возбуждающего электромагнитного

330