No 7 (7) (2016) Р.3 The scientific heritage

(Budapest, Hungary)

ISSN 9215 — 0365 The journal is registered and published in Hungary. The journal publishes scientific studies, reports and reports about achievements in different scientific fields. Journal is published in English, Hungarian, Polish, Russian, Ukrainian, German and French. Articles are accepted each month. Frequency: 12 issues per year. Format - A4

All articles are reviewed Free access to the electronic version of journal

Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal. Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for possible consequences for breaking copyright laws

Chief editor: Biro Krisztian Managing editor: Khavash Bernat

 Gridchina Olga - Ph.D., Head of the Department of Industrial Management and Logistics (Moscow, Russian Federation)  Singula Aleksandra - Professor, Department of Organization and Management at the University of Zagreb (Zagreb, Croatia)  Bogdanov Dmitrij - Ph.D., candidate of pedagogical sciences, managing the laboratory (Kiev, Ukraine)  Chukurov Valeriy - Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Biochemistry of the Faculty of Physics, Mathematics and Natural Sciences (Minsk, Republic of Belarus)  Torok Dezso - Doctor of Chemistry, professor, Head of the Department of Organic Chemistry (Budapest, Hungary)  Filipiak Pawel - doctor of political sciences, pro-rector on a management by a property complex and to the public relations (Gdansk, Poland)  Flater Karl - Doctor of legal sciences, managing the department of theory and history of the state and legal (Koln, Germany)  Yakushev Vasiliy - Candidate of engineering sciences, associate professor of department of higher mathematics (Moscow, Russian Federation)  Bence Orban - Doctor of sociological sciences, professor of department of philosophy of religion and religious studies (Miskolc, Hungary)  Feld Ella - Doctor of historical sciences, managing the department of historical informatics, scientific leader of Center of economic history historical faculty (Dresden, Germany)  Owczarek Zbigniew - Doctor of philological sciences (Warsaw, Poland)  Shashkov Oleg - Сandidate of economic sciences, associate professor of department (St. Peters- burg, Russian Federation)

«The scientific heritage» Editorial board address: Budapest, Kossuth Lajos utca 84,1204 E-mail: [email protected] Web: www.tsh-journal.com CONTENT

BIOLOGICAL SCIENCES Neujmin S.I., Kiseleva O.A., Bolotnik E.V. Kosheleva E.A., Flyagin E.N. STRUCTURE OF PLANT COMMUNITIES INTRASPECIFIC POLYMORPHISM OF WITH WHEATGRASS IN THE STEPPE ZONE SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN FRUITS OF SOUTH URAL ...... 4 UNDER INTRODUCTION IN THE MIDDLE URAL ...... 24 Kiseleva O.A., Trophimova L.P. PROBLEMS OF DESIGNATION OF Pristova T.A. FLOWERING PLANTS PARASITISM WAYS: CHARACTERISTIC GROUND VEGETATION ANALYTICAL REVIEW ...... 12 OF DECIDUOUS ECOSYSTEMS AFTER FELLING OF FOREST (IN THE MIDDLE Kiseleva O.A., Zubarev I.V., Savva A.K. DIAGNOSTICS OF SALVIA AUSTRIACA TAIGA OF THE KOMI REPUBLIC) ...... 29 RAW MATERIALS (LAMIACEAE) ON MICROSCOPIC SIGNS ...... 17

MEDICAL SCIENCES Balayan V.D., Yazbeck M.H. Derevyanchenko S.P. THREE-DIMENSIONAL PLANNING OF VALUEOLOGY TEACHING DENTISTS ...... 46 OSTEOSYNTHESIS IN THE TREATMENT OF Iegudina Ie.D., FRACTURES OF THE FEMUR AND SHIN VASCULAR LESIONS IN PATIENTS WITH BONES ...... 33 SYSTEMIC SCLEROSIS ...... 48 Bykova E.V., Gavrilova E.S., Borisova A.A., Abduzhapparov S.B., Pulatov D.A., Pozgalyova N.V., Panina O.S. Yusupbekov A.A., Kamyshov S.V., Niyozova THE CLINICAL SIGNIFICANCE OF Sh.Khю PALIVIZUMAB IN THE PREVENTION OF EVALUATION OF CLINICAL AND GENETIC SEVERE RESPIRATORY INFECTIONS IN FACTORS OF PHARMACOLOGICAL NEWBORN INFANTS ...... 37 TREATMENT RESISTANCE IN PATIENTS Dautova L.A. WITH COLON CANCER ...... 53 THEORETICAL ASPECTS OF Parakhonsky A.P. BREASTFEEDING ...... 40 IMMUNE DIAGNOSIS OF SEPTIC Denisenko L.N., Derevyanchenko S.P. COMPLICATION ...... 58 THE USE OF INTERACTIVE METHODS IN Radion-Oreshina I. A., Garbuz L. I., TEACHING STUDENTS OF DENTAL Garboushian A. A., Topal M.М. FACULTY ...... 42 CURRENT ISSUES THE INCIDENCE OF Denisenko L.N. LYME BORRELIOSIS IN TRANSNISTRIA ..63 CHANGES IN THE ORAL CAVITY WITH Zalyubovska O.I., Tіupka T.I., Shehedyn M.B., IRON DEFICIENCY ANEMIA DURING Zlenko V., Avidzba J.N. PREGNANCY ...... 44 MODERN ASPECTS OF DIAGNOSIS PYLORI INFECTION NONINVASIVE METHOD ...... 67

TECHNICAL SCIENCES Abramov V.V. Korobova O.A., Maksimenko L.A., KINETICS OF THE SOLIDPHASE Bocharova M.A., TOPOCHEMICAL REACTION BETWEEN SOIL DEFORMATION ANISOTROPY AND DISSIMILAR CRYSTALLINE MATERIALS IT’S ACCOUNTING METHODS IN DURING THERMAL AND CALCULATIONS OF THE SOIL ...... 80 DEFORMATIONAL EFFECT ...... 71

Eremkin A.I., Vjalkova N.S. Shamanov V.A., Kurzanov A.D., Leont’ev S.V., ENERGOEFFEKTIVNEE HEATING OF Anferov E.P. BUILDINGS FOR VARIOUS PURPOSES, ANALYSIS OF THE NON-AUTOCLAVED INCLUDING PASSIVE ENERGY, WITH AERATED CONCRETE PRODUCTION TRADITIONAL AND RENEWABLE HEAT PROCESS ...... 97 SOURCES ...... 83 Kusova I.V., Gaysina A.I. Zaykov V.P., Mescheryakov V.I., THE DEVELOPMENT OF EMISSION Zhuravlоv Yu.I. CLEANING TECHNOLOGY INSTALLATION MODELS OF RELIABILITY BASED DESIGN CDU-AVT ...... 101 OF CASCADE THERMOELECTRIC Orobchuk K.V., Neposhivaylenko N.A., DEVICES ...... 86 Goray I.V. Kormilicyn O.P. EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF FEATURE CONSTRUCTION AIGORITHM PLANTING AREAS OF THE CITY ANALYSIS OF THE STRENGTH AND KAMENSKOE GIS METHODS ...... 105 RGIALITY OF THE INSTRUMENT ...... 93 Krasnogorskaya N., Eidemiller Y. ANALYSIS OF CRITERIA OF ESTIMATION OF THE EDUCATIONAL PROGRAMS ON TECHNICAL DIRECTIONS AND SPECIALITIES, PRODUCED АИОР DURING PROFESSIONALLY-PUBLIC ACCREDITATION ...... 110

4 The scientific heritage No 7 (7),2016 BIOLOGICAL SCIENCES

Неуймин С.И. ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН, зав. лаборатории интродукции травянистых растений, кандидат биологических наук Киселева О.А. ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН, научный сотрудник лаборатории интродукции травянистых растений, кандидат биологических наук Болотник Е.В. ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН, младший научный сотрудник лаборатории интродукции травянистых растений

ОСОБЕННОСТИ ФИТОЦЕНОТИЧЕСКОЙ СТРУКТРЫ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ С УЧАСТИЕМ ЖИТНЯКОВ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

STRUCTURE OF PLANT COMMUNITIES WITH WHEATGRASS IN THE STEPPE ZONE OF SOUTH URAL Neujmin S.I., Candidate of biological sciences, head of the laboratory of grassy plants introduction, Botanical garden, Ural branch of Russian Academy of Sciences Kiseleva O.A., Candidate of biological sciences, research officer of the laboratory of grassy plants introduction, Botanical garden, Ural branch of Russian Academy of Sciences Bolotnik E.V., Research assistant of the laboratory of grassy plants introduction, Botanical garden, Ural branch of Russian Academy of Sciences

АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты экспедиционного обследования видового состава растительных сооб- ществ Южного Урала с участием представителей рода Agropyron Gaertn.: Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., A.cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., A. cristatum subsp. cristatum (Bieb.) Tzvel., A. cris- tatum subsp. kazachstanicum Tzvel., дана подробная характеристика фитоценотического окружения житня- ков в разнообразных местообитаниях, проведен анализ флористического сходства фитоценозов с учтетом их георгафических особенностей, сделан вывод об приуроченности отдельных видов житняка на Южном Урале. ABSTRACT The paper is devoted to the expedition observation of specific structure of plant communities with Agropyron Gaertn. participation frome the Southern Ural and represents structure of plant communities with Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., A.cristatum subsp. pectinatum (Bieb.), A. cristatum subsp. cristatum (Bieb.) Tzvel., A. cristatum subsp. kazachstanicum Tzvel. The article is given detailed floristic characteristics of various habitats with Agropyron species, analysis of floristic similarity of plant communities that have different georgafical features, the conclusion is drawn floristic preferenses of Agropyron species frome the Southern Ural. Ключевые слова: фитоценотическое окружение, Южный Урал, Agropyron Gaertn. Keywords: plant communities, Southern Ural, Agropyron Gaertn.

Введение России ареал рода простирается от её западных гра- Житняки (представители рода Agropyron ниц на восток до Читинской области включительно, Gaertn.) являются важным объектом для эколого- что дает возможность исследовать закономерности генетических исследований, интересны с хозяй- изменчивости житняка в различных аспектах их ственной точки зрения. Все виды признаны цен- проявления. На территории нашей страны распро- ными, преимущественно пастбищными кормовыми странены 9 видов житняков, к самому крупному из растениями. Хорошие кормовые достоинства и вы- них (A. cristatum s.l.) относятся 9 подвидов (Цвелев, сокая засухоустойчивость позволили возделывать 1976). Поскольку ареал житняков значительно рас- житняк во многих засушливых районах, в т.ч. в юж- простерт в широтно-меридиональном и вертикаль- ных и юго-восточных степных районах России, в ном направлениях, это является предпосылкой для северных областях Казахстана, в степных районах ботанико-систематического, генетического и гео- Западной и Восточной Сибири. графического изучения состава популяций видов В диком виде житняк растeт повсеместно в этого рода. Вопросы фитоценотического окруже- зоне сухих степей, в южных районах лесостепи, в ния житняков на Южном Урале изучены не в пол- Западной Сибири, на Кавказе, в Средней Азии. В ной мере. Цель настоящего исследования — запол- The scientific heritage No 7 (7),2016 5 нить пробелы в наших представлениях о разнооб- Для анализа фитоценотической структуры разии условий и сообществ, в которых встречаются сообществ были выделены профильные участки житняки на Южном Урале. В качестве задач стояли (086-091), расположенные с учетом высотного оценка фитоценотического окружения видов жит- градиента у основания г. Верблюжка Оренбургской няков в местообитаниях, отличных по географиче- области. Они были заложены по трансекте в скому положению и экотопическим условиям, направлении от поймы р. Урал (Высота 95 м N 51° сравнительный флористический анализ местооби- 37 53.6˝ E 056° 16 29.8˝) к возвышенности склона таний с участием житняков, а также проведение горы «Верблюжка» (Высота 141 м N 51° 22 58.5˝ E косвенной оценки амплитуды экологической ла- 056° 48 22.7˝). На рисунке 2 представлен высотный бильности видов житняков в степной зоне Южного градиент профильных участков в пределах г. Урала. Верблюжка. Общий высотный перепад составляет 46 м, с максимальной высотой 141 м над уровнем Результаты экспедиции моря (№ 088) и минимальной высотой 95 м над Материалом для исследования послужили уровнем моря (№ 086). В 2008 и 2010 году на них флористические описания сообществ с участием зарегистрированы типичные представители двух житняков, проведенные в ходе экспедиционных ра- видов житняка: Agropyron cristatum subsp. бот на территории Южного Урала в 2007, 2008 и pectinatum (Bieb.) Tzvel. A.desertorum (Fisch. ex 2010 годах. Для анализа были выбраны типичные Link) Schult. местообитания житняка. В исследовании участво- Профиль № 086. Высота 95 м N 51° 37 53.6˝ E вали два вида житняка с тремя подвидами.: Agropy- 056° 16 29.8˝. Пойма р. Урал. При описании ron Gaertn.: Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) сообщества был выделен 41 вид: Achillea nobilis L., Schult., A.cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., Achillea setacea Waldst. et Kit., Agrimonia asiatica A. cristatum subsp. cristatum (Bieb.) Tzvel., A. cris- Juz., Agropyron cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) tatum subsp. kazachstanicum Tzvel. Видовую при- Tzvel., Artemisia austriaca Jacq., Artemisia надлежность растений проверяли с помощью не- commutata Bess., Artemisia lercheana Web. ex скольких определителей (Куликов, 2010; Опреде- Stechm., Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, литель сосудистых ... , 1994; Рябинина, Князев ... , Calamagrostis epigeios (L.) Roth., Centaurea adpressa 2009). Таксономическая принадлежность житняков Ledeb., Cichorium intybus L., Convolvulus arvensis L., установлена в соответствии с систематическим де- Dianthus andrzejowskianus (Zapal.) Kulcz., Elytrigia лением злаков Н.Н. Цвелева (1976). repens (L.) Nevski, Erysimum marschallianum Andrz., Описания проводились в местообитаниях, от- Euphorbia virgata Waldst., Falcaria vulgaris Bernh., личных по высотному и географическому положе- Festuca rupicola Heuff., Galium verum L., Gypsophila нию: пойма р. Урал, подножие, склоны и вершина paniculata L., Knautia arvensis (L.) Coult., Lactuca г. Верблюжка, Ащисайские степи, придорожные, tatarica (L.) C.A.Mey., Lathyrus pratensis L., Linaria сорные, луговые сообщества на территории Орен- ruthenica Blonski, Medicago romanica Prod., бургской области, г. Синий шихан и Леоновские Melampyrum arvense L., Nonea rossica Stev., Nepeta горы (Челябинская область) (рис. 1). На протяже- ucranica L., Oxytropis pilosa (L.) DC, Phlomis ния маршрута обследования были выделены про- pungens Willd., Plantago urvillei Opiz, Salvia фильные пробные точки и проведены фитоценоти- tesquicola Klok. et Pobed., Senecio ferganensis ческие описания структуры сообществ, измерения Schischk., Senecio schvetzovii Korsh., Silene sibirica их точного географического положения (высота (L.) Pers., Spiraea crenata L., Stipa capillata L., над уровнем моря, N — широта, E — долгота). Все Thalictrum minus subsp. flexuosum Bernh. et профили получили номерные наименования в соот- Reichenb., Thymus marschallianus Willd., Tragopogon ветствии с планом экспедиции. podolicus (DC.) S. Nikit., Trifolium hybridum L., Verbascum lychnitis L. Фитоценотическая структура сообществ с участием житняка в высотно-поясном градиенте (г. Верблюжка, Оренбургская обл.)

6 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рисунок 1 – Обследованные географические профили на территории Южного Урала.

Рисунок 2 – Высотный градиент профильных участков.

По видовому составу (41 вид) участок отно- Профиль № 087. Высота 105 м N 51° 22 51.1˝ сится к разнотравно-типчаковой степи, по профилю E 056° 48 38.2˝ разнотравно-грудницовое постепенно поднимается от устья р. Урал к подно- сообщество, имеющее следующий видовой состав: жью г. Верблюжка. На верхней границе профиля A.desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Agropyron точки № 086 наблюдается постепенный переход от cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., Allium доминирующего в сообществе житняка гребене- lineare L., Artemisia austriaca Jack., Asparagus видного Agropyron cristatum subsp. pectinatum officinalis L., Caragana frutex (L.) C.Koch, Ephedra (Bieb.) Tzvel. к многообразию житняка пустынного distachya L., Falcaria vulgaris Bernh., Festuca A. desertorum (Fisch. ex Link) Schult. в точке № 087, valesiaca s.l., Galatella villosa (L.) Reichenb. fil., причем на границе выделенных местообитаний рас- Galium verum L., Hieracium virosum Pall., Inula тительное сообщество относится к кострецовому germanica L., Kochia prostrata (L.) Schrad., лугу. Krascheninnikovia ceratoides (L.) Gueldenst., The scientific heritage No 7 (7),2016 7 Medicago romanica Prod., Melampyrum arvense L., Mey.) Tzvel., Tulipa scythica Klok. et Zoz, Veronica Nepeta ucranica L., Phlomoides desertorum (P. Smirn.) incana L., Vincetoxicum albowianum (Kusn.) Pobed. Mavrodiev et Sukhorukov, Spiraea hypericifolia L., Всего на момент описания сообщества Stipa lessingiana Trin. et Rupr., Stipa pennata L., Stipa выделен 31 вид. Участок является одной из границ pulcherrima C. Koch, Tragopogon podolicus (DC.) S. ареала распространения Agropyron cristatum subsp. Nikit., Verbascum lychnitis L., Verbascum phoeniceum pectinatum (Bieb.) Tzvel. L., Veronica spuria L., Viola ambigua Waldst. et Kit. Профиль 090. Высота 127 м N 51° 22 59.1˝ E Всего на момент описания сообщества выяв- 056° 48 33.5˝. Разнотравно-грудницовое лено 28 видов. Участок относится к разнотравно- сообщество, состоящее из следующих видов: грудницовому сообществу. Характерной особенно- A.desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Spiraea стью данного профиля является снижение видового hypericifolia L., Echinops ruthenicus Bieb., Caragana многообразия, наблюдается постепенный переход frutex (L.) C.Koch, Galatella villosa (L.) Reichenb. fil., от разнотравно-типчаковой растительности к пет- Amygdalus nana L., Artemisia commutata Bess., рофильной степи. На верхней границе профиля ис- Astragalus oropolitanus Knjasev et Kulikov, ключительно редко встречается житняк гребене- Tanacetum kittaryanum (C.A. Mey.) Tzvel., Ephedra видный Agropyron cristatum subsp. pectinatum distachya L., Krascheninnikovia ceratoides (L.) (Bieb.) Tzvel. В целом, участок характеризуется от- Gueldenst., Eremogone koriniana (Fisch. ex Fenzl) носительно выровненной поверхностью профиля с Ikonn., Ferula tatarica Fisch. ex Spreng., Gypsophila небольшим повышением к подножью г. Веблюжка. altissima L., Onosma simplicissima L., Allium lineare Профиль № 088. Высота 141 м N 51° 22 58.5˝ L., Hieracium virosum Pall., Stipa pennata L., Jurinea E 056° 48 22.7˝. Один из склонов г. Верблюжка, multiflora (L.) B.Fedtsch., Veronica incana L., петрофитная степь со следующим видовым Artemisia austriaca Jack., Helictotrichon desertorum составом: Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) (Less.) Nevski, Jurinea ledebourii Bunge, Meniocus Schult., Agropyron cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) linifolius, Poa transbaicalica Roshev., Potentilla Tzvel., Artemisia austriaca Jacq., Ephedra distachya transcaspia L., Thymus marschallianus Willd., Trinia L., Krascheninnikovia ceratoides (L.) Gueldenst., muricata Godet. Spiraea hypericifolia L., Stipa lessingiana Trin. et Профиль 091. Высота 130 м N51°22 59.5˝ E Rupr., Allium globosum Bieb. ex Redoute, Artemisia 056° 48 33.1˝. Грудницовое сообщество состоящие lercheana Web. ex Stechm., Artemisia salsoloides из следующих видов: Agropyron desertorum (Fisch. Willd., Asparagus inderiensis Blume ex Ledeb., ex Link) Schult., Spiraea hypericifolia L., Echinops Astragalus medius Schrenk, Centaurea carbonata ruthenicus Bieb., Caragana frutex (L.) C.Koch, Klok., Echinops ruthenicus Bieb., Elytrigia pruinifera Galatella villosa (L.) Reichenb. fil., Amygdalus nana (Nevski) Nevski, Euphorbia seguieriana Neck., L., Artemisia commutata Bess., Astragalus Galium hexanarium Knjasev, Gypsophila rupestris oropolitanus Knjasev et Kulikov, Goniolimon elatum A.Kuprian., Helictotrichon desertorum (Less.) Nevski, (Fisch. ex Spreng.) Boiss., Tanacetum kittaryanum Iris glaucescens Bunge, Sterigmostemum tomentosum (C.A. Mey.) Tzvel., Tulipa scythica Klok. et Zoz, (Willd.) M. Bieb., Tragopogon marginifolius Pavlov., Ephedra distachya L., Krascheninnikovia ceratoides Zygophyllum pinnatum Cham. (L.) Gueldenst., Stipa lessingiana Trin. et Rupr., Всего на момент описания состава сообщества Artemisia lercheana Web. ex Stechm., Centaurea выделено 23 вида. Характерной особенностью carbonata Klok., Euphorbia seguieriana Neck., профильного участка № 088 является достаточно Falcaria vulgaris Bernh., Galium verum L., Medicago хорошо выраженные, связанные с рельефом romanica Prod., Nepeta ucranica L., Verbascum участка, жесткие условия существования растений. lychnitis L., Verbascum phoeniceum L., Allium Профиль 089. Высота 115 м N 51° 22 57.8˝ E tulipifolium Ledeb., Astragalus onobrychis L., 056° 48 34.4˝ Юго-Восточный выступ склона г. Astragalus sareptanus A. Beck., Astragalus tenuifolius Верблюжка. Состав сообщества: Agropyron L., Cephalaria uralensis (Mirr.) Schrad. ex Roem. et desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Agropyron Schult., Eremogone koriniana (Fisch. ex Fenzl) Ikonn., cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., Spiraea Ferula tatarica Fisch. ex Spreng., Gagea pusilla hypericifolia L., Echinops ruthenicus Bieb., Allium (F.W.Schmidt) Schult. et Schult. fil., Gypsophila lineare L., Caragana frutex (L.) C.Koch, Galatella altissima L., Hedysarum argyrophyllum Ledeb., villosa (L.) Reichenb. fil., Hieracium virosum Pall., Onosma simplicissima L., Phlomis pungens Willd. Melampyrum arvense L., Stipa pennata L., Veronica Всего выделено 35 видов. spuria L., Adonis wolgensis Stev., Amygdalus nana L., Всего выявлено 107 видов различных расте- Artemisia commutata Bess., Astragalus oropolitanus ний, сопряженных с житняком (рис. 3). Все описан- Knjasev et Kulikov, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, ные профили различаются по видовому составу. Centaurea adpressa Ledeb., Dianthus Наибольшее количество видов (41) отмечено на andrzejowskianus (Zapal.) Kulcz., Euphorbia caesia профильном участке № 086, который отнесен нами Kar. et Kir., Festuca rupicola Heuff., Galatella biflora к разнотравно-типчаковой степи. Богатый состав (L.) Nees, Goniolimon elatum (Fisch. ex Spreng.) видов отмечен на профильных участках № 091 и № Boiss., Jurinea multiflora (L.) B.Fedtsch., Oxytropis 089 (35 и 31 вид соответственно). Равное количе- pilosa (L.) DC, Poa angustifolia L., Scorzonera taurica ство видов (28 видов) отмечено на профильных Bieb., Serratula cardunculus (Pall.) Schischk., Seseli участках № 087 и № 090 (разнотравно-грудницовое libanotis (L.) Koch, Tanacetum kittaryanum (C.A. и грудницевое сообщество). Профильный участок 8 The scientific heritage No 7 (7),2016 № 088, с наименьшим видовым составом (23 вида), ние видового многообразия на профильных участ- приурочен к петрофитной степи. Итак, распределе- ках существенно варьирует от 23 видов на профиле № 088 до 41 вида на профиле № 086.

Рисунок 3 – Видовая насыщенность фитоценозов с участием житняков на г. Верблюжка.

Рисунок 4 – Дендрограмма флористического сходства фитоценозов г. Верблюжка с участием житняков, построенная по генетическим дистанциям Симпсона методом группового среднего (по оси x 1-6 - профильные участки № 089-091; по оси y - расстояние между кластерами).

По-видимому, наиболее оптимальными для близкие по видовому составу сообщества, относя- произрастания большинства видов оказались усло- щиеся к первому кластеру с мерой расстояния вия местообитаний разнотравно-типчаковой степи, >0,32. Профильные участки № 089, № 090 и № 091 ковыльно-разнотравной степи и грудницового со- (кластер 3) сходны по видовому составу кластеру 1, общества (профили 086, 089 и 091). Более жесткие но с несколько более высокой мерой расстояний условия произрастания на профильном участке № (>0,47). 088 — зона типичной петрофитная степи. Тем не При комплексном рассмотрении полученных менее на всех участках встречены житняки. На результатов относительного распределения про- учатске № 088 зарегестрированы виды Agropyron фильных участков, обращает на себя внимание по- desertorum (Fisch. ex Link) Schult., Agropyron cris- следовательность кластеров в соответствии с про- tatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel. в большом ко- филем высотного градиента. При детальном ана- личестве, что говорит в пользу экологической гиб- лизе кластеров выделяются профили № 086 и № кости и выносливости данных растений в условиях 087, с более слабо выраженным высотным градиен- недостатка влаги, избытка инсоляции, обедненно- том (высота над у.м. 95 и 105 м) и профили № 089, сти субстратов - характерных черт подобных гор- № 090 и № 091, имеющими высоты 115, 127 и 130 ных местообитаний. м над у.м. В целом, отмечается соответствие высот- На рисунке 4 приведен график флористиче- ного градиента и численности видов в сообществе ского сходства описанных сообществ с участем (рис. 2, 4). житняков по Симпсону. Явно выделяются три фло- Отдельно следует сказать об экологической ристических кластера. К кластеру 1 относятся про- приуроченности житняка гребенчатого Agropyron фильные участки № 086 и № 087, к кластеру 2 – cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel. и житняка профильный участок № 088, а к кластеру 3 – про- пустынного A.desertorum (Fisch. ex Link) Schult., фильные участки № 089, № 090, № 091. Самый бед- проследить связь обилия растений с высотой про- ный видовой состав (23 вида) и высокая мера рас- израстания видов (рис. 2, 4). Житняк гребенчатый в стояния по отношению к другим кластерам (>1,38) основном произрастает на пойменных профильных отмечены на профильном участке № 088. На про- участках № 086 и № 087, причем единичные пред- фильных участках № 086 и № 087 сформированы ставители данного вида встречаются и на самом вы- The scientific heritage No 7 (7),2016 9 соком профильном участке № 088. Житняк песча- pectinatum (Bieb.) Tzvel., Amaranthus albus L., ный встречается на всех профильных участках Artemisia austriaca Jacq., Artemisia santonica L., склона г. Веблюжка, но на участке № 087 наблюда- Atriplex tatarica L., Bromus japonicus Thunb., ются единичные экземпляры только на его верхней Carduus acanthoides L., Cichorium intybus L., границе. Cirsium serrulatum (Bieb.) Fisch., Convolvulus В целом, наиболее адаптивными оказались arvensis L., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., такие виды как: Agropyron desertorum (Fisch. ex Elytrigia repens (L.) Nevski, Eremopyrum triticeum Link) Schult., Spiraea hypericifolia L., Artemisia (Gaertn.) Nevski, Festuca valesiaca Gaudin, Lactuca austriaca Jacq., Ephedra distachya L., serriola L., Lappula squarrosa (Retz.) Dumort., Krascheninnikovia ceratoides (L.) Gueldenst. и Melilotus officinalis (L.) Pall., Poa crispa Thuill., Echinops ruthenicus Bieb. Эти виды встречены нами Polygonum arenastrum Boreau, Secale cereale L., практически на всех профильных участках. Taraxacum officinale Wigg. Таким образом, при типизации флористиче- Профиль № 095. Придорожное степное сооб- ского состава были выявлены близкие по составу щество вблизи заброшенного поля. Оренбургская сообщества (рис. 4). Обнаружена связь параметров область, Белявский район, ближайший населенный флористического сходства изученных профильных пункт – с. Блява. Координаты: Высота 361 м N 51° участков и распределения сообществ по высоте. 23 ̒ 06.8˝ E 056° 44 ̒06.0˝. Всего на профильном Среди множества видов, встреченных в пределах участке произрастает 60 видов: Achillea millefolium различных фитоценозов г. Верблюжка вид L., Achillea nobilis L., Achillea setacea Waldst. et Kit., A.desertorum (Fisch. ex Link) Schult. продемонстри- Agropyron cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., ровал широкую экологическую лабильность, а вид Artemisia absinthium L., Artemisia austriaca Jacq., Ar- Agropyron cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel. temisia commutata Bess., Artemisia frigada Willd., - четкое экологическое соответствие обилия особей Astragalus onobrychis L., Berteroa incana (L.) DC., высоте профильных участков. Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Caragana frutex (L.) C.Koch, Carduus acanthoides L., Carduus tho- Фитоценотическая структура сообществ с ermeri Weinm., Centaurea adpressa Ledeb., Chenopo- участием житняка в географическом градиенте dium album L., Cichorium intybus L., Convolvulus Исследования проводились на территории arvensis L., Dianthus andrzejowskianus (Zapal.) Южного Урала в 2007, 2008 и 2010 гг. Kulcz., Dianthus rigidus Bieb., Dianthus uralensis Протяжённость маршрута обследования Korsh., Echinops ruthenicus Bieb., Elytrigia repens территории более 3000 км. Географический (L.) Nevski, Eremogone longifolia (Bieb.) Fenzl, Eu- градиент охватывает территории Оренбургской и phorbia virgata Waldst., Falcaria vulgaris Bernh., Челябинской обл. На рисунке 1 представлены Festuca rupicola Heuff., Galatella biflora (L.) Nees, профильные точки сбора видовых представителей Galium verum L., Helichrysum arenarium (L.) рода житняка. Moench, Hieracium virosum Pall., Koeleria cristata Самая южная точка отбора № 030 расположена (L.) Pers., Medicago romanica Prod., Melampyrum на территории Оренбургского заповедника arvense L., Oxytropis floribunda ( Pall.) DC, Oxytropis Ащисайские степи с координатами: Высота 296 м pilosa (L.) DC, Pilosella echioides (Lumn.) F.Schultz над у.м. N50°57` E061°13`, самая северная точка от- et Sch. Bip., Plantago urvillei Opiz, Poa angustifolia мечена на Леоновских горах Челябинской области L., Poa transbaicalica Roshev., Poligonum neglectum (Высота 623 м над у.м. N 53° 55 24.9˝ E 059° 01 Bess., Polygonum aviculare L., Potentilla argentea L., 38.7˝). Профильные точки отбирались по принципу Potentilla humifusa Willd. ex Schlecht., Salvia максимального охвата ареала распространения tesquicola Klok. et Pobed., Scabiosa ochroleuca L., житняка, а так же условий его произрастания. Scorzonera austriaca Willd., Senecio ferganensis Наиболее показательным в географическом разрезе Schischk., Senecio vulgaris L., Sisymbrium poly- распространения видов житняка, является характе- morphum (Murr.) Roth, Spiraea hypericifolia L., Stipa ристики фитоценотической приуроченности про- capillata L., Stipa zalesskii Wilensky, Thymus guber- фильных участков. Ниже приводится видовой со- linensis Iljin, Thymus marschallianus Willd., Tragopo- став растений соответствующих экотопов, типич- gon major Jacq., Trifolium montanum L., Tripleu- ных для изучаемых видовых представителей рода rospermum perforatum (Mérat) M. Lainz, Veronica житняка. incana L., Veronica longifolia L. Обращает на себя внимание самый южный Профиль № 097. Лессингово-ковыльная профильный участок № 030, территориально нахо- степь. Оренбургская область, Белявский район, дящийся в Оренбургском заповеднике Ащисайская вблизи поймы р. Туратка. Координаты: Высота 388 степь. На месте отбора найдены чистые заросли м N 51° 43 ̒ 12.5˝ E 058° 00 ̒54.1˝ Состав сообщества: Agrоpyron cristatum subsp. cristatum (Bieb.) Tzvel. Achillea nobilis L., Achillea setacea Waldst. et Kit., общей площадью более 7 га (рис. 1). Agropyron cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., Профиль № 085. Оренбургская обл., окрест- Artemisia austriaca Jacq., Artemisia commutata Bess., ности д. Саракташ, придорожное сообщество вдоль Artemisia dracunculus L., Artemisia latifolia Ledeb., р. Елшанка. Координаты: Высота 139 м у.м. N 51°37 Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Caragana frutex 52.8˝ E 056° 16 29.3˝. (L.) C.Koch, Carduus acanthoides L., Centaurea На момент описания сообщества выделены adpressa Ledeb., Convolvulus arvensis L., Elytrigia следующие виды: Agropyron cristatum subsp. repens (L.) Nevski, Eremogone longifolia (Bieb.) 10 The scientific heritage No 7 (7),2016 Fenzl, Eryngium planum L., Euphorbia virgata Pall., Phlomoides tuberosa (L.) Moench, Plantago Waldst., Falcaria vulgaris Bernh., Galatella biflora media L., Plantago urvillei Opiz, Poa transbaicalica (L.) Nees, Galium verum L., Hieracium virosum Pall., Roshev., Potentilla argentea L., Seseli ledebourii G. Kochia prostrata (L.) Schrad., Koeleria cristata (L.) Don fil., Stipa capillata L., Stipa lessingiana Trin. et Pers., Medicago romanica Prod., Nonea rossica Stev., Rupr., Taraxacum officinale Wigg. Plantago urvillei Opiz, Potentilla argentea L., Salvia Профиль № 106/107. Челябинская обл., stepposa Shost., Scabiosa ochroleuca L., Senecio Леоновские горы, г. Большая, полынно-злаковое ferganensis Schischk., Seseli libanotis (L.) Koch, разнотравье. Координаты: Высота 623 у.м. N 53° 55 Silaum silaus (L.) Schinz et Thell., Stipa capillata L., 24.9˝ E 059° 01 38.7˝. Сообщество представлено Stipa lessingiana Trin. et Rupr., Thymus следующими видами: Agropyron cristatum subsp. marschallianus Willd., Xanthoselinum alsaticum (L.) kazachstanicum Tzvel., Allium rubens Schrad. ex Schur. Willd., Artemisia armeniaca Lam., Artemisia Профиль № 098. Сорное сообщество на commutata Bess., Artemisia macrantha Ledeb., окраине пшеничного поля, вблизи развилки: Artemisia sieversiana Willd., Aster amellus L., поворот на д. Илячево от трассы Сара-Акъяр, Bupleurum multinerve DC., Centaurea turgaica Klok., Оренбургская область. Координаты: Высота 384 м Cotoneaster mamajevii Knjasev, Dianthus versicolor N 51° 48 ̒ 14.6˝ E 058° 08 ̒38.8˝. Состав: Achillea Fisch. ex Link., Echinops ruthenicus Bieb., Festuca millefolium L., Achillea nobilis L., Agropyron valesiaca Gaudin, Galium verum L., Goniolimon cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., Artemisia elatum (Fisch. ex Spreng.) Boiss., Gypsophila altissima absinthium L., Artemisia austriaca Jacq., Artemisia L., Helictotrichon desertorum (Less.) Nevski, Koeleria dracunculus L. , Bassia sedoides (Pall.) Aschers., cristata (L.) Pers., Linaria ruthenica Blonski, Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Centaurea adpressa Medicago romanica Prod., Minuartia helmii (Fisch. ex Ledeb., Ceratocarpus arenarius L., Cichorium intybus Ser.) Schischk., Onosma simplicissima L., Orostachys L., Convolvulus arvensis L., Elytrigia repens (L.) spinosa (L.) C.A. Mey., Oxytropis gmelinii (Fisch.) ex Nevski, Euphorbia virgata Waldst., Falcaria vulgaris Boriss., Poa transbaicalica Roshev., Potentilla Bernh., Festuca rupicola Heuff., Lactuca serriola L., humifusa Willd. ex Schlecht., Pulsatilla flavescens Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey., Lathyrus pratensis L., (Zucc.) Juz., non Boros, Schivereckia hyperborea (L.) Medicago romanica Prod., Polygonum arenastrum Berkutenko, Sedum hybridum L., Seseli libanotis (L.) Boreau, Silaum silaus (L.) Schinz et Thell., Taraxacum Koch, Thalictrum foetidum L., Vincetoxicum erythrospermum Andrz., Taraxacum serotinum stepposum (Pobed.) A. et D. Löve. (Waldst. et Kit.) Poir., Tragopogon major Jacq., В целом, распределение числа видов на про- Tripleurospermum perforatum (Mérat) M. Lainz. фильных участках существенно варьирует от 21 Профиль № 105. Челябинская область, село вида на профиле № 085 до 60 видов на профиле № Кизильское, подножье горы Синий шихан (Синий 095 (рис. 5). Наибольшее количество видов (60 ви- камень), мятликовое сообщество. Координаты: дов) отмечено на профильном участке № 095, отне- Высота 392 м N 52° 41 10.9˝ E 058° 55 19.3˝. Achillea сенному нами к придорожному сообществу вблизи nobilis L., Agropyron cristatum subsp. pectinatum заброшенного поля. Достаточно высоко многообра- (Bieb.) Tzvel., Amygdalus nana L., Artemisia austriaca зие видов на профильных участках № 097, № 105 и Jacq., Artemisia commutata Bess., Artemisia № 106, отнесенных нами к лессинго-ковыльной dracunculus L., Astragalus danicus Retz., Atriplex степи, мятликовому сообществу и полынно-злако- tatarica L., Berteroa incana (L.) DC., Bromopsis вому разнотравью, соответственно. Все они распо- inermis (Leyss.) Holub, Caragana frutex (L.) C.Koch, лагались в пределах слабо нарушенных хозяйствен- Centaurea adpressa Ledeb., Convolvulus arvensis L., ной деятельностью человека территорий. Профиль- Festuca rupicola Heuff., Fragaria viridis Duch., ный участок № 085 с наименьшим видовым Galium verum L., Jurinea multiflora (L.) B.Fedtsch., составом (21 вид) относится к сильно нарушенному Koeleria cristata (L.) Pers., Krascheninnikovia придорожному растительному сообществу вдоль ceratoides (L.) Gueldenst., Malus baccata (L.) Borkh., федеральной трассы. Medicago romanica Prod., Melilotus officinalis (L.)

The scientific heritage No 7 (7),2016 11 Рисунок 5 – Видовая насыщенность фитоценозов с участием житняков на территории Южного Урала.

Рисунок 6 – Дендрограмма флористического сходства обследованных в географическом разрезе фитоценозов с участием житняков, построенная по генетическим дистанциям Симпсона методом группового среднего (по оси x 1, 2…12 - профильные участки № 090, № 091…№ 105; по оси y - расстояние между кластерами).

Всего входе описания фитоценозов с участием степные сообщества, а № 086, № 098 — житняков на Южном Урале в сопряжении с ними фитоценозы, насыщенные сорными видами. выявлено более 350 видов различных растений. Все Отдельно нужно отметить, что построение обследованные в географическом разрезе профили дендрограммы флористического сходства обследо- различаются по видовому составу и численности. ванных фитоценозов Южного Урала с участием На рисунке 6 приведен график флористиче- житняков по генетическим дистанциям Симпсона ского сходства всех изученных нами на Южном методом группового среднего позволило провести Урале фитоценозов с участием житняков по Симп- кластерный анализ растительных группировок и сону. При анализе дендограммы четко прослежива- получить картину, удобную для интерпритации ре- ются определенные закономерности в распределе- зультатов. нии профильных участков. В частности, выделя- ются два флористических кластера. К кластеру 1 Выводы относятся профильные участки в основном относя- 1. На обследованных профильных участках на щиеся к профильному разрезу г. Веблюжка (№ 090, территории Южного Урала зарегистрированы сле- 091, 089, 087 и № 088; рис. 2), где отмечен Agropy- дующие виды житняков: Agropyron Gaertn.: Agropy- ron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., причем не- ron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., A. cristatum редко в ассоциации с A. cristatum subsp. pectinatum subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel., A. cristatum subsp. (Bieb.) Tzvel., за исключением двух профилей № 106 cristatum (Bieb.) Tzvel., A. cristatum subsp. ka- и 085. Горное растительное сообщество с участием zachstanicum Tzvel. 2. На Южном Урале Agropyron A. cristatum subsp. kazachstanicum Tzvel., описанное cristatum s.l. встречается в составе сорных сооб- нами на Леоновских горах (профиль № 106) ществ, а также как компонента практически нена- обособлено внутри кластера 1, хотя по видовому рушенных хозяйственной деятельностью человека составу оказалось весьма близким горным сообще- фитоценозов, в составе луговых, степных, придо- ствам г. Верблюжка. Некое промежуточное поло- рожных растительных группировок в горных и рав- жение между 1 и 2 кластером занимает обедненное нинных местностях; вид Agropyron desertorum придорожное сообщество с участием A. cristatum (Fisch. ex Link) Schult. приурочен к горным экото- subsp. pectinatum (Bieb.) Tzvel. (профиль № 085), пам. 3. Видовой состав растительных группировок описанное вблизи д. Саракташ. с участием житняков сильно варьирует в зависимо- Кластер 2 состоит из профильных участков № сти от конкретных условий местообитания, что свя- 095, № 097, № 086, № 098 и № 105, на которых зано с географической, высотной и экологической преобладает A. cristatum subsp. pectinatum (Bieb.) лабильностью представителей рода Agropyron Tzvel. Данные профильные участки территориально Gaertn., наблюдаемой нами на территории Южного располагаются на достаточно отдаленном Урала. 4. По результатам проведенного флористи- расстоянии. Внутри кластера отмечаются ческого сравнения, выделяются родственные по со- группировки: № 095, № 097, № 086, № 098 - ставу сообщества с участием житняков, располо- равнинные территории, № 105 — подножие г. Синий Шихан, причем № 095, № 097 — типичные 12 The scientific heritage No 7 (7),2016 женные в пределах одного географического объ- 2. Определитель сосудистых растений среднего екта, а также на относительно географически уда- Урала / под ред. П.Л. Горчаковского. – М.: Наука, 1994. ленных территориях. – 525 с. 3. Рябинина, З.Н. Определитель сосудистых Список литературы растений Оренбургской области / З.Н. Рябинина, М.С. 1. Куликов, П.В. Определитель сосудистых Князев. – М.: КМК, 2009. – 758 с. растений Челябинской области / П.В. Куликов. – 4. Цвелев, Н.Н. Злаки СССР. – Л.: Наука, 1976. – Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2010. – 970 с. 788 с.

Киселева О.А. ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН, научный сотрудник лаборатории интродукции травянистых растений, кандидат биологических наук Трофимова Л.П. ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Институт естественных наук

ПРОБЛЕМЫ ОБОЗНАЧЕНИЯ СПОСОБОВ ПАРАЗИТИЗМА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ: АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

PROBLEMS OF DESIGNATION OF FLOWERING PLANTS PARASITISM WAYS: ANALYTICAL REVIEW Kiseleva O.A., Candidate of biological sciences, research officer of the laboratory of grassy plants introduction, Botanical garden, Ural branch of Russian Academy of Sciences Trophimova L.P., Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Ural Federal University named after the first President of Russia B.N.Yeltsin», Institute of Natural Sciences

АННОТАЦИЯ Многообразие форм проявления паразитизма у растений привело к обилию терминов, обозначающих особенности каждой группы. Русскими и зарубежными учеными предложено несколько схем классифика- ции растений-паразитов. Каждая из них со своей стороны характеризует особенности взаимоотношений с хозяевами. Нами отмечено, что по некоторым ключевым моментам взгляды ученых не совпадают, многие термины трактуются неоднозначно. Проблема требует частных терминологических разработок и решений практически для каждого семейства. В экологической анатомии и морфологии назрела необходимость вы- работки единой концепции относительно довольно разнообразной полифилетической гетерохронной по происхождению группы паразитических растений. ABSTRACT The variety of plants parasitism manifestation forms has resulted in terms abundance designating features of each group. Several schemes of parasitic plants classification are offered from russian and foreign scientists. Each of them in return characterizes features of relationship with hosts. We have noted that on some key moments views of scientists don't coincide, many terms are treated ambiguously. The problem demands private terminological developments and decisions practically for each family. An ecological anatomy and morphology need of development the uniform parasitic plants concept about theese quite various really polifiletic heterochronic by origin group. Ключевые слова: растения-паразиты, гемипаразиты, биоморфологическая классификация. Keywords: parasitic plants, hemiparasite, biomorphological classification

The scientific heritage No 7 (7),2016 13 Многочисленная, неоднородная в филогенети- черт микогетеротрофов и гаусториальных парази- ческом, систематическом, экологическом, хозяй- тических растений [Терехин, 1977; Bidartondo, ственном смысле группа паразитических растений 2005; Cameron, Leake, 2007; Nickrent, Musselman, представлена организмами, которые по-разному 2004]. Кроме того, отмечается этапность в ходе приспособлены к осуществлению гетеротрофно- приобретения чужеядности у обоих групп, то есть сти. Все это многообразие требует систематизации, существуют промежуточные формы как среди ал- поэтому неоднократно предлагались схемы, упоря- лелопаразитов, так и среди ксенопаразитов [Тере- дочивающие способы и формы паразитизма цвет- хин, 1977; Leake, 1994, 2004, 2005]. Несмотря на ковых растений [Бейлин, 1986; Краснощеков, 2000; сходства, есть принципиальные отличия, прежде Терехин, 1977; Cameron, Leake, 2007; Kuijt, 1969; всего в физиологии указанных групп паразитиче- Nickrent, Musselman, 2004; Nickrent, 2002; Parker, ских растений, соответственно отличаются под- Riches, 1993; Press, Graves, 1995]. Отдельные уче- ходы и методы их изучения [Bidartondo, 2005; ные и научные школы используют достаточно ори- Cameron, Leake, 2007; Leake, 1994, 2004, 2005]. гинальные системы, нередко вводят собственную Судя по материалам официальных сайтов, терминологию. Существует некоторая путаница в большинство членов современных научных об- понятиях, неясность в отношении принципов выде- ществ, которые занимаются проблемами биологии ления подгрупп [Жук, 1992; Терехин, 1977; и экологии паразитических растений, заранее ис- Cameron, Leake, 2007; Kuijt, 1969]. ключают из области своих изысканий микогетеро- Обычно не возникает сомнения в необходимо- трофные виды, имея ввиду их специфику [Parasitic сти разделения паразитических растений на две plant connection, IPPS, Haustorium Parasitic plant крупные группы. Первая - микотрофные растения- Newsletter]. Тех же позиций придерживались неко- паразиты, которые не формируют гаустории, пита- торые ранние исследователи паразитических расте- ются при помощи специфических контактов с гри- ний [Бейлин, 1968, 1986; Kuijt, 1969; Norton, бами-хозяевами. Вторая - виды растений-парази- Carpenter, 1998; Press, Graves, 1995]. В дальнейшем тов, которые образуют гаустории, при помощи них и мы, при использовании терминов паразитические эксплуатируют ресурсы хозяев-представителей или гемипаразитические растения, будем иметь в царства растений [Бейлин, 1986; Жук, 1992; Тере- виду именно гаусториальных паразитов. хин, 1977; Cameron, Leake, 2007; Leake, 1994, 2004, В связи с набором различных приспособлений 2005; Pennings, Callaway, 2002]. паразитического растения к хозяевам на уровне Нередко в научно-популярной и учебной лите- анатомии, физиологии, экологии, существует не- ратуре для обозначения первой группы неудачно сколько классификаций паразитических растений, используют термин сапротрофы, на что указывает каждая из которых со своей стороны характеризует ряд авторов: Э.С. Терехин [Терехин, 1965; Терехин, особенности взаимоотношений с хозяевами. 1977, с. 17], D.L. Nickrent [2002a], D.D. Cameron, В самом общем виде, в зависимости от образа J.R. Leake [2007]. Для внесения большей ясности жизни паразитических существ, говорят о суще- Э.С. Терехин предложил термины «аллелопарази- ствовании облигатного и факультативного парази- тизм» и «ксенопаразитизм» [Терехин, 1977]. К со- тизма. Факультативные паразиты могут достигать жалению, эта терминология не стала общеприня- зрелости и завершать свой жизненный цикл в от- той, имели место альтернативные попытки созда- сутствие хозяев; облигатные паразиты требуют ния удобного терминологического аппарата для присутствия хозяина, главное условие достижения обозначения основных типов паразитизма у расте- полной зрелости и завершения их жизненного ний [Жук, 1992]. цикла - приток от хозяина растворенных в воде ме- В англоязычной литературе аллелопаразит- таболитов [Бейлин, 1968, 1986; Котт, 1969; Красно- ные/микопаразитные растения обычно именуются щеков, 2000; Натальина, 1964; Терехин, 1977; «микогетеротрофы» (myco-heterotrophic plants), а Cameron, Leake, 2007; Kuijt, 1969; Nickrent, 2002; ксенопаразитные/фитопаразитные - «гаусториаль- Parker, Riches, 1993; Press, Graves, 1995]. Эта тради- ные паразитические растения» (haustorial parasitic ционно используемая градация дает лишь очень plants), «паразитические цветковые» (parasitic flow- грубую оценку меры, в которой отдельные парази- ering plants), «паразитические покрытосеменные» тические растения перешли к гетеротрофности. (parasitic angiosperms), а также просто «паразитиче- Используются также термины: «спонтанный ские растения» (parasitic plants) [Irving, Cameron, паразитизм», «начальный паразит», «частичный па- 2009; Kuijt, 1969; Leake, 1994, 2004, 2005; Nickrent, разит», «полупаразит» и «гемипаразит» (от англ. Musselman, 2004; Pennings, Callaway, 2002]. hemiparasite), голопаразит (в англоязычных источ- Микогетеротрофы можно дополнительно де- никах - holoparasite, total plant parasite), «высоко- лить в соответствии с особенностями получения уг- приспособленный паразит», «полный паразит», лерода из субстрата [Bidartondo, 2005; Cameron, причем формулировки одних и тех же понятий, су- Leake, 2007], в зависимости от места внедрения ми- щественно отличаются у разных авторов. Напри- коризных гиф в ткани развивающегося проростка мер, Натальина О.Б. предлагает ступенчатую клас- [Терехин, 1977]. Важно отметить, что на уровне сификацию, где использует термины: «начальный сильно специализированных, полностью потеряв- паразит», «частичный паразит», «высокоприспо- ших способность к самостоятельному питанию ви- собленный паразит», «полный паразит» [Наталь- дов, наблюдается конвергенция морфологических ина, 1964, с. 101-102]. К начальным паразитам ав- тор относит паразитические норичниковые [Там 14 The scientific heritage No 7 (7),2016 же. С. 101-102]. Бейлин И.Г. термин «факультатив- Нужно отметить, что гемипаразиты - довольно ные паразиты» приравнивает к термину «полупара- обширная и разнородная группа. Они представлены зиты» [1986, с. 30, c. 73], словосочетание «облигат- в 10 из 18 семейств, содержащих паразитические ные паразиты» используется одновременно с тер- растения [Nickrent, 2002], распространены в экоси- мином «полные паразиты» [Там же. С. 33], причем стемах умеренной полосы и насчитывают более 2,5 последний никак не расшифровывается. тысяч видов растений [Березина, Афанасьева, В учебной литературе можно найти массу не- 2009]. В рамках данной категории рассматривается четких формулировок термина «полупаразит». широкий спектр видов с разной степенью специа- Например, в книге «Экология растений» под расте- лизации к паразитизму, часто не до конца выяснен- ниями-полупаразитами понимаются автотрофные ной. Обычно переходные формы - от автотрофов к паразиты, «сохраняющие нормальные зеленые ли- гемипаразитам и от гемипаразитов к голопаразитам стья, но заменяющие почвенное питание паразити- - вызывают наибольшее недоумение и представ- ческим» [Березина, Афанасьева, 2009, с. 388]. В ляют особенный интерес [Choudhury, Sahu, 1999; учебном пособии «Ботаника: морфология и анато- Marvier, 1998; Matthies, 1995, 1997, 1998; Nickrent, мия растений»: полупаразиты – растения, «сохра- Musselman, 2004; Water relations ... , 1990; Wolf, няющие нормальные зеленые облиственные по- Morden, Palmer, 1992]. беги, но заменяющие почвенное питание паразити- Всего цветковые паразитические растения ческим» [1998, с. 446]. Что вкладывается в понятия насчитывают более 3 тысяч видов (около 270 родов, «нормальные зеленые листья» и «нормальные зеле- из 18 семейств) [Nickrent, 2002]. Нецелесообразно ные побеги» - непонятно. В словаре «Биоморфоло- рассматривать такую обширную и разнородную гия растений» в отношении термина полупаразит группу видов исключительно в рамках понятий го- не дано точного определения, приводятся лишь лопаразит-гемипарзит. Требуются более сложные указания, как обычно используется это понятие системы, учитывающие различные аспекты трофи- [2005, с. 150-151]. ческой специализации видов. Попытки создания Итак, становиться ясно, почему Э.С. Терехин подобных классификаций паразитов предпринима- призывает вообще отказаться от использования лись в России и за рубежом. термина «полупаразиты», «ничего по существу не Терехин Э.С. на основе результатов изучения выражающего» [1977, с. 17], и вводит понятие особенностей онтогенеза и генеративной сферы па- «спонтанный паразитизм» для характеристики спо- разитных растений разработал оригинальную собности автотрофных растений «...завершать свой схему типов и форм паразитизма покрытосеменных полный жизненный цикл в качестве паразитов на растений [1977]. Внутри типа ксенопаразитов он случайных растениях, в ткани которых их семена предложил различать две формы, принципиально попали естественным путём и прорастали или же обособленных по способу осуществления чужеяд- были искусственно помещены туда в ранний пе- ности - «Orobanchaceae», «Cuscutaceae». К форме риод развития…» [Там же. С. 20]. «Orobanchaceae» Терехин Э.С. отнес представите- В работах зарубежных коллег давно прижился, лей 13 семейств, в том числе паразитические норич- постоянно используется термин «hemiparasite», никовые. Для представителей категории равный термину «semiparasite». Он имеет вполне «Orobanchaceae» характерно чужеядное питание, определённое значение, совпадающее у разных ав- которое осуществляется посредством органов, яв- торов [Cameron, Leake, 2007; Govier, Harper, 1965; ляющихся производными радикулы - базального Irving, Cameron, 2009; Kuijt, 1969; Local adaptation полюса зародыша [Терехин, 1977, с. 18]. Автор по- ... , 2000; Nickrent, Musselman, 2004; Nickrent, 2002; делил категорию на две подгруппы: эктопаразитов, Parker, Riches, 1993; Press, Graves, 1995; Smith, для которых характерно экстраматрикальное разви- 2000; Yoder, 2001]. Остановимся на формулировке, тие, и эндопаразитов с интраматрикальным разви- приведенной в работе D.L. Nickrent, которую до- тием, причем группа «эктопаразитов соответствует словно можно перевести: «гемипаразитические примерно тем паразитным растениям, которые из- растения ― это содержащие хлорофилл и способ- вестны в литературе под названием ''корневых'' па- ные к фотосинтезу (хотя бы на некоторых этапах разитов, а группа эндопаразитов ― паразитам жизненного цикла) растения, получающие с помо- ''стеблевым''» [Там же. С. 19]. щью гаусториальных контактов от растения-хозя- Традиционно по месту внедрения в хозяина ина воду и питательные вещества» [2002, с. 4]. выделяют именно две группы: стеблевые и корне- В отношении понятия «голопаразитические вые паразитические растения [Бейлин, 1968, 1986; растения», большинство ученых солидарны. К ним Жук, 1997; Kuijt, 1969; Nickrent, Musselman, 2004; обычно относят растения, которые не содержат Nickrent, 2002; Parker, Riches, 1993; Press, Graves, хлорофилл (не способны к фотосинтезу) и полно- 1995; Press, Whittaker, 1993]. Однако термины «кор- стью полагаются на хозяина в процессе питания, невой» и «стеблевой» паразит нельзя назвать удач- сильно зависят от него в физиологическом и эколо- ными. Непонятно, например, в какую группу отно- гическом смысле [Бейлин, 1968; Терехин, 1977; сить некоторые виды, которые могут поражать од- Cameron, Leake, 2007; Irving, Cameron, 2009; Kuijt, новременно корни и стебли хозяина, переходя с 1969; Nickrent, Musselman, 2004; Nickrent, 2002; подземной части на надземную и наоборот [Norton, Parker, Riches, 1993; Press, Graves, 1995; Press, de Lange, 1999; Norton, Carpenter, 1998]. Кроме Whittaker, 1993]. того, возможно двоякое толкование терминов, по- The scientific heritage No 7 (7),2016 15 скольку существует деление на корневые и стебле- ской группы [Терехин, 1977]. С нашей точки зре- вые паразиты по месту формирования гаусторий – ния, ввиду разнообразия способов проявления па- на корнях или стеблях паразитического растения разитизма покрытосеменных, проблема требует [Kuijt, 1969]. частных терминологических разработок и решений Иную схему предложил D.L. Nickrent в обзоре для каждой конкретной группы. по формам питания у цветковых растений, где ав- тор выстроил многоуровневую систему способов и Список литературы форм паразитизма цветковых [2002, P. 26]. Все Бейлин И.Г. Паразитизм и эпифитотиология: цветковые поделены автором на 3 группы: авто- на примере паразитов из высших растений. – М.: трофы, микотрофы, гаусториальные паразиты. По- Наука, 1986. – 352 с. следняя группа включает 2 подгруппы: гемипара- Березина Н.А., Афанасьева Н.Б. Экология зиты и голопаразиты [Ibid.]. растений. – М.: Академия, 2009. – 400 с. Заметим, что в основу своих классификаций Биоморфология растений: иллюстрированный D.L. Nickrent, Э.С. Терехин положили набор при- словарь: учебное пособие. / П.Ю. Жмылев и др. – 2- знаков, комплексно характеризующих особенности е изд., испр. и доп. – М.: 2005. – 256 с. гостальной специфичности паразитических пред- Ботаника: морфология и анатомия растений: ставителей различных семейств цветковых расте- учеб. пособие для студентов пед. институтов по ний. К сожалению, за рамками обоих рассмотрен- биол. и хим. спец. / А. Е. Васильев, Н. С. Воронин, ных классификаций остаются паразитические голо- А. Г. Еленевский [и др]. – 2-е изд., пререраб. – М.: семенные растения, представленные Просвещение, 1998. – 480 с. микогетеротрофами, например, Parasitaxus ustus Жук А.В. Паразитизм цветковых как одна из [Interspecific parasitism ... , 1994]. форм симбиотических взаимодействий с другими Имеются схемы деления паразитических рас- организмами // Вестн. СПбГУ. Сер. биол. – 1992. – тений в соответствии с предпочтениями в выборе № 10. – С. 48-55. хозяев. Принято различать монофаги - узкоспециа- Котт С.А. Сорные растения и меры борьбы с лизированнные формы, полифаги ― неспециализи- ними. – М.: Колос, 1969. – 364 с. рованные формы, а также формы, переходные Краснощеков Г.П. Паразитизм: критерии и между ними [Бейлин, 1968, 1986; Nickrent, экологический статус // Успехи современной Musselman, 2004; Parker, Riches, 1993; Press, Graves, биологии. – 2000. – № 3. – С. 253-265. 1995]. Различные способы могут встречаться в пре- Матиенко Б.Т. О ступенчатом паразитизме у делах одного семейства, рода [Norton, Carpenter, растений // Ученые записки Тираспольского пед. 1998], отмечаются среди экотипов одного вида ин-та. – 1957. – Вып. 5. – С. 185-88. [Бейлин, 1986; Терехин, Романова, Вегманн, 2001; Натальина О.Б. О степени паразитизма Nickrent, Musselman, 2004; Odasz, Savolainen, 1996; повилики и классификации паразитизма цветковых Norton, Carpenter, 1998; Parker, Riches, 1993]. паразитов // Научные доклады высшей школы. – В целом паразитические растения, имеющие 1964. – № 3. – С. 99-102. широкий круг растений-хозяев (средне специализи- Ройтман В.А., Беэр С.А. Паразитизм как форма рованные и слабо специализированные полифаги), симбиотических отношений. – М.: КМК, 2008. –310 составляют большинство. Истинные монофаги с встречаются редко и являются больше исключе- Суитмен Х. Биологический метод борьбы с нием из правила, что связывается с сидячим обра- вредными насекомыми и сорняками растениями. – зом жизни паразитических растений в отличие от М.: Колос, 1964. – 575 с. других паразитических организмов [Pennings, Терехин Э.С. О терминах «сапрофит», Callaway, 2002]. «полусапрофит» и «полупаразит» (в связи с Многие паразитические растения принадлежат характером биотических отношений некоторых к группе первичных паразитов, поскольку развива- покрытосеменных растений) // Ботанический ются внутри или на поверхности тела хозяина, ко- журнал. – 1965. – Т. 50, № 1. – С. 60-69. торый не является паразитом [Суитмен, 1964]. Ко- Терехин Э.С. Паразитные цветковые растения: гда хозяином паразита является другой паразитиче- эволюция онтогенеза и образ жизни. – Л.: Наука, ский организм, говорят о существовании 1977. – 220 с. сверхпаразитизма (то же, что вторичный парази- Терехин Э.С., Романова В.О., Вегманн К. тизм, гиперпаразитизм, суперпаразитизм, эпипара- Метод биотестов для внутривидовой таксономии зитизм) [Ройтман, Беэр, 2008]. Среди паразитиче- Orobanche cernua (Orobanchaceae) // Ботанический ских растений найдены и заслуживают отдельного журнал. – 2001. – Т. 86, № 1 – С. 157-167. внимания автопаразиты, способные поражать Bidartondo M.I. The evolutionary ecology of особи своего же вида, и сверхпаразиты, которые па- myco–heterotrophy // New Phytologist. – 2005. – № разитируют на других видах паразитных же расте- 167. – P. 335-352. ний [Матиенко, 1957; Kuijt, 1969; Nickrent, 2002a; Cameron D.D., Leake J.R. A different kind of Norton, Carpenter, 1998; Press, Graves, 1995]. parasitic plants: a brief history of myco-heterotrophy Многообразие форм проявления паразитизма у and epiparasitism // Haustorium. – 2007. – Vol. 51. – растений говорит в пользу полифилетического ге- P. 4-5. терохронного происхождения данной экологиче- Choudhury N., Sahu D. Photosynthesis in Cuscuta reflexa: A total plant parasite // Photosynthetica. – 16 The scientific heritage No 7 (7),2016 1999. – Vol. 36. – P. 1-9. Journal of Ecology. – 1995. – Vol. 83. – P. 245-251. Govier R.N., Harper J.L. Angiospermous Nickrent D.L, Musselman L.J. Introduction to hemiparasites. –London: Nature, 1965. – 722р. Parasitic Flowering Plants // The Amer. Phytopathol. Haustorium Parasitic Plants Newsletter Soc. – 2004. [Электронный ресурс]. URL: [Электронный ресурс]. URL: http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/pathogengrou http://ww2.odu.edu/~lmusselm/haustorium/index.shtm ps/pages/parasiticplants.aspx (дата обращения: l (дата обращения: 6.11.2012). 12.01.12) International Parasitic Plant Society (IPPS). Nickrent D.L. Parasitic Plants of the World // [Электронный ресурс]. URL: Parasitic Plants of the Iberian Peninsula and Balearic http://www.parasiticplants.org/ (дата обращения: Islands. – Madrid, 2002. – Ch.2. – P. –4-27. 6.11.2012). Norton D.A., Carpenter M.A. Mistletoes as Interspecific parasitism in the gymnosperms: parasites; host specificity and speciation // Trends in unpublished data on two endemic New Caledonian Ecology and Evolution. – 1998. – Vol. 13. – P. 101- Podocarpaceae using scanning electron microscopy / 105. P.R. Woltz, A. Stockey, M. Gondran, J. F. Cherrier // Norton D.A., de Lange P.J. Host specificity in Acta Bot. Gallica. – 1994. Vol. 141. – P. 731-746. parasitic mistletoes (Loranthaceae) in New Zealand // Irving L.J., Cameron D.D. You are what you eat: Functional Ecology. – 1999. – Vol. 13. – P. 552-559. interactions between root parasitic plants and their Odasz A.M., Savolainen O. Genetic variation in hosts // Advances in Botanical Research. – 2009. –Vol. populations of the Arctic perennial Pedicularis 50. – P. 87-138. dasyantha (Scrophulariaceae), on Svalbard, Norway // Kuijt J. The Biology of Parasitic Flowering Plants. American Journal of Botany. – 1996. – Vol. 83. – P. – Berkeley, CA: University of California Press,1969. – 1379-1385. 246 р. Parker C., Riches C.R. Parasitic Weeds of the Leake J.R. Plant parasitic on fungi: unearthing the World: biology and control. – Wallingford, UK: CABI, fungi in mycoheterotrophs and debunking the 1993. – 332 p. 'saprophytic' plant myth // Mycologist. – 2005. Vol. 19. Parker C., Riches C.R. Parasitic Weeds of the – P. 113-122. World: biology and control. – Wallingford, UK: CABI, Leake J.R. Myco-heterotroph-epiperasitic plant 1993. – 332 p. interactions with ectomycorrhizal and arbuscular Pennings S.C., Callaway R.M. Parasitic plants: mycorrhizal fungi // Current Opinion in Plant Biology. parallels and contrasts with herbivores // Oecologia. – – 2004. Vol. 7. – P. 422-428. 2002. – Vol. 131. – P. 479-489. Leake J.R. The biology of myco-heterotrophic Press M.C., Graves J.D. Parasitic plants. – (‘saprophytic’) plants // New Phytol. – 1994. – Vol. London: Chapman and Hall, 1995. – 292 p. 127. – P. 171-216. Press M.C., Whittaker J.B. Exploitation of the Local adaptation, resistance, and virulence in a Xylem Stream by Parasitic Organisms // Phil. Trans. R. hemiparasitic plant–host plant interaction / P. Soc. Lond. – 1993. Vol. 341. – P. 101- 111. Mutikainen, V. Salonen, S. Puustinen, T. Koskela // Smith D. The population dynamics and Evolution. – 2000. – Vol. 54, № 2.– P. 433-440. community ecology of root hemiparasitic plants // Marvier M. A mixed diet improves performance American Naturalist. – 2000. – Vol. 155. – P. 13-23. and herbivore resistance of a parasitic plant // Ecology. Water relations of the root hemiparasite Olax – 1998. – Vol. 79.– P. 272-1280. phyllanthi (Labill) R. Br. (Olacaceae) and its multiple Matthies D. Influence of the host on growth and hosts / J. S. Pate, N.J. Davidson, J. Kuo, J.A. Milburn biomass allocation in the two facultative root // Oecologia. – 1990. – Vol. 84. – P. 186-193. hemiparasites Odontites vulgaris and Euphrasia Wolfe K.H., Morden C.W., Palmer J.D. Function minima // Flora. – 1998. – 8 Vol. 193. – P. 187-193. and evolution of a minimal plastid genome from a Matthies D. Parasite – host interactions in nonphotosynthetic parasitic plant // Proc. Natl. Acad. Castilleja and Orthocarpus // Canadian Journal of Sci. USA. – 1992. – Vol. 89. – P. 10648-10652. Botany. – 1997. – Vol. 75, № 8. – P. 1252-1260. Yoder J.I. Host–plant recognition by parasitic Matthies D. Parasitic and competetive interactions Scrophulariaceae // Current Opinion in Plant Biology. between the hemiparasites Rhinanthus serotinus and – 2001. – Vol. 4. – P. 359-365. Odontites rubra and their host Medicago sativa //

The scientific heritage No 7 (7),2016 17 Киселева О.А. ФГБУН Ботанический сад Уральского отделения РАН, научный сотрудник лаборатории интродукции травянистых растений, кандидат биологических наук Зубарев И.В. ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, старший научный сотрудник Института естественных наук, кандидат биологических наук Савва А.К. ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Институт естественных наук, студент

ДИАГНОСТИКА СЫРЬЯ SALVIA AUSTRIACA (LAMIACEAE) ПО МИКРОСКОПИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ

DIAGNOSTICS OF SALVIA AUSTRIACA RAW MATERIALS (LAMIACEAE) ON MICROSCOPIC SIGNS Kiseleva O.A., Ph.D, research officer of the laboratory of grassy plants introduction, Botanical garden, Ural branch of Russian Academy of Sciences Zubarev I.V., Ph.D, Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin», head scientist of Institute of Natural Sciences Savva A.K., Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin», Institute of Natural Sciences, student

АННОТАЦИЯ Необходимость детального изучения строения Salvia austriaca Jaqc. возникает в связи с интересом к его лекарственным свойствам и составу. Разработано описание особенностей анатомической организации отдельных органов вида S.austriaca для идентификации его сырья по микроскопическим признакам. ABSTRACT Detailed structure studying of Salvia austriaca Jaqc. connects with interest in its medicinal properties and chemical compounds. There is developed description of anatomic organization features of leaves, flores, stems S.austriaca for identification of his raw materials for microscopic signs. Ключевые слова: Salvia austriaca, лекарственное сырье, анатомия, диагностика Keywords: Salvia austriaca, medicinal raw materials, anatomy, diagnostics

Введение изучения не только эфирного масла, но и других хи- Шалфей австрийский (Salvia austriaca Jaqc.) - мических компонентов травы S.austriaca. В листьях мезоксерофильный стержнекорневой малолетник, идентифицированы полифенолы, флавоноиды, фе- поликарпник, степной гемиэфемероид, принадле- нилпропаноиды, сапонины, гидроксикоричные жащий к секции Plethiosphace рода Salvia L. семей- кислоты (Кошовий, 2012, Coisin et al., 2012, Janicsak ства губоцветные (Lamiaceae Lindl.) (Байкова, 2006, et al., 2006, Janicsak et al., 1999). Федяева и др., 2015, Шмараева и др., 2012). Он Все перечисленные группы веществ прояв- встречается в центральной и восточной Европе, в ляют биологическую активность, то есть надземная РФ данный паннонско-причерноморский вид часть S.austriaca должна проявлять фармакологиче- встречается на восточной границе своего ареала – ский эффект, вид используется в народной меди- на территории Крыма, юго-запада Ростовской обла- цине. Большой интерес представляет не только сти и северо-запада Краснодарского края (Федяева надземная часть, но и корни растения (Kuzma et al., и др., 2015), культивируется в Ботанических садах 2012), (Kuzma et al., 2012). Из экстракта корней (Шмараева и др., 2012, Байкова Е.В., 2006). S.austriaca были выделены дитерпеноиды, которые Шалфей австрийский - один из видов шалфеев, проявили антибактериальную активность и цито- которые, как известно, кроме своих декоративных токсическое действие против нескольких линий ра- свойств, обладают богатым набором биологически ковых клеток (Kuzma et al., 2012, Nagy et al., 1999). активных веществ. Химический состав S.austriaca В связи с интересом к лекарственным свойствам и изучен не полно. Первые результаты о химическом составу S.austriaca возникает необходимость де- составе эфирного масла травы S.austriaca появи- тального изучения строения этого растения и опи- лись не так давно. В 2008 году идентифицировано сание микроскопических признаков его сырья в 24 компонента, большинство из которых терпены сравнении с другими видами шалфеев. (Pădure et al.). В составе эфирного масла S.austriaca Цель исследования — выявление структурных были обнаружены алифатические кислоты, алканы, микродиагностических признаков перспективного алифатические спирты и алифатические альдегиды лекарственного растения S.austriaca и его сырья (Veličković et al., 2012). Предпринимались попытки (травы). Задачи: 1) описание морфолого-анатоми- ческих признаков надземной части S.austriaca, 2) 18 The scientific heritage No 7 (7),2016 разработка карты микроскопии, 3) создание фарма- грубо-бородавчатый простой волосок длиной до 20 когностической статьи для определения измельчен- мкм; 2) двух-трех-клеточный короткий конический ного сырья S.аustriaca. сложный волосок 80-160 мкм длиной, 1-2 терми- Материалы и методы нальных клетки которого имеют грубо-бородавча- Материалом служили образцы, выращенные тую поверхность; 3) двух-клеточный нежелезистый на базе лаборатории интродукции траявянистых сложный однорядный неветвистый конический ко- растений в Ботаническом саду УрО РАН в 2015- роткий волосок до 200 мкм длиной; 4) трех-четы- 2016 гг. (г. Екатеринбург) в ходе первичного интро- рех-клеточный нежелезистый сложный одноряд- дукционного опыта. Семена S. austriaca. получены ный неветвистый конический короткий волосок до из питомника в Германии. Анатомическую работу 300 мкм длиной; 5) многоклеточный нежелезистый проводили на материале с живых цветущих расте- сложный однорядный неветвистый нитевидный во- ний, фиксированных органов, высушенном сырье. лосок более 800 мкм длиной; 6) железистый голов- Для приготовления срезов использовали замо- чатый волосок с многоклеточной (2-4 клетки) нож- раживающий микротом Thermo scientific microm кой 30-120 мкм длиной, 1-2 клеточной головкой ме- HM 450 (Carl Zeiss & MT, Германия). Все микро- нее 20 мкм диаметром; 7) железистый головчатый препараты изучали под микроскопом Micros волосок с одноклеточной цилиндрической ножкой (Austria), Zeiss Axioscopus (Carl Zeiss & MT, Герма- 10-15 мкм длиной, 1-2 клеточной головкой 15-35 ния). Измерения проводились при помощи окуляр- мкм диаметром; 8) железистый головчатый волосок ного винтового микрометра МОВ-1-15х ГОСТ с 4-6-клеточной ножкой более 120 мкм длиной, с 7865-77. Разработку статьи для идентификации из- одноклеточной шейкой, одноклеточной головкой мельченного сырья (листьев, травы) S. austriaca диаметром 30-70 мкм; 9) 4-8-клеточные эфиро-мас- проводили в соответствии с общепризнанными в личные железки диаметром 40-100 мкм. Трихомы фармакогнозии подходами (Харитонова Н. П. и др., получили также количественное описание (табл. 1, 2006). Материал для электронной микроскопии 2). Полученные нами сведения не противоречат, а фиксировали в 2% параформальдегиде и 2,5% глу- дополняют исследование опушения S.аustriaca, таральдегиде на какодилатном буфере (по Карнов- проведенное ранее сотрудниками ЦСБС СО РАН скому) с 5% сахарозой, затем дофиксировали в 2% (Байкова Е.В., 2006) тетраоксиде осмия. Материал обезвоживали в Отмечены следующие анатомические особен- спирте и ацетоне и сушили в критической точке. ности организации стебля S. austriaca. (рис. 1-3): Образцы изучали в сканирующем электронном кольцо вторичной ксилемы, узкие многорядные микроскопе AURIGA FIB-SEM workstation (Carl сердцевинные лучи, узкое кольцо ксилемы, присут- Zeiss & MT, Германия) с SE детектором в диапазоне ствие вторичной и первичной флоэмы в виде полу- увеличения 53-50000. круглых секторов по периферии центрального ци- Результаты и их обсуждение линдра, участки уголковой колленхимы, сердце- Нами было изучено разнообразие вариантов винная паренхима с разрывами, в центре стебля - опушения органов надземной части S.аustriaca. От- полость, встречаются 3-9 типы опушения, устьица мечены следующие 9 типов волосков (рис. 2-9): 1) длиной до 35 мкм, шириной до 27 мкм. одноклеточный короткий широко конический

Рисунок 1. Строение стебля S.austriaca. А: 1-вторичная флоэма; 2- камбий; 3-волокна первичной флоэмы; 4- первичная кора; 5-сердцевининный луч. Б: 1-уголковая колленхима; 2- первичная кора.

The scientific heritage No 7 (7),2016 19 Таблица 1 Длина простых волосков S.аustriaca в зависимости от положения. Расположение Максимальное Минимальное зна- Среднее значение, значение, мкм чение, мкм мкм основание стебля 2600 400 1400 на участках ветвления побега 2400 1000 1600 средняя часть стебля 2400 700 1400 ось соцветия 2000 1000 1400 центральная жилка листа 3000 1000 1700 чашечка цветка 3700 900 1900

Таблица 2 Количество клеток в составе простых волосков в зависимости от положения. Расположение Максимальное Минимальное Среднее значение, мкм значение, мкм значение, мкм основание стебля 6 1 3 на участках ветвления побега 9 3 6 средняя часть стебля 11 4 7 ось соцветия 13 7 9 центральная жилка листа 7 3 4 чашечка цветка 16 5 9

Рисунок 2. Опушение оси соцветия S.austriaca. А, Б — препарат с поверхности, В - соскоб опушения. 1 - железитый головчатый неветвистый волосок с одноклеточной цилиндрической ножкой; 2 - многоклеточный нежелезистый сложный однорядный неветвистый нитевидный волосок; 3 - железистый головчатый волосок с 5-клеточной ножкой одноклеточной шейкой, одноклеточной головк ой; 4 - эфиро-масличные железки. 20 The scientific heritage No 7 (7),2016 При изучении микроскопии листа было отме- проводящие пучки открытые моноколлатеральные чено, что листья дорсивентральные, бифациальные, (рис. 4-6). Диагностическим признаком является амфистоматические, устьица диацитные, длина 19- развитое опушение с участием нежелезистых и го- 25 мкм, ширина 12-18 мкм, число устьиц нижней ловчатых волосков (2-8 тип) и эфирно-масличных эпидермы больше числа устьиц верхней эпидермы; железок (9 тип) на нижней поверхности листа и эпидермис однослойный, в интеркостальных обла- присутствие грубо-бородавчатого едва различи- стях основные клетки эпидермы изодиаметриче- мого под световым микроскопом опушения (1 тип) ские, антиклинальные стенки их волнистые, под на верхней поверхности листа, в проводящих пуч- жилками ― прозенхиматические, теряют волни- ках черешка хорошо отличимы первичные и вто- стость; мезофилл из палисадной и губчатой ткани; ричные проводящие ткани, камбий.

Рисунок 3. Опушение стебля S.austriaca. А-Г – поверхность стебля. 1 - нитевидный волосок; 2 - эфирно- масличная железка; 3 - железистый головчатый волосок с 4-6-клеточной ножкой более 120 мкм длиной, с одноклеточной шейкой, одноклеточной головкой диаметром 30-40 мкм; 4 - железистый головчатый волосок с двух-клеточной ножкой 100 мкм длиной, одноклеточной головкой менее 20 мкм диаметром.

Рисунок 4. Верхняя поверхность листа S.austriaca. А - интеркостальное пространство, Б - край листа. 1 - одноклеточный короткий широко конический грубо-бородавчатый простой волосок; 2 - устьице; 3 - трех-клеточный нежелезистый сложный однорядный неветвистый конический короткий волосок. The scientific heritage No 7 (7),2016 21

Рисунок 5. Нижняя поверхность листа S.austriaca. А, В — периферическая жилка, Б, Г — интеркостальное пространство. 1 - прозенхимные клетки; 2- изодиаметрические клетки; 3 - 2- клеточный короткий конический грубо-бородавчатый волосок; 4 - эфирно-масличная железка; 5 - устьице; 6 - железистый головчатый волосок с одноклеточной цилиндрической ножкой, одноклеточной головкой.

Рисунок 6. Поперечные срезы листа S.austriaca. А – черешок: 1 – нижний эпидермис; 2 - хлоренхима; 3 – проводящий пучок; 4 – первичная флоэма, 5 – вторичная флоэма;б 6 – камбий; 7 – первичная ксилема; 8 – вторичная ксилема; 9 – верхний эпидермис. Б – листовая пластинка: 1 - устьица с обкладочными клетками; 2 - нижний эпидермис; 3 - верхний эпидермис; 4 - двух-клеточный нежелезистый сложный однорядный неветвистый конический короткий волосок.

22 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рисунок 7. Верхняя губа S.austriaca. А – электронная микрофотография, Б, В – фотографии со светового микроскопа. 1 – эфирно-масличная железка; 2 – клетки эпидермиса с сосочками; 3 – нитевидный волосок; 4 - железистый головчатый волосок.

Рисунок 8. Нижняя губа S.austriaca. А,Б – электронная микрофотография внутренней поверхности, виден эпидермис с сосочками. В – фотография наружной поверхности со светового микроскопа. 1 – эфирно-масличная железка.

The scientific heritage No 7 (7),2016 23

Рисунок 9. Чашелистик S.austriaca. А-В – наружная поверхность; Г, Д – внутренняя поверхность. 1 - железистый головчатый волосок; 2 – нитевидный волосок; 3 – эфирно-масличная железка; 4 - короткий конический волосок.

Микроскопическое изучение особенностей Выводы опушения элементов цветка выявило диагностиче- 1. Ключевыми признаками для определения ские признаки отдельных его частей. Основные сырья S.austriaca нужно считать особенности опу- клетки эпидермиса верхней губы с сосочками, шения отдельных органов и их частей, организа- видны 8-клеточные эфирно-масличные железки цию проводящей системы стебля, листьев, череш- диаметром 60-100 мкм, волоски 5, 7, 8 типов (рис. ков. 7). Эпидермис нижней губы также имеет сосочки, с 2. Проведенная инвентаризация особенностей наружной поверхности видны 8-клеточные эфирно- анатомической организации S.austriaca делает воз- масличные железки, на одноклеточной ножке, го- можным создание фармакогностических статей для ловка до 70 мкм в диаметре (рис. 8). Трубка венчика определения измельченного сырья (листьев, травы, лишена опушения. Тычинки голые, длина тычиноч- цветков) этого растения. ной нити 15-17 мм, ширина – 300-350 мкм. 3. Полученные изображения можно использо- Чашелистик с внутренней поверхности лишен вать в качестве карт микроскопии сырья Folia Sal- опушения и устьиц, с наружной присутствуют во- viae austriacae, Herba Salviae austriacae, Flores Sal- лоски 4, 5, 6, 8 типов, 8-клеточные эфирно-маслич- viae austriacae. ные железки с головкой диметром 45-50 мкм, усть- ица диацитного типа, шириной 8-10 мкм, длиной Список литературы 14-16 мкм (рис. 9). Брактеи имеют извилистый эпи- 5. Байкова Е. В. Род Шалфей: морфология, дермис, устьица диацитного типа длиной до 20 эволюция, перспективы интродукции. мкм, шириной 16 мкм, волоски 2-4 типов, с наруж- Новосибирск; Наука, 2006. 248с. ной поверхности также присутствуют волоски 8 6. Кошовий О. М. Фенольний склад деяких типа. представників підроду Sclarea роду Salvia // Актуальні питання фармацевтичної і медичної науки та практики. 2012. №3. С. 11 – 14.

24 The scientific heritage No 7 (7),2016 7. Прозина М. Н. Ботаническая микротехника. caffeic acid contents of Lamiaceae species // М.; Высшая школа, 1960. 205 с. Biochemical Systematics and Ecology. 1999. – Vol. 27. 8. Федяева В. В., Шмараева А. Н., Шишлова Ж. P. 733–738. Н. Новая популяция Salvia austriaca Jacq. в 14. Kuzma Ł., Wysokinska H., Rózalski M., Ростовской области // Междунар. науч.-практич. Budzynska A., Wieckowska-Szakielc M., Sadowska конф. Проблемы ботаники Южной Сибири и B., Paszkiewiczc M., Kisiel W., Rózalska B. Монголии, 2015. С. 504-509. Antimicrobial and anti-biofilm properties of new 9. Харитонова Н. П., Теслов Л. С., Шатохина Р. taxodione derivative from hairy roots of Salvia К., Саканян Е. И., Селенина Л. В., Регир В. Г., austriaca // Phytomedicine. 2012. Vol. 19. P. 1285– Комарова М. Н. Определитель цельного, 1287 измельченного (резаного) и порошкованного 15. Kuźma Ł., Wysokińska H., Różalski M., растительного лекарственного сырья. М.; ФГОУ Krajewska U., Kisiel W. An unusual taxodione «ВУНМЦ Росздрава», 2006. 240 с. derivative from hairy roots of Salvia austriaca // 10. Шмараева А. Н., Шишлова Ж. Н., Федяева Fitoterapia. 2012. Vol. 83. P.770–773.прозина В. В., Фирсова А. В., Анищенко Л. В. Коллекция ботаническая микротехника редких и исчезающих растений ростовской области 16. Nagy G., Gunther G., Mathe I., Blunden G., в ботаническом саду // ЮФУ Вестник ВГУ, серия: Yangc M., Crabbc T. A. Diterpenoids from Salvia Химия. Биология. Фармация. 2012. № 1. С. 181–189. glutinosa, S. austriaca, S. tomentosa and S. verticillata 11. Coisin M., Necula R., Grigoraş V., Gille E., roots // Phytochemistry. 1999. Vol. 52. P.110–1109. Rosenhech E., Zamfirache M. M. Phytochemical 17. Pădure I. M., Burzo I., Mihăiescu D., evaluation of some salvia species from Romanian flora Bădulescu L., Dobrescu A., Delian E. Chemical // Analele Ştiinţifice ale Universităţii „Al. I. Cuza” constituents of the essential oils of eight species of Iaşis. II a. Biologie vegetală. 2012. Vol. 58, N 1. P. 35 Salvia L. (Lamiaceae) from Romania. 2008 // URL: – 44. http://www.researchgate.net/publication/272664121 12. Janicsak G., Veres K., Kakasy A.Z., Mathe I. 18. Veličković D.T., Ristić M. S., Milosavljević N. Study of the oleanolic and ursolic acid contents of some P., Karabegović I. T., Stojičević S. S., Lazić M. L. species of the Lamiaceae // Biochemical Systematics Chemical composition of the essential oils of Salvia and Ecology. 2006. Vol. 34. P. 392 – 396. austriaca Jacq. and Salvia amplexicaulis Lam. from 13. Janicsak G., Mathe I., Miklossy-Vari V., Serbia // Agro Food Industry Hi Tech. 2012. P.56-58. Blunden G. Comparative studies of the rosmarinic and

Кошелева Е.А ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, научный сотрудник Флягин Е.Н. ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, ученый секретарь, доцент

ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ПЛОДОВ SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

INTRASPECIFIC POLYMORPHISM OF SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN FRUITS UNDER INTRODUCTION IN THE MIDDLE URAL Kosheleva E.A., The Botanical Garden of the Ural branch of the Russian Academy of Sciences, researcher Flyagin E.N., The Botanical Garden of the Ural branch of the Russian Academy of Science, scientific secretary

АННОТАЦИЯ Расторопша пятнистая – это лекарственное растение семейства Asteraceae, произрастающее на терри- тории Средиземноморья. На Среднем Урале данный вид выращивается в интродукции. Лекарственным растительным сырьем являются плоды, препараты которых обладают гепатопротекторными свойствами. В результате исследования установлено, что плоды S. marianum неоднородны, они отличаются по окраске семенной кожуры и толщине анатомических слоев, следовательно, возможно предположить будут отли- чаться по накоплению биологически активных веществ. ABSTRACT The holy thistle is a medical plant of Asteraceae family, which originally grows in the Mediterranean region. In the Middle Ural the species planted in introduction. The fruit is a medicinal plant raw material providing hepa- toprotective effects. It was found that the fruits of S. marianum were dissimilar, the ones differed by the seed cover colour and the thickness of anatomical tissues. It was possible to suppose that the fruits would be differ in biolog- ically active substances accumulation. Ключевые слова: расторопша пятнистая, плоды, полиморфизм Keywords: holy thistle, fruits, polymorphism

The scientific heritage No 7 (7),2016 25 Расторопша пятнистая (Silybum marianum (L.) В связи с такими неоднозначными результа- Gaertn.) – это полиморфный вид семейства Aster- тами возникает вопрос о полиморфизме и законо- aceae, произрастающий на территории влажного мерностях строения плодов S. marianum на морфо- климата Средиземноморья. В интродукции с целью логическом и анатомическом уровнях организации. получения ценного лекарственного сырья данный В изучении находились семена различного вид выращивается и изучается в Украине и Сибири. происхождения: семена интродукции Ботаниче- Особое внимание ученых всех стран уделялось изу- ского сада УрО РАН (МГ 1 и МГ 2), полученные с чению химического состава плодов расторопши – исследовательской станции лекарственных расте- уникального по своим компонентам (Цаприлова, ний Национального Института здоровья (Япония), 2008; Щекатихина, 2008). семена сорта «Дебют» селекции Средне-Волжского Известно, что плоды S. marianum обладают вы- филиала ВИЛАР (МГ 3) и семена природной репро- соким уровнем полиморфизма по окраске семенной дукции Краснодарского края (МГ 4). Каждая из кожуры: от кремовых до ярко-бурых или черных указанных групп отличается по окраске семенной оболочек (Кисличенко, 2008; Куркин, 2010). Иссле- кожуры: МГ 1 – темные, МГ 2 – светлые, МГ 3 – дователи связывают этот факт с разной степенью черные, МГ 4 – пятнистые семена. Исследование созревания плодов. При сравнении размеров пло- проводили на базе Ботанического сада УрО РАН, г. дов расторопши разных мест произрастания (Са- Екатеринбург. марская область, Республика Марий Эл) отличий Для сравнительного анализа размеров плодов по размеру и внешним признакам не выявлено разных групп S. marianum были сделаны промеры (Куркин, 2010). Однако учеными Украины была об- длины и ширины плодов, а для оценки изменчиво- наружена корреляция между признаками: длина сти анализируемых морфологических признаков плода и ширина оболочки семени. Установлена вза- был использован коэффициент вариации, который имосвязь: чем длиннее плод, тем тоньше оболочка. оценивали по шкале уровней изменчивости, пред- Так как известно, что семенные оболочки на 95 % ложенной С.А. Мамаевым (Мамаев, 1972). богаты флаволигнанами, были сделаны рекоменда- В результате исследования установлено, что ции: для переработки лучше брать семена мень- МГ 1 и МГ 4, а также МГ 2 и МГ 3 имеют сходные шего размера, а для посадки – крупного размера значения по признаку длины семянки, в то время (Кисличенко и др., 2008). как по признаку ширины они имеют достоверные различия (р<0,02). Исключением, является МГ 1 и МГ 2, которые сходны по ширине семянки (р=0,32), но различны по длине (р=0,01) (табл. 1). Таблица 1 Количественные показатели двух морфологических признаков плодов Silybum marianum (L.) Gaertn. Длина, мм Ширина, мм Модельная группа Х±ΔХ CV,% Х±ΔХ CV,% МГ 1 6,25±0,03 2,63 3,43±0,02 2,79 МГ 2 6,73±0,05 3,81 3,38±0,03 5,18 МГ 3 6,65±0,03 2,76 3,30±0,03 4,59 МГ 4 6,29±0,05 4,23 3,15±0,05 9,25

Установлено, что наиболее стабильным коли- структуры. Известно, что для семейства Asteraceae чественным признаком для всех четырех групп S. характерен плод – семянка. На анатомическом marianum является длина семени (СV≤7 %), в то срезе расторопши наблюдаются четко выраженные время как ширина семени имеет более широкий оболочки плода (перикарпий) и непосредственно диапазон изменчивости (CV=2-9 %) (табл. 1). оболочки семенной кожуры (рис. 1). Однако диа- Далее был проведен сравнительный анатоми- гностическое значение для плодов расторопши ческий анализ плодов разных групп S. marianum, имеет строение перикарпия (Куркин, 2010). который показал, что семенная кожура имеет об- щий план строения и сходные признаки внутренней 26 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рис. 1. Поперечный срез кожуры семянки Silybum marianum (L.) Gaertn. (×20): 1 – остаток эндосперма, 2 – спавшиеся клетки паренхимы семенной кожуры, 3 – спавшиеся клетки паренхимы плода, 4 – склереиды, 5 – спавшиеся клетки эндокарпия, 6 – волокнистые клетки мезокарпия, 7 – пигментный слой, 8 – вытянутые клетки эпидермиса эндокарпия, 9 – кутикула; 1-4 – оболочки семенной кожуры, 5-9 – оболочки плода.

На поперечном срезе, изображенном на рис. 1, ными стенками, заостренную с обоих концов. По- перикарпий состоит из нескольких слоев: лость склереид имеет вид тонкой щели. За слоем  покрывающая кутикула; склереид в оболочке семянки расположена парен-  неоднородный эпидермальный слой эк- хима спавшихся клеток плода. Кожура сращена с зокарпия, который со стороны основания семени паренхимой внутренней части плода и состоит из представлен толстостенными слабо-пористыми нескольких рядов паренхимы спавшихся клеток се- клетками, а со стороны кутикулы переходит в пали- менной кожуры, которые спаяны с остатком эндо- садоподобные вытянутые толстостенные клетки; сперма, состоящего из одного ряда крупных клеток  пигментный слой – один ряд тонкостен- с алейроновыми зернами. ных, рыхлых клеток с бурым содержимым (Куркин, На рис. 2 представлены основные слои пери- 2010); карпия четырех МГ S. marianum, которые являются  слой волокнистых клеток мезокарпия, основными диагностическими признаками. Так, состоящий из 1-10 рядов клеток; МГ 1 характерны сильноизвилистые толстостенные  спавшиеся клетки эндокарпия, окрашен- клетки эпидермиса, крупные округлые клетки пиг- ные в желтый или оранжевый цвет и содержащие ментного слоя и рыхлый волокнистый слой. МГ 2 кристаллы оксалата кальция. характеризуется плотно прилегающими в виде дуги Далее за слоем эндокарпия расположена се- толстостенными клетками эпидермиса, овальной менная кожура, плотно сросшаяся с перикарпием. формы клетками пигментного слоя и плотным Она представлена мощным слоем склереид, имею- слоем волокнистых клеток. МГ 3 по характеристи- щих уплощенную, вытянутую форму с утолщен- кам однотипна МГ 2, в то время как МГ 4 подобна МГ 1. The scientific heritage No 7 (7),2016 27

А Б

С Д Рис. 2. Анатомическое строение перикарпия Silybum marianum (L.) Gaertn.: А – МГ 1, Б – МГ 2, С – МГ 3, Д – МГ 4.

Известно, что кожура семянки является диа- остальных по толщине пигментного слоя (р<0,03), гностическим признаком не только для морфологи- МГ 2 – по палисадоподобно вытянутым клеткам ческих исследований, но и для биохимических, так эпидермиса (р=0,03), МГ 3 – по спавшимся клеткам как семенные оболочки на 95 % богаты биологиче- паренхимы плода (р<0,04), МГ 4 – по спавшимся ски активными веществами – флаволигнанами клеткам паренхимы семенной кожуры (р<0,0001). (Кисличенко и др., 2008). Поэтому был проведен Однако при сравнении общей толщины всех иссле- сравнительный анализ толщины анатомических дуемых оболочек попарно выявили, что МГ 1 и МГ слоев оболочек плода и семени для всех четырех 4, также как МГ 2 и МГ 3 не имеют существенных МГ расторопши пятнистой (табл. 2). В результате различий. было выявлено, что МГ 1 достоверно отличается от

28 The scientific heritage No 7 (7),2016 Таблица 2 Сравнительный анализ размеров анатомических слоев плодов Silybum marianum (L.) Gaertn. раз- ных модельных групп МГ 1 МГ 2 МГ 3 МГ 4 № Анатомический слой Х±ΔХ, мкм Х±ΔХ, мкм Х±ΔХ, мкм Х±ΔХ, мкм 1 Кутикула 0,01±0,00 0,01±0,00 0,01±0,00 0,01±0,00 Палисадоподобно вытя- 2 нутые клетки эпидер- 0,11±0,00 0,12±0,00 0,11±0,00 0,10±0,01 миса 3 Пигментный слой 0,03±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 Волокнистые клетки ме- 4 0,05±0,00 0,09±0,01 0,07±0,00 0,05±0,00 зокарпия Спавшиеся клетки эндо- 5 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 карпия 6 Склереиды 0,20±0,01 0,21±0,01 0,22±0,00 0,21±0,01 Спавшиеся клетки па- 7 0,02±0,00 0,02±0,00 0,01±0,00 0,04±0,00 ренхимы плода Спавшиеся клетки па- 8 ренхимы семенной ко- 0,05±0,00 0,05±0,00 0,06±0,00 0,02±0,00 журы 9 Остаток эндосперма 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,01±0,00 10 Общее 0,51±0,01 0,56±0,01 0,54±0,01 0,48±0,01

Кроме того, все четыре МГ сходны по разме- Список литературы рам кутикулы, спавшимся клеткам эндокарпия и 1. Кисличенко В.С., Поспелов С. В., Само- склереид, что говорит о принадлежности исследуе- родов В.Н., Гудзенко А. П., Тернинко И.И., Замула мых МГ к одному виду S. marianum. В. И., Болоховец А.С., Нещерет С.И., Ханин В.А. - Проведя анализ корреляционных связей между Расторопша пятнистая — от интродукции к исполь- анатомическими слоями, было установлено, что с зованию: монография. -Полтава: Полтавский лите- увеличением толщины волокнистых клеток ме- ратор, 2008.- 288 с. зокарпия уменьшается толщина кутикулы (r= - 2. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой из- 0,99), с увеличением толщины спавшихся клеток менчивости древесных растений (на примере се- эндокарпия увеличивается толщина палисадопо- мейства Pinaceae на Урале) / С.А. Мамаев ; М.: добно вытянутых клеток эпидермиса (r= 0,99), и с «Наука», 1972. – 283 с. увеличением размеров спавшихся клеток парен- 3. Расторопша пятнистая: монография / химы семенной кожуры уменьшается спавшийся В.А. Куркин, Г.Г. Запесочная, Е.В. Авдеева и др. – слой клеток паренхимы плода (r= -0,96). Однако, Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ Рос- проводя корреляционный анализ между морфоло- здрава», 2010. – 118 с. гическими и анатомическими признаками, было 4. Цаприлова, С.В. Расторопша пятнистая: выявлено, что с увеличением длины семени умень- химический состав, стандартизация, применение / шается толщина кутикулы (r= -0,95), но при этом С.В. Цаприлова, Р.А. Родионова // Вестник фарма- увеличивается слой волокнистых клеток мезокар- ции. – 2008. – Т. 41, №3. – С. 1-13. пия (r= 0,56). 5. Щекатихина, А.С. Получение биологиче- Таким образом, плоды S. marianum получен- ски активных веществ из семян расторопши пятни- ные в интродукции Ботанического сада УрО РАН стой (Silybum marianum (L.)) / А.С. Щекатихина, отличаются по окраске семенной кожуры, а также Т.М. Власова, В.П. Курченко // Труды БГУ. – 2008. отличаются по толщине различных анатомических – Т.3. Ч.1. – С. 218-229. слоев, что говорит о существенно полиморфизме исследуемого вида.

The scientific heritage No 7 (7),2016 29 Пристова Т.А. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН, научный cотрудник, кандидат биологических наук

ХАРАКТЕРИСТИКА НАПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ЛИСТВЕННЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ ПОСЛЕРУБОЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ (В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕЙ ТАЙГИ РЕСПУБЛИКИ КОМИ)

CHARACTERISTIC GROUND VEGETATION OF DECIDUOUS ECOSYSTEMS AFTER FELLING OF FOREST (IN THE MIDDLE TAIGA OF THE KOMI REPUBLIC) Pristova T.A., Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, researcher, PhD in biology

АННОТАЦИЯ Проведены исследования напочвенного покрова в лиственных лесах средней тайги послерубочного происхождения. Выявлено, что видовой состав исследуемых лесов насчитывает 42 вида, в том числе 32 вида растений напочвенного покрова. Установлено, что растения живого напочвенного покрова аккуму- лируют в фитомассе осиново-березового фитоценоза – 406.49±62.86 кг/га, березово-елового молодняка — 1950.95±220.53 кг/га органического вещества. Установлено, что в осиново-березовом фитоценозе на травы приходится более 40%, кустарнички — около 20%, мхи — около 40% от общей фитомассы растений напочвенного покрова, в березово-еловом молодняке - 30, 15 и 60 % соответственно. ABSTRACT Conducted studies of ground vegetation in deciduous forests of the middle taiga after felling of forest. It is revealed that the species composition of the studied forests consists of 42 species, including 32 plant species in the ground cover. The ground cover plants accumulate phytomass in the aspen-birch ecosystem – 406.49±62.86 kg/ha, birch-spruce young forest 1950.95±220.53 kg/ha of organic matter. Established in aspen-birch ecosystem in grass accounts for more than 40%, shrubs — 20%, moss — about 40% of the total plant phytomass of ground vegetation in birch-spruce young the - 30, 15 and 60 % respectively. Ключевые слова: средняя тайга, лиственные леса, напочвенный покров, фитомасса Keywords: middle taiga, deciduous forest, ground cover, phytomass

Введение томассы растений имеет важное прикладное и тео- Формирование смешанных лиственно-хвой- ретическое значение. Формирование типа насажде- ных насаждений на значительных площадях ния на месте вырубки определяется особенностями сплошных вырубок, стало характерной особенно- самой рубки, характером поступившего в рубку стью северных лесов. В верхнем ярусе вторичных леса, климатическими, почвенными и биотиче- лесов преобладают осина и береза, под их пологом скими факторами [4;5]. Цель работы состоит в появляется ярус теневыносливых хвойных пород, оценке запасов фитомассы и изучении основных преимущественно ели. На вырубках 1950-1990 гг., характеристик живого напочвенного покрова лист- проведенных на территории Республики Коми венных фитоценозов. сформировались производные насаждения, пре- Объекты и методы имущественно елово-березовые и сосново-березо- Исследования смешанных лиственно-хвойных вые. Изучение сукцессионных процессов в смешан- фитоценозов проводились на постоянных пробных ных лиственно-хвойных лесах важно для понима- площадях (ППП), заложенных соглано ОСТ 56-69- ния динамики таежных лесов в целом. Структура и 83, в Княжпогостском районе Республики Коми запасы фитомассы являются наиболее важными (РК), в окрестностях д. Кылтово (62°19' с.ш. 50°55' экологическими характеристиками растительного в.д.). Исследуемые насаждения расположены на покрова. На территории Республики Коми видовой территории Кылтовского участкового лесничества состав и структура лиственных и лиственно-хвой- ГУ РК «Железнодорожное лесничество» и отно- ных насаждений изучалась Дегтевой С.В. (2002) сятся к эксплуатационным лесам. Ежегодно на тер- [1], возобновление леса и восстановление листвен- ритории Железнодорожного лесничества размер ных древостоев Паутовым Ю.А. и Ильчуковым естественного лесовосстановления составляет С.В. (2001.) [6]. 74,1% от общего количества земель нуждающихся Антропогенное воздействие и последующее в лесовосстановительных мероприятиях, искус- естественное лесовозобновление оказывает суще- ственное лесовосстановление — 3,9%, комбиниро- ственное влияние на состав, структуру и фитомассу ванное — 22 %. Естественное лесовозобновление, в растений древесного яруса и напочвенного по- большинстве случаев приводит к формированию крова. Видовой состав напочвенного покрова после лиственных насаждений. По состоянию на 2008 г. вырубки материнского древостоя формируется под площадь занятая лиственными породами (преиму- воздействием множества факторов. На участках щественно березой) составляет 29,3% от общей ле- вырубки травянистые растения активно реагируют сопокрытой площади Железнодорожного лесниче- на изменение экологических условий. Оценка фи- ства [3]. 30 The scientific heritage No 7 (7),2016 Исследования проводились в 12-летнем бере- Древесный ярус березово-елового молодняка зово-еловом молодняке разнотравном и 40-летнем сложный и представлен доминирующими Betula березово-осиновом насаждении разнотравного pendula Roth., B. pubescens Ehrh., Picea obovata типа (табл.1). Почва – торфянисто-подзолисто-гле- Ledeb., Salix sp. и Sorbus aucuparia L., а также еди- еватая. До вырубки на месте березово-елового мо- ничными экземплярами - Populus tremula L., Pinus лодняка и средневозрастного березово-осинового sylvestris L., Abies sibirica Ledeb. Древостой оси- насаждения произрастали: ельник чернично-долго- ново-березового насаждения состоит из Populus мошный и ельник черничный, с составом древостоя tremula L., Betula pendula Roth., B. pubescens Ehrh., 8Е2Б, подроста – 10Е, возраст 150-190 лет (по дан- Picea obovata Ledeb., единично Abies sibirica Ledeb. ным Кылтовского участкового лесничество ГУ РК В подросте обоих фитоценозов доминирует Picea «Железнодорожное лесничество»). obovata Ledeb. разной высоты. Таблица 1 Таксационная характеристика древостоев

Число Запас Сумма Средние деревьев, Воз- древесины, Состав площадей Тип леса Вид экз./га раст, м3/га Диа- древостоя расту- су- сечений, расту- су- Высо- лет метр, щих хих м3/га щих хих та, м см Березово- Ель 255 11 12 2.50 12 0.1 7 11 8Б2Еед.С еловый Береза 233 - 12 1.56 7 - 8 9 ед.Ос разнотрав-ный Всего 488 11 - 4.06 19 0.1 - - 13 Осина 524 55 40 11.77 85 4 16 Осиново- 11 Береза 2032 33 40 12.25 69 1 9 березовый 5Ос4Б1Е 8 Ель 699 - 37 4.09 18 - 9 разнотравно- ед.Пх - Пихта 11 - - 0.03 0.1 - 6 черничный - Всего 3266 88 - 28.14 172 5 -

Подлесок в обоих фитоценозах малоразвит и (2002) [1], проведенных на всей территории под- состоит из Rosa acicularis Lindl., в основном высо- зоны северной, средней и южной тайги Республики той до 0.5 м, и единичных экземпляров Lonicera Коми, смена пород приводит к изменению видового pallasii от 0.6 до 1 м высотой. состава фитоценозов и в березняках послерубоч- Видовое сходство между исследуемыми фито- ного происхождения количество видов может со- ценозами определялось при помощи коэффициента ставлять до 361. По численности видов лиственные Жаккара (Кж). Учет массы растений напочвенного леса РК могут превышать еловые в 1.5-2 раза, при покрова проводился методом укоса на площадках этом видовое разнообразие лиственных фитоцено- площадью 878.9 см2 в 20-кратной повторности. зов возрастает благодаря травянистым многолетни- Результаты кам [1]. Видовой состав напочвенного покрова в про- Видовое сходство согласно Кж, между бере- цессе лесовозобновления, определяется типом вы- зово-еловым молодняком и осиново-березовым фи- рубки. При этом растительный покров сплошных тоценозом составило 71%. Высокая степень сход- вырубок наиболее динамичен [5]. Формирование ства связана с тем, что эти фитоценозы произрас- видового состава лиственных фитоценозов, возни- тают на одних и тех же типах почвы. кающих на месте вырубок достаточно индивиду- Накопление фитомассы растениями живого ально и может определятся большим количеством напочвенного покрова осиново-березового насаж- факторов. В процессе лесовосстановления на вы- дения составляет – 406.49±62.86 кг/га, березово- рубках в связи с изменением условий освещенности елового молодняка — 1950.95±220.53 кг/га (табл. количество зеленых мхов, как правило, снижается, 2). Среди видов доминирующих по фитомассе в одним из характерных видов-индикаторов, поселя- напочвенном покрове исследуемых фитоценозов ющихся на вырубках является Chamerion можно выделить: Vaccinium myrtillus L., V. vitis- angustifolium (иван-чай) [2;5]. idaea L., Agrostis tenuis Sibth., Geranium sylvaticum Напочвенный покров исследуемых фитоцено- L., Chamerion angustifolium (L.) Scop., Melampyrum зов довольно мозаичен. Исследуемые лесные эко- sylvaticum L., Solidago virgaurea L., Cirsium hetero- системы отличаются по видовому составу и коли- fillum (L.) Hill., Polytrichum commune (Hedw.) Br., честву видов, формирующих напочвенный покров. Sch. Et Gmb., Plerozium schreberi (Brid.). Mitt., Hy- Общее количество видов растений, произрастаю- locomium splendens (Hedw.) Br., Sch. Et Gmb., Sphag- щих в исследуемых фитоценозах составляет 42, в num magellanicum Brid. (табл.2). том числе 32 вида растений напочвенного покрова (табл.2). Согласно исследований Дегтевой С.В.

The scientific heritage No 7 (7),2016 31 Таблица 2 Фитомасса растений напочвенного покрова лиственных фитоценозов, кг/га Березово-еловый Жизненная форма, вид Осиново-березовое молодняк Кустарнички (всего) 78.70±21.77 291.82±32.86 Vaccinium vitis-idaea L. 16.88±3.15 99.44±11.63 V. myrtillus L. 60.78±18.39 190.80±20.78 Linnaea borealis L. 1.04±0.23 1.58±0.45 Папоротники (всего) 11.24±5.62 - Dryopteris carthusiana (Vill.)H.P.Fuchs. 11.24±5.62 - Хвощи и плауны (всего) 8.24±1.81 22.20±4.12- Equisetum sylvaticum L. 8.24±1.81 11.10±2.06 Equisetum fluviatils - 6.08±0.97 Diphasium complanatum(L.)Rothm. - 5.02±1.09 Злаки (всего) 27.79±4.09 223.74±25.40 Agrostis tenuis Sibth. 5.5±1.18 133.53±14.92 Juncus filiformis L. - 44.18±5.26 Luzula pilosa (L.)Willd. 7.59±1.12 7.29±0.79 Deschampsia caespitosa 4.08±0.88 4.12±0.63 Carex globularis L. 10.62±0.91 34.62±3.80 Травы 129.73±13.72 293.99±28.29 Ranunculus propinquus C.A.Mey. - 2.35±0.61 Rubus saxatilis L. 3.03±0.59 37.24±10.63 Oxalis acetosella L. 3.24±0.30 1.05±0.35 Chamerion angustifolium(L.)Scop. 8.24±1.34 191.33±4.73 Angelica sylvestris L. 12.54±2.65 - Pyrola media Sw. - 0.56±0.15 Trientalis europaea L. 3.70±0.15 0.13±0.04 Melampyrum sylvaticum L. 1.61±0,23 39.95±5.24 Solidago virgaurea L. 64.49±3.96 21.38±6.54 Crepis sibirica L. 3.51±0.54 - Hieracium umbellatum L. 4.36±0.89 - Cirsium heterophyllum (L.) Hill. 10.81±0.64 - Ortilia secunda (L.) House 9.10±1.28 - Chrysosplenium alternifolium L. 5.1±1.15 - Мхи 150.79±15.85 1119.27±129.86 Polytrichum commune Hedw. 32.62±4,74 433.84±20.10 Pleurozium schreberi (Brid.).Mitt. - 40.32±3.00 Dicranum polysetum Sw. 0.47±0.08 11.05±0.93 Hylocomium splendens (Hedw.)Br.,Sch.etGmb. 17.16±2.08 140.33±23.92 Sphagnum magellanicum Brid. 99.58±8.74 484.36±80.47 Aulucomnium palustre (Hedw.) Schwaegr. 0.96±0.21 9.37±1.44 Всего 406.49±62.86 1950.95±220.53

70

60

50

40

30

20

10

0 мхи травы кустарнички

березово-еловый молодняк осиново-березовое насаждение

Рис.1. Фитомасса растений напочвенного покрова лиственных фитоценозов для различных групп растений, % от общего запаса фитомассы напочвенного покрова 32 The scientific heritage No 7 (7),2016 Фитомасса папоротников и хвощей не превы- Для оценки вариабельности фитомассы в пре- шает 5% от общей массы растений напочвенного делах исследуемых фитоценозов применен коэф- покрова иследуемых фитоценозов, злаков — не бо- фициент вариации (СV). Представленные данные лее 10% (табл.2). Среди доминирующих групп рас- указывают на относительную устойчивость иссле- тений — кустарнички, разнотравье и мхи. В оси- дуемых фитоценозов по показателю фитомассы ново-березовом насаждении на травы приходится напочвенного покрова (табл.3). Если в целом фито- более 40%, кустарнички — около 20%, мхи — масса напочвенного покрова исследуемых фитоце- около 40% (Рис.1). В березово-еловом молодняке нозов варьирует в небольших пределах, то для от- соотношение несколько иное - около 30% прихо- дельных групп растений она может изменяться в дится на травы, около 60% — на мхи и 15% - на ку- более широких пределах. Можно отметить устой- старнички. Соотношение между значением фито- чивость фитомассы мохового покрова исследуемых массы мхов к массе трав составляет 1:2 для бере- фитоценозов. зово-елового молодняка и 1:1 для осиново- березового фитоценоза.

Таблица 3 Значение коэффициента вариации (СV) показателя фитомассы растений напочвенного покрова листвен- ных фитоценозов для различных групп растений, % Тип насаждения Общая фито- Мхи Кустарнички Травы масса Березово-еловый молодняк 11.3 11.6 11.3 9.6 Осиново-березовое 15.5 10.5 27.7 10.6

Известно, что при определенных лесорасти- Список литературы тельных условиях в процессе лесовосстановления 1. Дегтева С.В. Лиственные леса подзон некоторые виды кукушкиного льна и сфагнума мо- южной и средней тайги Республики Коми. Автореф. гут заменять зеленые мхи, доминирующие в ельни- дисс. на соиск. ученой степени доктора биол. наук. ках до вырубки. Это связано с тем, что зеленые мхи 2002. 37 с. менее устойчивы к изменению условий освещенно- 2. Ильчуков С.В. Динамика структуры сти [5]. Так, для березово-елового молодняка нами лесного покрова на сплошных вырубках. отмечены небольшие переувлажненные участки на Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - С. 120. месте трелевочных волоков, на которых доминиру- 3. Лесохозяйственный регламент ГУ ющее положение занимают сфагновые мхи. Варьи- «Железнодорожное лесничество» Комитета лесов рование фитомассы кустарничков в березово-ело- Республики Коми, 2008 по www. komles.rkomi.ru вом молодняке ниже, чем в осиново-березовом фи- 4. Лейнонен Т., Туртайнен Т., Сиеккинен А. тоценозе. Высокий показатель коэффициента Лесовосстановление на Северо-западе России и вариации для фитомассы кустарничков осиново-бе- сравнение с Финляндией. Йоэнсуу.: Научно- резового фитоценоза (27,7%), указывает на возмож- исследовательский институт леса Финляндии. ность изменения доли участия кустарничков в об- 2009. - 36 с. щей фитомассе напочвенного покрова в связи с 5. Мелехов И.С. К типологии формированием второго яруса из ели и последую- концентрированных вырубок в связи с щим изменением светового режима в процессе сук- изменениями в напочвенном покрове // цессионного развития. Концентрированные рубки в лесах Севера Полученные результаты указывают, что видо- (Сборник статей). Изд-во АН СССР. М.: 1954. - С. вой состав и фитомасса растений напочвенного по- 110-125. крова лиственных фитоценозов, сформированных в 6. Паутов Ю.А., Ильчуков С.В. процессе антропогенной сукцессии на месте вы- Пространственная структура производных рубки ельников различается и определяется соста- насаждений на сплошных концентрированных вом, возрастом древостоя и этапом сукцессионого вырубках в Республике Коми //Лесоведение, 2001. развития. №2. С. 27-32.

The scientific heritage No 7 (7),2016 33 MEDICAL SCIENCES

Балаян В.Д. ГУЗ ОКБ, РФ, кандидат медицинских наук, врач-травматолог-ортопед Язбек М.Х. Саратовский медицинский институт «РЕАВИЗ», РФ, аспирант

ТРЕХМЕРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ОСТЕОСИНТЕЗА ПРИ ЛЕЧЕНИИ ПЕРЕЛОМОВ БЕДРЕННОЙ КОСТИ И КОСТЕЙ ГОЛЕНИ

THREE-DIMENSIONAL PLANNING OF OSTEOSYNTHESIS IN THE TREATMENT OF FRACTURES OF THE FEMUR AND SHIN BONES Balayan V.D., goose OKB, Russia, candidate of medical science, traumatologist-orthopedist Yazbeck M.H., Saratov medical Institute "REAVIZ", Russia, postgraduate student

АННОТАЦИЯ В данном сообщении представлена актуальность проблемы, ретроспективный анализ 163 пациентов с переломами костей голени и бедренной кости, трехмерное планирование остеосинтеза, результаты оперативного лечения. ABSTRACT The report provides the problem, a retrospective analysis of 163 patients with fractures of the tibia and the femur, three-dimensional planning of osteosynthesis, the results of surgical treatment. Ключевые слова: переломы костей бедра, голени, чрескостный остеосинтез, трехмерная визуализация изображения, моделирование операции. Keywords: fractures of the femur, tibia, external fixation, three-dimensional visualization images modeling.

Травмы, нарушающие функции опорно-двига- переломами бедренной кости и костей голени тельного аппарата, подстерегают человека всю его путем применения трехмерной виртуальной жизнь на каждом шагу. Так, переломы бедренной реконструкции целостности длинной кости, кости разной локализации составляют от 8 до 25% определения полноты репозиции отломков в среди всех переломов [1, 6, 11, 14]. Переломы ко- пространстве и моделирования операции стей голени встречаются еще чаще. Они состав- чрескостного остеосинтеза. ляют 10 – 40,8% среди переломов других локализа- МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ций [2, 10, 12, 14]. При этом результаты лечения и Под нашим наблюдением находилось 163 по- исходы травм костей нижних конечностей остав- страдавших с переломами костей голени и бедрен- ляют желать лучшего (1, 3, 4, 5, 10). Так, осложне- ной кости, которым в качестве лечебного пособия ния при переломах бедра разной локализации со- применен чрескостный остеосинтез (табл. 1). Из ставляют от 6,7 до 35,7%. При хирургическом лече- них с переломами бедренной кости – 29 пациентов нии переломов костей голени осложнения (17,8%) и с переломами костей голени – 134 боль- воспалительного характера встречаются в 16,5 до ных (82,2%). Проксимальный отдел голени 33 35,7% [3, 9, 14], деформации конечности после раз- (24,6%), диафиз 12 (8,9%), дистальный отдел го- личных видов остеосинтеза достигают 15,4 - 41,8%, лени 89 (66,4%) пациентов. Мужчин – 107, женщин а в 9,3% наблюдается раскалывание дистального – 56 человек. Возраст больных варьировал от 6 до отломка большеберцовой кости при интрамедул- 84 лет. Закрытых повреждений длинных трубчатых лярной фиксации [4, 6, 8, 13]. Несросшиеся пере- костей нижних конечностей диагностировано 118 ломы и ложные суставы костей голени занимают (72,4%), открытых – 45 (27,6%), из них огнестрель- одно из первых мест среди таковых другой локали- ных переломов 7 (4,3%). Изолированные переломы зации и достигают 25 - 58% [3, 5, 8, 12] костей голени и бедренной кости имели место в 129 Целью настоящего исследования является случаях (79,1%). С политравмой лечилось 34 по- улучшение результатов лечения больных с страдавших из этой группы (20,9%). Таблица 1 Распределение больных по травмированным сегментам конечностей и характеру лечебного пособия Сегменты конечностей 1 группа 2 группа Всего Бедро 21 8 29 Голень 97 37 134 Всего 118 45 163 34 The scientific heritage No 7 (7),2016 1 группу составили 118 пациентов, где прово- ходило сквозь трехмерные модели, показывая лю- дилась цифровая обработка видеоинформации с по- бое несовпадение контуров самого изображения и следующим трехмерным моделированием опера- виртуальных построений, с учетом чего и выполня- ции и планированием предстоящего остеосинтеза. лась дополнительная коррекция (способ 2). После Во 2 группу вошло 45 больных которым перед опе- построения костных структур выполнялось их мас- рацией выполнялось трехмерное моделирование штабирование до нужных размеров, определенных остеосинтеза не выполнялось, операция проводи- ранее антропометрически и рентгенологически. Та- лась по стандартным методикам. ким образом, получалась точная копия костей трав- Для анализа рентгенограмм использовали пер- мированного сегмента, но в виртуальном простран- сональный компьютер (ПК), оборудованный сред- стве. Удобство визуализации данной трехмерной ствами ввода и визуализации изображения, а также модели возможно, благодаря абсолютной свободе программное обеспечение по обработке последних вращения пространственной сцены относительно и трехмерной графике, функционирующее в стан- зрителя, а также вращения самой модели в сцене. дартной среде Windows. Функцию ввода изображе- Виртуальное моделирование этапов репози- ния выполняли с помощью сканера, при разрешаю- ции. С помощью инструментов линейного, угло- щей способности последнего не менее 1200 dpi. вого и ротационного перемещения дислоцирова- Рентгенограммы перелома сканировались в 2-х лись фрагменты и крупные осколки, перспектив- проекциях. ные для репозиции. Очередность действий Рентгенограммы перелома сканировались в диктовалась соображениями наименьшей травма- двух проекциях. Калибровку оптической плотности тизации тканей при манипуляции с отломками, т.е. проводили при сканировании рентгенограмм раз- обеспечением наиболее благонадежного сопостав- личных оптических характеристик, а иногда низ- ления отломков при наименьших количествах и ам- кого уровня качества. Таким образом достигали плитуде их перемещений. Моменты виртуальной приведения изображения к единому масштабу репозиции выполнялись в следующем порядке: плотности. Производили коррекцию качества изоб- дистракция проксимального фрагмента по оси; дис- ражения, удаляя артефакты и помехи с помощью тракция периферического фрагмента, в дистально соответствующих функций. Коррекцию яркости и по оси, устранение углового смещения, устранение контрастности изображения применяли при необ- смещения по ширине. Центр вращения при этих ма- ходимости улучшить качество рентгенограммы или нипуляциях для проксимальных отломков соответ- какого-либо выделенного участка. ствовал центру проксимальнее расположенного су- В программе 3D-графики создавалась плос- става, для дистальных отломков – центру зоны пе- кость, несущая фон изображения сканированной релома. Изменение координат каждого из костных рентгенограммы. Параметры периметра несущей трехмерных фрагментов фиксировалось в виде плоскости пропорциональны размерам скано- цифровых данных автоматически в рабочем окне граммы. Размеры ее значения не имеют (в отличие программы (в миллиметрах и градусах). Каждый от пропорций), т.к. выстроенная на ее основе трех- этап репозиции записывался в памяти компьютера мерная модель позже масштабируется до необходи- отдельно в виде копии изображения рабочего окна мых размеров самостоятельно. С помощью инстру- программы и содержал изображение виртуальной ментов 3D-графики в трехмерном пространстве из сцены (вместе с костными структурами) в четырех примитивных форм (цилиндр, скругленный ци- видах (спереди, сверху, сбоку, в перспективе), где линдр, сфера, куб) моделировались костные струк- перемещаемый фрагмент выделялся отдельным туры области перелома – длинные и короткие труб- цветом, а координаты его перемещения указыва- чатые кости конечности. Область перелома моде- лись в отдельной строке под картинкой. Таким об- лировалась с помощью функции «Отрез» в разом, достигалось максимально полное виртуаль- различных вариациях. Идентичность костных ное сопоставление костных трехмерных отломков. структур на сканограмме и трехмерных моделей В программе MS Office 2000 создавался шаб- достигалась полным сопоставлением контуров лон протокола, где сначала указывались наимено- тени, отбрасываемой виртуальными костями на вания лечебного учреждения, отделения, инициалы плоскость с изображением сканограммы, и конту- и возраст пациента, ниже помещались скано- ров костей на самой сканограмме при условии, что граммы области перелома в 2-х проекциях, выпол- прямолинейный источник света находится впереди ненные на момент травмы, их описание, заключе- трехмерных построений на бесконечной дистанции ние. После представлялся план виртуального моде- (имитация эффекта солнца) с направлением парал- лирования в виде ряда иллюстраций, указанных лельно идущих лучей перпендикулярно к плоско- выше, отображающих ход виртуальной операции сти сканограммы, центрированных на область пе- по репозиции отломков. Каждое изображение полу- релома (1 способ). Размеры и пропорции трехмер- чало название соответствующего момента репози- ных моделей также приводились в соответствие с ции и сопровождалось необходимыми краткими контурами рентгеновского изображения путем пе- пояснениями. Оперирующий хирург имел возмож- ремещения несущей плоскости вдоль оси зрения, ность ознакомиться с данным протоколом в элек- перпендикулярной данной плоскости для каждой тронном варианте или распечатанным на бумаге из 2-х проекций отдельно в окне боковых видов уже через 1,5 - 2 часа. На основании данного прото- сцены. При этом рентгеновское изображение про- кола формировался план реальной операции и оп- The scientific heritage No 7 (7),2016 35 тимальная компоновка аппарата. После составле- суставах проводилась по системе оценки дисфунк- ния плана устранения смещения отломков его реа- ции нижней конечности (Assessment Sistem of лизовывали с помощью аппарата Г.А. Илизарова Lower-Extrtmity Disfunction, 1994) и количествен- (заявка на изобретение № 2004123489/14 от ной оценке состояния тазобедренных суставов 30.07.2004). Charnley (Numeral tests of the clinical state of affected Второй этап проводился после реальной опера- hip joints, 1992). Установлено, что на 15 сутки после ции и выполнения контрольных рентгенограмм, операции дефицит объема движений в тазобедрен- если после выполнения внеочагового остеосинтеза ном, коленном и голеностопном суставах в 1 группе и манипуляций на сегментах конечности сохраня- был меньше, нежели во 2 группе в 1,2 – 2,2 раза, на лось неустраненное смещение отломков и требова- 30 сут. – в 1,3 – 2,2 раз, на 60 сут этот показатель лась дополнительная коррекция. Дополнительная составил 1,6 – 3,8 раз, а к 90 сут. он составил 1,9 – виртуальная репозиция выполнялась подобно ме- 4,0 раз. У многих больных во 1 группе к 60 сут. со- тоду, описанному в I этапе, но с учетом фиксации хранялся дефицит движений в пределах 7-17% от металлоконструкцией. После составления вирту- нормы, тогда как во 2 группе он отсутствовал. ального плана репозиции отломков выполнялось Длину окружности конечности, отражающую дополнительное устранение смещения, но с учетом величину отека и посттравматической атрофии фиксации аппаратом Г.А. Илизарова. мягких тканей поврежденного сегмента конечности Подобным образом выполнена цифровая замеряли в трех точках, условно обозначенных A, обработка и трехмерное моделирование операции у B, C. Точка В находилась в проекции перелома. 118 пациентов, что составило 72,3% от всех Точки А и С проксимально и дистально от области лечившихся с переломами длинных трубчатых перелома на 5 см. Симметричные замеры прово- костей нижних конечностей методом чрескостного дили и на здоровой конечности. Разницу в длине остеосинтеза. окружности сегмента конечности оценивали как «+ В 5 случаях (4,2%) во время операции нам не ткань» или «- ткань». Посттравматический отек удалось достигнуть удовлетворительной репози- мягких тканей замеряли у 30 больных на 1, 3, 5, 7 и ции отломков костей, несмотря на проведенную 9 сут. после операции. цифровую обработку видеоинформации и трехмер- На первые сутки после операции на бедренной ное моделирование репозиции. У этих больных кости или костях голени величина отека мягких проведена цифровая обработка послеоперацион- тканей была практически одинаковой, независимо ных рентгенограмм и трехмерное моделирование от метода лечебного пособия. К 3-м суткам отмеча- остеосинтеза с учетом фиксации отломков в аппа- лось нарастание отека в обеих группах. Однако во рате Г.А. Илизарова. 2-й группе отек увеличился на 16,2% от уровня 1-х Таким образом, применяя цифровую обра- суток, а в 1 группе отек увеличился только на ботку видеоинформации, снятой с предоперацион- 12,1%. К 5 суткам начиналось спадение отека, од- ных рентгенограмм, и составляя реальный план вы- нако с разной скоростью в разных группах. Так, в 1 полнения операции чрескостного остеосинтеза при группе величина отека была меньше, нежели во 2 лечении больных с переломами костей конечно- группе на 10,4%, к 7 суткам разница между этими стей, мы добились достаточной одномоментной ре- же группами составила уже 27,7%, а к 9 сут. отек во позиции отломков в аппарате у 94,8% пациентов. У 1 группе был меньше, нежели в 1-й на 18,6%. Ана- 4,2% пострадавших полноценная репозиция отлом- логично измерялись показатели величины атрофии ков получена в ближайшем послеоперационном пе- мягких тканей травмированного сегмента. К 30 – м риоде. суткам в обеих группах отмечалась атрофия мягких РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ тканей в обеих группах. Однако во 2 группе она со- Оценку результатов лечения проводили по ставляла 17,9 – 21,4 мм (- ткань), а в 1 группе – 10,8 комплексному критерию. Среди них –определение – 18,3 мм (- ткань). К 60 – м сут. после операции дефицита объема движений в смежных суставах атрофия несколько увеличивалась, до 22,9 – 28,2 мм травмированного сегмента, динамики отека мягких (- ткань) во 2 группе, тогда как в 1 группе - до 16,3 тканей (в раннем послеоперационном периоде) и – 20,6 мм (- ткань). К 90 – м сут. этот показатель восстановления посттравматической атрофии мяг- снижался до 16,0 – 19,0 мм (- ткань) во 2 группе и ких тканей, продолжительности фиксации пере- до 9,4 – 13,8 мм (- ткань) - в 1 группе. Однако, если лома аппаратом Г.А. Илизарова, продолжительно- анализировать динамику изменения атрофии мяг- сти стационарного и общего лечения, наличия ких тканей в 1 и 2 группах, выявляются некоторые осложнений (воспалительного характера, наруше- различия. Так, на 30 сут. объем мягких тканей в 1 нию процессов консолидации, вторичному смеще- группе был меньше, нежели во 2 группе в 1,3 раза, нию отломков, общего характера) и исходов лече- к 60 сут. этот показатель составил 1,4, а к 90 сут. ния (улучшение, первичная инвалидность, увольне- разница между 1 и 2 группами возросла до 1,5. ние из ВС). Продолжительность лечения больных с пере- Оценку дефицита объема движений в смежных ломами бедренной кости и костей голени прямым с травмированным сегментом суставах проводили образом зависела от метода лечения. Так, продол- по усредненному показателю в процентах от нор- жительность стационарного лечения в 1 группе мальных показателей. Оценка дефицита объема (34,4 сут.), где проводилось трехмерное моделиро- движений в смежных с травмированным сегментом вание операции, остеосинтеза было в 1,54 раз 36 The scientific heritage No 7 (7),2016 меньше, нежели в 2 группе, где чрескостный остео- что в 1,4 раза меньше, чем в 1 группе. Уволено из синтез выполнялся в стандартном варианте (52,9 рядов ВС после переломов длинных трубчатых ко- сут.). Аналогичные показатели наблюдали и в сро- стей нижних конечностей 6 военнослужащих, ле- ках общего лечения. Наиболее коротким он ока- чившихся методом чрескостного остеосинтеза. Из зался во 1 группе (91,9 сут.), что в 1,7 раз меньше, них 4 человека во 2 группе (8,7%), и 2 - в 1 группе чем в 2 группе [14]. При анализе продолжительно- (1,7%). Таким образом, в группе больных, где при- сти лечения, более объективным критерием, мы менялось компьютерное моделирование операции, считаем срок фиксации в аппарате. Он определя- уволено из ВС было в 2 раза меньше пациентов, ется как клиническими данными, рентгенологиче- нежели в контрольной группе. Первичную инва- ской картиной перелома в динамике, так и данными лидность получили 7 пациента (16,3%) во 2 группе функциональной пробы. В 1 группе этот показатель из всех лечившихся методом чрескостного остео- составил 125,4 сут, что в 1,6 раз больше, нежели во синтеза с переломами бедренной кости и костей го- 2 группе (79,9 сут). лени. Все выявленные осложнения мы условно раз- ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ делили на 4 группы. В 1-ю вошли осложнения вос- Применение трехмерного моделирования палительного характера, во 2-ю – осложнения, свя- чрескостного остеосинтеза при переломах бедрен- занные с нарушением процесса консолидации пере- ной кости и костей нижних конечностей позволяет ломов, в 3-ю – осложнения, связанные с улучшить как анатомические, так и функциональ- некачественной репозицией и фиксацией отломков ные результаты лечения. Функция смежных суста- костей, и в 4-ю - осложнения общего характера, не вов травмированного сегмента восстанавливалась в связанные непосредственно с переломом. Ослож- 1,2 – 4,0 раз быстрее, нежели при применении дру- нения воспалительного характера имели место у 1 гих методов лечения. Достигнуто снижение числа больного (0,6%) из всех пациентов, лечившихся с нарушения процессов консолидации переломов в переломами костей голени и бедренной кости мето- 6,3 раза. Первичной инвалидности при трехмерном дом чрескостного остеосинтеза (во 2 группе). Нару- моделировании чрескостного остеосинтеза не было шение процессов консолидации переломов, практи- вовсе, а увольняемость из рядов Вооруженных сил чески все связанные с замедленным сращением, снизилась в 5 раз. встречались наиболее часто. Замедленное сраще- Таким образом, метод трехмерного моделиро- ние отмечали в 2 группе у 5 больных (10,8%), где вания чрескостного остеосинтеза при переломах выполнялся чрескостный остеосинтез без трехмер- длинных трубчатых костей нижних конечностей ного моделирования и у 2 пациентов в 1 группе достаточно прост, дешев, доступен к применению в (1,7%). Вторичного смещения отломков, осложне- большинстве лечебных учреждений. Кроме улуч- ний общего характера при лечении переломов шения анатомических и функциональных результа- длинных костей нижних конечностей методом тов лечения, трехмерное моделирование позволяет чрескостного остеосинтеза мы не наблюдали. оптимизировать метод чрескостного остеосинтеза в Исходы лечения оценивались по следующим целом, повысить качество выполнения операции. показателям: 1. Улучшение. В эту группу относили всех пострадавших, у которых наблюдалось сраста- Список литературы ние перелома без каких – либо особенностей, в 1. Аболина А.Е., Абрамов М.Л., жигунов А.К., обычные для данной локализации и вида травмы Вадбольский Л.В. исходы лечения тяжелых сроки, без осложнений любого характера. После за- повреждений голеностопного сустава - в книге вершения лечения больные возвращались к своей «внутри – и околосуставные повреждения работе и образу жизни, как и до травмы, без всяких опородвигательного аппарата» сб.научных трудов ограничений. 2. Уволен из Вооруженных Сил. От- ЛИТО, Ленинград, 1983., с65-68 носится только к военнослужащим. После заверше- 2. Бабовников В.Г., Бабовников А.В., ния лечения больному, решением военно-врачеб- Цыпурский И.Б. Лечение переломов дистального ной комиссии, менялась категория годности к воен- метаэпифиза большеберцовой кости //Вестн. ной службе или он признавался негодным к травматол. ортопед. — 2003. — N 1.— С. 42–45. военной службе вовсе. 3. Первичная инвалидность. 3. Гаврюшенко Н.С., Булгаков В.Г. Выявление После завершения лечения или в процессе лечения и оценка роли артро-медуллярной связи в больные получали группу инвалидности. функционировании суставов человека Всего с улучшением выписано 139 пациентов, (экспериментальное исследование) //Вестн. что составило 85,3% от числа всех лечившихся с пе- травматол. ортопед. — 2001. — N 2. — С. 72–75. реломами длинных трубчатых костей нижних ко- 4. Литвинов И.И., Ключевский нечностей. Однако, анализируя этот показатель по В.В. Накостный малоинвазивный остеосинтез при группам, можно отметить явные различия. Наилуч- закрытых переломах нижней трети шие результаты достигнуты у больных 1 группы, большеберцовой кости //Вестн. травматол. ортопед. где проводилось трехмерное моделирование опера- — 2006. — N 1. — С. 13–17. ции чрескостного остеосинтеза, где с улучшением 5. Оганесян О.В., Коршунов А.В. Применение выписалось 93,1%. У больных 2-й группы, которым модифицированного шарнирно-дистракционного чрескостный остеосинтез проводился без предвари- аппарата при застарелых повреждениях тельного трехмерного моделирования операции, с голеностопного сустава и стопы //Вестн. травматол. улучшением выписались только 67,4% пациентов, ортопед. — 2002. — N 3. — С. 83–87. The scientific heritage No 7 (7),2016 37 6. Садовой М.А., Зедгенидзе И.В., Пахомов с переломами костей голени //Травматол. ортопед. И.А. Повреждение суставного хряща при России. — 2008. — N 4 (50). — С. 21–27. пронационно-абдукционном механизме травмы 10. Anvar M., Arun B. Biaxial distraction with голеностопного сустава //Травматол. ортопед. limited internal fixation in pilon fractures of the Ankle России. — 2008. — N 3 (49). — С. 15–19. //J. Orthop. — 2004. — N 1 (1). URL: http: 7. Слободской А.Б., Барабаш А.П., Попов //www.jortho.org/2004/1/1/e4. А.Ю., Кирсанов В.А. Трехмерная визуализация 11. 12. Bennie G.P., Lindeque M.D. Incarcerated чрескостного остеосинтеза при переломах костей tibial nail //Orthopedics. — 2009. — Vol. 32. — P. 126. конечностей //Вестн. травматол. ортопед. — 2006. 12. Kumar P., Arora S., Kumar G. Treatment of — N 1. — С. 24–29. open frac-ture of tibial shaft comparison of external 8. Пичхадзе И.М. Некоторые новые fixation ver-sus intramedulary nailing as the primary направления в лечении переломов длинных костей procedure //J. Orthop. — 2004. — N 1 (3). URL: http: и их последствий //Вестн. травматол. ортопед. — //www.jortho.org/2004/1/3/e3. 2001. — N 2. — С. 40–44. 13. Mahajan N. Minimally invasive techniques in 9. Хубулава Г.Г., Дулаев А.К., Дыдыкин А.В. и distal tibial fractures //J. Sci. — 2008. — Vol. 10. — P. др. Повышение внутрифутлярного давления и 78–80. возможность выполнения фасциотомий под 14. Oberholzer M., Brauchli K. //Schweiz. Z. эндовидеоскопическим контролем у пострадавших Milit. Katastroph. — 2002. — N 3. — S. 64–68.

Быкова Е.В. ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, ординатор кафедры гос- питальной педиатрии и неонатологии Гаврилова Е.С. ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, ординатор кафедры гос- питальной педиатрии и неонатологии Борисова А.А. ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, ординатор кафедры гос- питальной педиатрии и неонатологии Позгалёва Н.В. ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, ординатор кафедры гос- питальной педиатрии и неонатологии Панина О.С. ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России, доцент кафедры госпи- тальной педиатрии и неонатологии, кандидат медицинских наук.

КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПАЛИВИЗУМАБА В ПРОФИЛАКТИКЕ ТЯЖЕЛЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ У НОВОРОЖДЕННЫХ ДЕТЕЙ

THE CLINICAL SIGNIFICANCE OF PALIVIZUMAB IN THE PREVENTION OF SEVERE RESPIRATORY INFECTIONS IN NEWBORN INFANTS Bykova E.V., Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky, Department of Hospital Pediatrics and Neonatol- ogy, Post-graduate Gavrilova E.S., Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky, Department of Hospital Pediatrics and Neonatol- ogy, Post-graduate Borisova A.A., Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky, Department of Hospital Pediatrics and Neonatol- ogy, Post-graduate Pozgalyova N.V., Saratov State Medical University n. a. V.I. Razumovsky, Department of Hospital Pediatrics and Neonatol- ogy, Post-graduate Panina O.S., Saratov State Medical University n.a. V.I. Razumovsky, Department of Hospital Pediatrics and Neonatol- ogy, Assistant Professor, Candidate of Medical Science.

АННОТАЦИЯ Паливизумаб – первый в мире препарат с доказанной эффективностью с целью пассивной иммуно- профилактики тяжелых форм инфекции нижних дыхательных путей у недоношенных детей. В статье опи- сывается клинический случай применения препарата Паливизумаб («Синагис») у новорожденного ребенка с бронхолегочной дисплазией, осложненной эпизодами обструктивного бронхита. Авторы статьи сочли 38 The scientific heritage No 7 (7),2016 необходимым осветить механизм действия Паливизумаба на респираторно-синцитиальный вирус, пред- ставить читателю клиническую картину респираторно-синцитиальной инфекции у недоношенного ре- бенка и показать эффективность применения препарата у детей раннего возраста. ABSTRACT Palivizumab - the world's first drug with proven efficacy for passive immunization of severe lower respiratory tract infections in preterm infants. The paper describes a clinical case of application of the drug Palivizumab ("Sinagis") of the newborn child with bronchopulmonary dysplasia complicated by episodes of obstructive bron- chitis. The authors found it necessary to highlight Palivizumaba mechanism of action on the respiratory syncytial virus, provide the reader with a clinical picture of respiratory syncytial virus infection in a premature baby, and show the effectiveness of the drug in infants. Ключевые слова: новорождённый ребёнок, инфекция нижних дыхательных путей, Паливизумаб. Keywords: newborn baby, lower respiratory infection, Palivizumab.

Возбудитель респираторно-синцитиальной ин- щем анализе крови отмечается появление атипич- фекции (РС – инфекции) обнаружен у человека в ных лимфомоноцитарных клеток (5%), лейкоцитоз 1957 г. (Chanock, Myers, Roizman) при обследова- с нейтрофильным сдвигом, моноцитоз, повышение нии детей с бронхиолитами и пневмониями. Своим СОЭ); инструментальных методов исследования наименованием вирус обязан возможности форми- (на рентгенографии грудной клетки отмечается ровать синцитии – сетевидной структуры клеток с усиление легочного рисунка, уплотнение корней цитоплазматическими отростками между собой, а легкого, местами эмфизематозные участки лег- кроме того тропностью к клеткам респираторного кого); специфических методов диагностики РСВ тракта [2]. (вирусологическое исследование носоглоточных РС-инфекция – острое инфекционное вирусное смывов с помощью РИФ, серологическое исследо- заболевание с воздушно-капельным путем пере- вание крови на антитела к РСВ с помощью реакции дачи, вызываемое вирусом рода Paramixoviridae, нейтрализации, РСК, РТГА в парных сыворотках с характеризующееся преимущественным пораже- промежутком в 10-14 суток и обнаружение нарас- нием нижних дыхательных путей (бронхиты, брон- тание титра антител) [6]. хиолиты, пневмонии) [1]. Учитывая тяжелое течение РСВ инфекции у Частота встречаемости респираторно-синци- недоношенных новорожденных, детей первого года тиального вируса (РСВ) составляет: 68,8 случаев на жизни с бронхолегочной дисплазией (БЛД), а также 1000 детей на первом году жизни и 82,6 случаев на у детей с различными врожденными пороками раз- 1000 детей на втором году жизни [8]. Большая часть вития (ВПР), встал вопрос о профилактических ме- детей вплоть до 2-х лет болеют как минимум один роприятиях, нацеленных на уменьшение заболева- раз в первые 2 года жизни, у 50% детей отмечается емости и снижение числа осложнений при заболе- реинфекция. Респираторно-синцитиальный вирус ваниях нижних дыхательных путей. Одним из является причиной 75% случаев абсолютно всех методов профилактики стала вакцинация от РСВ – бронхиолитов у новорожденных и более 40% всех инфекции препаратом «Синагис» (Паливизумаб), случаев пневмонии в педиатрической практике. механизм действия которого ориентирован на угне- Инфекционная активность РСВ определена тение активности белка F и оказывает выраженное особенностью его строения: оболочка вируса со- нейтрализующее и ингибирующее действие на гли- держит 2 гликопротеина в виде выростов — F-про- копротеины оболочки вируса [5]. теин обеспечивает проникновение вируса в клетку, Показания для назначения: профилактика тя- GP-протеин, способствующий присоединению ви- желой инфекции нижних дыхательных путей, вы- руса к восприимчивой клетке, в цитоплазме кото- званной респираторным синцитиальным вирусом рой совершается репликация вируса [2]. (РСВ), у детей с высоким риском заражения РСВ, к РСВ – главная причина госпитализации детей которым относятся: дети в возрасте до 6 месяцев, по поводу вирусной инфекции по всей территории рожденные на 35 неделе беременности или ранее; Российской Федерации. В Саратовской области ча- дети в возрасте до 2 лет, которым требовалось ле- стота заболеваемости и госпитализации детей с чение по поводу бронхолегочной дисплазии в тече- РСВ составляет 7,3% детей от общего количества ние последних 6 месяцев и дети в возрасте до 2 лет заболевших острой респираторной вирусной ин- с гемодинамически значимыми врожденными по- фекцией. Заболеваемость детей в зависимости от роками сердца. [7] возраста: дети до 1 года жизни составляют 2,4% Препарат назначается внутримышечно, пре- случаев, с 1 года до 14 лет – 4,4% случаев [8]. имущественно в наружную боковую область бедра. Наиболее частыми осложнениями при РСВ – Разовая доза препарата составляет 15 мг/кг. Схема инфекции у детей до 2-х лет являются апноэ, по- использования заключается из минимально 2-х вторные эпизоды бронхообструкции, отклонение инъекций препарата, проводимых с промежутком 1 от нормы показателей внешнего дыхания, ухудше- месяц в течение сезонного подъема заболеваемо- ние течения бронхолегочной дисплазии, требую- сти, вызываемой РСВ. Желательно, чтобы первая щее гормональной терапии [4]. инъекция была сделана перед началом роста забо- Диагностика РСВ-инфекции базируется на из- леваемости. [3,9]. менении показателей лабораторных данных (в об- The scientific heritage No 7 (7),2016 39 Описание клинического случая. Ребенок от 2 томографии органов грудной клетки определя- беременности, протекавшей на фоне тяжелого ге- ется неравномерность пневматизации легочной стоза, с угрозой прерывания и неполной отслойкой ткани с участками субплеврального эмфиземотоз- нормально расположенной плаценты, у женщины ного вздутия в СVI обоих легких. Очаговых и ин- 32 лет. Роды путем экстренного кесарева сечения в фильтративных изменений не выявлено. Бронхосо- 32 недели гестации. Масса при рождении 1150г, судистый рисунок усилен, деформирован за счет рост 40см, оценка по шкале Апгар 5-7 баллов. С транспульмональных тяжей. Стенки бронхов утол- рождения находился на искусственной вентиляции щены, просветы свободны, не деформированы. легких (ИВЛ) в связи с возрастающей дыхательной Плевральные листки четкие, жидкости в плевраль- недостаточностью на фоне респираторного дис- ных полостях и полостях перикарда не выявлено. тресс синдрома (РДС), 2-х кратно введен «Куро- Гиперплазия тимуса 2-й степени. При проведении сурф» в дозе 200 мг/кг. В возрасте 4 дней был пере- флоуметрии спокойного дыхания веден на самостоятельное дыхание. Кислородоза- (tidalbreathinganalyses) было зафиксировано тахип- висимость сохранялась вплоть до 2 месяцев жизни, ноэ во сне (>47 в минуту). Признаки снижения рас- сформировалась БЛД. С рождения регистрируется тяжимости системы «грудная клетка – легкие». грубый систолический шум во всех точках, прокон- Нарушение проходимости в уровне перифериче- сультирован кардиохирургом, установлен диагноз: ских бронхов. «Перимембранозный дефект межжелудочковой пе- Ребенок не раз госпитализировался в связи с регородки (0,4см)». В 6 месяцев состояние по ос- обострениями бронхолегочного процесса на фоне новному заболеванию тяжелое, стабильное. Пра- острой респираторно-вирусной инфекции (ОРВИ), вильного телосложения, пониженного питания. в том числе и РСВ-инфекции осложненной пневмо- Масса 4700г, рост 60см, окружность головы 41см, нией в возрасте 7мес, 10мес, 13мес. В связи с обна- окружность груди 35см. Кожные покровы бледные, ружением ВПС в возрасте 15 дней было назначено периоральный цианоз, периорбитальная пастоз- лечение дигоксином 0,00001г/кг в день. С 2 месяцев ность. Зев спокойный, носовое дыхание свободное. принимал базисную терапию будесонидом через Нижняя апертура грудной клетки развернута. Втя- небулайзер в дозе 500мкг/сут. на протяжение 7 ме- жение уступчивых зон грудной клетки при дыха- сяцев жизни. Плановая терапия дигоксином, веро- нии. В легких дыхание проводится не равномерно, шпироном и будесонидом закончена в 7-месячном с жестким оттенком, хрипы не выслушиваются, возрасте, каптоприлом – в 8 месяцев. Ребенку про- вдох удлинен. ЧД 27-35 в минуту. Тоны сердца рит- водилось лечение антибиотиками в соответствии с мичные, грубый систолический шум во всех точ- чувствительностью флоры, ингаляционными глю- ках. ЧСС 130-142 в минуту. АД 80/40мм.рт.ст. По кокортикостероидами, бронхолитиками. Было про- остальным системам в пределах возрастной нормы. ведено 2 курса пассивной иммунизации паливизу- Неврологический статус соответствует посткон- мабом (Синагис) с целью профилактики тяжелого цептуальному возрасту. течения РСВ-инфекции. Итоги лабораторного и инструментального об- Основными результатами лечения является от- следования. Проводился контроль общего анализа сутствие заболеваний респираторного тракта у дан- крови, общего анализа мочи, копрограммы – в пре- ного ребенка в течение 1,5 лет, а также нормализа- делах возрастной нормы. Согласно сведениям элек- ция гемодинамики в малом круге кровообращения трокардиограммы (ЭКГ) – нормальное положение с последующим закрытием ДМЖП. электрической оси сердца, резкая аритмия на фоне Выводы. Рассмотренный нами клинический миграции водителя ритма в миокард правого пред- случай продемонстрировал положительный резуль- сердия, небольшие нарушения процесса реполяри- тат использования препарата Паливизумаб («Си- зации желудочков. Согласно сведениям электро- нагис») с целью пассивной иммунопрофилактики энцефалограммы (ЭЭГ), отмечен легко дезоргани- рецидива РСВ-инфекции, что позволило улучшить зованный паттерн ЭГ сна, межзональная качество жизни детей с бронхолегочной диспла- дифференцировка ослаблена, признаки дисфунк- зией, за счет снижения частоты и тяжести течения ции срединных структур, типичная эпилептическая инфекции, способствовало сокращению количества активность отсутствует, грубые очаги изменения эпизодов обострения болезни. отсутствуют. На нейросонографии было отмечено небольшое расширение боковых и третьего желу- Список литературы дочков, структурных изменений не выявлено, тонус 1. Baraldi E, Zanconato S, Carraro C Bronchi- мозговых сосудов не изменен. На допплерэхокар- olitis: from empiricism to scientific evidence. Doctor. диографии выявлен врожденный порок сердца 2011 Russian (Баральди Е., Занконато С., Карраро С. (ВПС) – перимембранозный дефект межжелудоч- Бронхиолит: от эмпиризма до научных доказа- ковой перегородки (ДМЖП) 0,4см без признаков тельств. Лечащий врач 2011) объемной перегрузки правых отделов сердца и уве- 2. Vozianova ZhI. Infectious and parasitic dis- личения в малом круге; полости сердца не расши- eases. Kiev: Zdorov’e, 2002; 904p. Russian (Возиа- рены, стенки не утолщены, фракция изгнания 63%, нова Ж.И. Инфекционные и паразитарные болезни. легочная артерия (ЛА) 10мм, регургитация, кла- К.: Здоровье 2002; 904 с.) паны не изменены, функциональные характери- 3. Kulichenko TV. Palivizumab: new opportu- стики сердца в пределах нормы. На компьютерной nities for prevention of severe forms of PC virus infec- tion in children. Pediatric pharmacology 2010; 4(7):40- 40 The scientific heritage No 7 (7),2016 43 Russian (Куличенко Т.В. Паливизумаб: новые 6. Silva C, Dias L, Baltieri S, et al. Respiratory возможности профилактики тяжелых форм РС- syncytial virus outbreak in neonatal intensive care unit: вирусной инфекции у детей. Педиатрическаяфар- Impact of infection control measures plus palivizumab макология 2010; 4(7):40-43). use. Antimicrob. Resist. Infect. Control 2012; 10: 1-16. 4. Ovsyannikov DYu, Degtyarev DN, Korsun- 7. The outcome of the expert meeting on pre- sky AA et al. Respiratory syncytial virus bronchiolitis vention of acute respiratory infections in children under in preterm children in clinical practice. Pediatrics 2014; the age of 2 years. Pediatric pharmacology 2012; 3(93):34-36 Russian (Овсянников Д.Ю., Дегтярев 2(9):159-160 Russian (Итоги совещания экспертов Д.Н., Корсунский А.А., и др. Респираторно-синци- по вопросам профилактики острых респираторных тиальный вирусный бронхиолит у недоношенных инфекций у детей в возрасте до 2 лет. Педиатриче- детей в клинической практике. Педиатрия 2014; ская фармакология 2012; 9(2):159-160). 3(93):34-36). 8. Federal state statistics service 5. Ovsyannikov DYu, Degtyareva EA, http://www.gks.ru Kuzmenko LG. The risk Group of severe respiratory- 9. Checchia PA, Nalysnyk L, Fernandes AW, syncytial viral infection in children: modern possibili- et al. Mortality and morbidity among infants at high ties of prevention. Pediatric infections 2011; 2:49-51 risk for severe respiratory syncytial virus infection Russian (Овсянников Д.Ю., Дегтярева Е.А., Кузь- recevingprophilaxis with palivizumab: A systematic менко Л.Г. Группы риска тяжелого течения респи- literature review and metanalysis. Pediatr. Crit. Care раторно-синцитиальной вирусной инфекции у де- Med 2011;12(5):580–589. тей: современные возможности профилактики. Детские инфекции 2011; 2:49-51).

Даутова Л.А. Башкирский государственный медицинский университет, доцент кафедры акушерства и гинеколо- гии №2, кандидат медицинских наук

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГРУДНОГО ВСКАРМЛИВАНИЯ

THEORETICAL ASPECTS OF BREASTFEEDING Dautova L.A., Bashkir State Medical University of Ministry of Public Health, Candidate of Medicine, Assoc.Prof. of Ob- stetrics and Gynecology Department

АННОТАЦИЯ В статье освещаются теоретические аспекты грудного вскармливания ребенка. Показана важность грудного молока матери для новорожденного. Освещаются предпосылки формирования правил грудного вскармливания у башкир, которые основывались на религиозных установках Ислама. ABSTRACT The article highlights the theoretical aspects of breastfeeding of the child. The importance of the mother's breast milk for the newborn. Highlights the prerequisites for the formation of the rules of breastfeeding among Bashkirs, which were based on religious attitudes of Islam. Ключевые слова: грудное вскармливание, младенческая смертность, башкиры, религия Ислам, наци- ональные традиции Keywords: breast feeding, infant mortality, the Bashkirs, the religion of Islam and national traditions

Грудное вскармливание во все времена пред- дов. У башкир, ведущих кочевой образ жизни и за- ставляло собой идеальный, эволюционно выверен- нимающихся скотоводством, издавна существовала ный способ питания младенцев, представляющий архаическая большесемейная община, c разграни- уникальный шанс сохранить здоровье матери и чением отцовской и материнской линий родства. В младенца, избежать многих заболеваний во вре- семейно-брачных отношениях было широко рас- мени гораздо более отдалённом от рождения и пространено обручение малолетних детей по согла- вскармливания ребёнка. Глубокая физиологическая сованию родителей, ранние браки, сватовство, вы- и психологическая связь, заложенная ещё во внут- плата калыма перед свадьбой [4,6]. Семьи башкир риутробном периоде, продолжается и после рожде- всегда были многодетными. Одной из националь- ния именно посредством кормления грудью. ных традиций питания и воспитания детей, несу- Вскармливание грудным молоком является много- щей в себе глубинные истоки сохранения здоровья вековой традицией, характерной для многих наро- и нравственности, сохранившейся до настоящего дов и национальностей России [1,2,7]. времени, является грудное вскармливание, позво- Башкиры, коренное население Южного Урала, лившее обеспечить выживание младенцев в слож- исповедующее Ислам и имеющее уникальные куль- ных климатических и социально-бытовых условиях турно-этнические традиции, обряды и быт, которые проживания кочевого народа. Башкиры считали, несколько отличаются от других тюркских наро- что ребёнок вырастет крепким и здоровым в том The scientific heritage No 7 (7),2016 41 случае, если он с первых дней жизни будет полу- послеродовых заболеваний и соответствуют совре- чать материнское молоко. Кормили младенца гру- менным научно обоснованным требованиям сани- дью сразу после рождения, сначала давали правую, тарно-эпидемиологического режима в акушерских затем левую грудь, подавали каждый раз, как стационарах, принципам профилактики гнойно- только заплачет [4; 25]. Многочисленные современ- септических послеродовых заболеваний и перина- ные научные исследования подтверждают правиль- тальных технологий родовспоможения. ность народного опыта, доказывая несомненные Кочевой образ жизни башкир, скотоводство преимущества естественного вскармливания. Сба- как основной вид деятельности, позволял башкир- лансированное по своему составу, грудное молоко ской женщине больше времени проводить в кругу наилучшим образом покрывает потребности расту- семьи, и соответственно, больше внимания уделять щего организма в полноценных белках, полинена- кормлению, взаимному общению и воспитанию ре- сыщенных жирных кислотах, легко усвояемых уг- бёнка в возрасте до 3-4 лет. В последующем дети леводах, витаминах и микроэлементах. Раннее приобщались к домашнему труду. Научные работы начало кормления ребёнка грудью позволяет засе- современных авторов убедительно доказали, что лить желудочно-кишечный тракт «полезными» грудное вскармливание и совместное пребывание микроорганизмами, что снижает риск развития ки- матери и ребёнка благотворно влияет на интеллек- шечных инфекций, анемии, рахита. Многочислен- туальное развитие детей, даже в случаях их рожде- ные иммунологические факторы защиты грудного ния недоношенными. Причём, чем больше мате- молока являются первой «прививкой» малыша, что ринского молока получает младенец, тем лучше по- было чрезвычайно важным условием сохранения казатели развития, зафиксированные тестами [7; здоровья детей кочевых башкирских племён при 67]. отсутствии медицинской помощи. Особенности со- Формирование положительного опыта груд- става молока в различное время суток и периоды ного вскармливания у башкир происходило на ос- лактации позволяют ребёнку получить «персони- новании религиозных установок вскармливания и фицированное» питание в полном соответствии воспитания детей. Мусульманское государство на возрастным и временным требованиям. Поэтому протяжении всей истории своего существования кормление грудью у башкир было довольно про- уделяло этому вопросу большое внимание, обеспе- должительным — до 2-2,5 лет, более длительное чивая соответствующие социальные гарантии. время не приветствовалось, считалось, что это мо- Наши праведные предшественники старались по- жет неблагоприятно отразиться на здоровье матери. ощрять женщин кормить своих детей грудью, так Обращает на себя внимание существовавшая прак- как знали о важности этого для ребёнка и для семьи тика прикладывания ребёнка к груди по мере воз- в целом. Современная медицинская наука подтвер- никновения у него признаков голода и обеспечение ждает необходимость и важность кормления гру- длительности сосания до полного насыщения. Дан- дью и предостерегает об опасности пренебрежения ный национальный опыт кормления младенцев, су- этим, что же касается Ислама, то он побуждал му- ществовавший столетиями, полностью соответ- сульман к этому изначально: ствует современным международным рекоменда-  после рождения ребёнка мать должна циям по питанию детей, изложенных в Совместной кормить его грудным молоком. Однако если отец Декларации ВОЗ и ЮНИСЕФ «Охрана, поощрение ребёнка богат и может позволить нанять корми- и поддержка грудного вскармливания: особая роль лицу, на матери не будет греха в случае оставления родовспомогательных служб» (1989); Инночентий- этого. ской Декларации по защите, пропаганде и под-  не дозволено кормить грудью чужого ре- держке практики грудного вскармливания (1990), бёнка без разрешения мужа. Однако, если ребёнок «Глобальной стратегии по кормлению детей груд- крайне голоден, до такой степени, что есть вероят- ного и раннего детского возраста» (2002) [1]. Ука- ность, что он умрёт, если его не покормить, то раз- занные документы призывают обеспечить раннее решено покормить его, не спросив дозволения прикладывание к груди, исключительное грудное мужа. вскармливание до 6 месяцев, не ограничивать про-  максимальный период грудного вскарм- должительность и частоту кормления, приложить ливания – 2 года. усилия к сохранению грудного вскармливания до 2  если ребёнок начал есть твёрдую пищу и лет [4]. из-за этого женщина перестала кормить до истече- Большое внимание уделялось состоянию здо- ния срока в два года – в этом нет вреда. ровья родильницы. После рождения последа её об-  когда ребёнок получает молоко другой мывали, переодевали в чистую одежду, давали мяс- женщины, она становится его [молочной] матерью. ной бульон, чай с молоком, корот, размятый с мас- Муж этой женщины становится отцом. Дети этой лом в тёплой воде. Использованные во время родов женщины рассматриваются как его молочные бра- вещи тщательно мыли и закапывали. После этого тья и сестры [3,5]. повитуха обмывалась сама. Первые 40 после родов Грудное вскармливание, согласно канонам Ис- считались наиболее уязвимыми для матери и ре- лама, обладает множеством достоинств, его осу- бёнка, в течение этого периода новорождённого ку- ществление в семье чётко регламентируется. «Ма- пали каждый день, уход за ним был особенно тща- тери кормят своих детей два полных года. А на том, тельным [4, 6]. Всё это свидетельствует об эмпири- у кого родился ребёнок, - обязанность кормить и ческих знаниях башкир о мерах защиты от одевать мать и ребёнка благопристойным образом 42 The scientific heritage No 7 (7),2016 в соответствии с его доходом. И не подвергайте рации с наиболее высокими показателями есте- мать огорчению за её ребёнка, давая на расходы ственного вскармливания. Реализуя современные меньше, чем полагается, и не лишайте её права дер- рекомендации по питанию детей, мы должны в жать ребёнка при себе. И не подвергайте огорче- первую очередь активно возрождать национальные нию отца, требуя на его ребёнка расходов, превы- традиции грудного вскармливания, в которых за- шающих его возможности. Не надо, чтобы ребёнок ключена великая мудрость народа по воспитанию был причиной огорчения отца или матери. В случае здорового, активного поколения с высоким интел- смерти отца или его нетрудоспособности на наслед- лектуальным потенциалом. нике ребёнка лежат такие же обязанности. Если оба (отец и мать) пожелают прекратить кормление ре- Список литературы бёнка до завершения двух лет, имея в виду пользу 1. Абольян Л.В. Роль сектора здравоохране- для ребёнка, то нет греха на них. Если отец ребёнка ния в охране и поддержке грудного вскармливания захочет поручить ребёнка кормилице, не будет // «Грудное вскармливание в современном мире». греха на нём при условии, что он будет честно да- Материалы Всероссийской научно-практической вать кормилице то, что положено согласно обы- конференции М., 2014. чаю». Ислам защищает права кормящей матери и 2. Абольян Л.В. Национальные традиции неоднократно подчёркивает вознаграждения, пред- чеченских и ингушских семей в охране здоровья писанные женщине за огромный труд вынашива- матери и ребёнка // Вопросы современной педиат- ния, рождения и кормления ребёнка. «Когда она ро- рии. 2010. - №5(3). – С.139-141. жает, ни один человек ни на земле, ни на небесах не 3. Аль-Газали Абу Хамид. Начало правед- знает, какие утешительные [наслаждения] скрыты ного пути (перевод с арабского Р.Л. Саяхов). – для неё. А после родов ни один глоток [молока], из- Уфа., 2006. - 96 с. ливающийся из неё, и ни одно сосательное движе- 4. Бикбулатов Н.В. Семейный быт баш- ние [ребёнка] не остаются без вознаграждения» кир XIX-XX вв. – Москва: Наука. - 1991. - 189 с. [3,5]. Глубокая приверженность религиозным осно- 5. Мукарамов Ш. Введение в Ислам. - М.: вам Ислама позволила башкирскому народу сфор- «Издательская группа «САД» - 2009, 168 с. мировать рациональные традиции вскармливания 6. Никольский Д.П. Башкиры: Этнографи- младенцев, сохранить их в последующих поколе- ческое и санитарно-антропологическое исследова- ниях. ние. СПб. - 1899. В настоящее время в Республика Башкорто- 7. Радзинский В.Е. Молочные железы и ги- стан является одним из регионов Российской Феде- некологические болезни. – М. 2010. – 304 с.

Денисенко Л.Н. Волгоградский государственный медицинский университет, ассистент, кандидат медицинских наук. Деревянченко С.П. Волгоградский государственный медицинский университет, ассистент, кандидат медицинских наук.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА

THE USE OF INTERACTIVE METHODS IN TEACHING STUDENTS OF DENTAL FACULTY Denisenko L.N. Volgograd state medical University, assistant, candidate of medical Sciences. Derevyanchenko S.P. Volgograd state medical University, assistant, candidate of medical Sciences.

АННОТАЦИЯ Активное взаимодействие студентов с проблемно-представленным содержанием обучения под руко- водством преподавателя прекрасная возможность творчески подойти к овладению профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитию мыслительных способностей. Проблемный метод использу- ется вместе с деловой игрой для выработки стратегии поведения, а ролевая игра для тактики поведения. ABSTRACT Active interaction of students with the problem of learning content presented under the guidance of a teacher a great opportunity to creatively approach to the mastery of professional knowledge, skills, abilities and develop- ment of thinking skills. Problem method used in conjunction with a business game for the development strategy of behavior and role-playing game for the tactics of behavior. Ключевые слова: проблемный метод, ролевая игра, обучение студентов. Keywords: problem method, role playing, education of students.

Введение. Для моделирования реальной про- опробования различных способов поведения в дан- фессиональной ситуации на клиническом приеме, ной ситуации применяется сочетание проблемного The scientific heritage No 7 (7),2016 43 метода обучения с ролевой игрой. Проблемный ме- При этом выявляется: тод и деловая игра являются близкими методами 1. умение вести диалог с пациентом; обучения и создает благоприятные возможности 2. умение провести субъективное обследова- для их сочетания. Преимущества проблемного обу- ние пациента: чения заключаются в развитии мышления, внима- а) собрать жалобы ния, наблюдательности студентами, желанием б) выяснить анамнез жизни пациента глубже изучать научную литературу, обеспечива- в) выяснить анамнез заболевания ется прочность приобретаемых знаний. Проблем- 3. умение провести объективное обследование ное обучение связано с исследованием и предпола- пациента: гает решение поставленных задач, растянутое во а) провести внешний осмотр пациента времени. Интересно поставленные задачи дают сту- б) провести осмотр полости рта дентам возможность постоянно размышлять над в) провести инструментальное обследование: ними и благодаря этому вырабатываются крепкие зондирование кариозной полости; перкуссию; знания, навыки и умения. По Б.В. Зейгарник дей- 4. Умение обобщить результаты проведенных ствия, которые были начаты, но не закончены, за- основных методов обследования при данной кли- поминаются лучше. нической ситуации и поставить «предварительный Целью работы является: усовершенствование диагноз» – хронический периодонтит. методик обучения при изучении клинической дис- 5. Умение назначить необходимые для поста- циплины стоматология на основе методов проблем- новки «предварительного диагноза» дополнитель- ного обучения. ные методы обследования – рентгенографию, ЭОД На сегодняшний день в обучении существует и проинтерпретировать полученные результаты. большое разнообразие деловых игр. Для обучения, 6. Умение составить план лечения хрониче- закрепления и выявления знаний студентов более ского периодонтита. всего подходит ролевая игра - воспроизведение 3-й студент – «медсестра или ассистент стома- действий и отношений в отношении других людей. толога» Студентам раздаются роли и требуется выполнение Задача: оказать помощь врачу-стоматологу на определенных заданий. «Пациенту» называется его клиническом приеме при обследовании и лечении диагноз, неизвестный другим участникам игры, пациента. «пациент» предъявляет жалобы, характерные для При этом выявляется: заданного диагноза и смоделированной клиниче- 1. Умение вести диалог с пациентом и врачом- ской картины. Преподаватель выдает «врачу» дан- стоматологом. ные различных методов обследования. «Врач», 2. Умение подготовить рабочее место врача- проанализировав полученные данные должен по- стоматолога. ставить и обосновать диагноз, назначить лечение, 3. Умение заполнить медицинскую докумен- «ассистент врача» – принести все необходимые ма- тацию «Историю болезни»: териалы и инструменты для осуществления пред- а) правильность заполнения паспортной ча- полагаемого вмешательства. Также группе студен- сти; тов отводится роль «заведующего отделением», ко- б) правильность заполнения зубной формулы; торые следят за происходящим и корректируют в) знание условных обозначений различных действие участников игры. По окончании игры воз- нозологических единиц. можно бальное оценивание выявленных знаний. 4. Знание и умение выбрать необходимый для Сценарием ролевой игры для студентов 1-2 каждого конкретного этапа обследования и лечения курса стоматологического факультета является мо- пациента с хроническим периодонтитом стомато- делирование клинической ситуации для закрепле- логический инструментарий и стоматологические ния знаний по теме «Методы обследования стома- пломбировочные материалы. тологического пациента. Ведение медицинской до- 4-й студент – «врач-рентгенолог». Задача: ука- кументации. Правила заполнения «Истории зать необходимый вид рентгенологического иссле- болезни»». Раздел «Пропедевтика стоматологиче- дования и описать рентгеновский снимок при хро- ских заболеваний»: ническом периодонтите. Группа студентов распределяется по следую- При этом выявляется: щим ролям: 1. Знания дополнительных методов обследова- 1-й студент – «Пациент». ния стоматологического пациента; Задача: пациент должен обратиться к врачу- 2. Умение выбрать необходимый вид рентге- стоматологу с жалобами на диагноз «хронический нологического обследования при периодонтит». данной патологии; При этом выявляется базовый уровень знаний 3. Умение описывать и интерпретировать дан- студента по симптоматике данного заболевания. ные рентгенологического обследования при хрони- 2-й студент – «Врач-стоматолог». ческом периодонтите. Задача: врач должен 5-й студент – «заведующий отделением». 1. Провести обследование стоматологического Задача: проконтролировать и оценить дей- пациента; ствия врача и ассистента: 2. Поставить диагноз и наметить план лече- 1. правильность заполнения «Истории бо- ния. лезни»; 44 The scientific heritage No 7 (7),2016 2. правильность поставленного диагноза; 4. Троицкая Ю.И., Деревянченко С.П. Фор- 3. правильность намеченного плана лечения. мирование ценностных ориентаций в процессе про- Таким образом, использование сочетания про- фессиональной подготовке студентов – стоматоло- блемного метода обучения с ролевой игрой при гов // Журнал научных статей Здоровье и образова- изучении клинической дисциплины стоматология ние в XXI веке. 2012. Т. 14. № 4. С. 330. приводит к приобретению профессиональных зна- 5. Деревянченко С.П., Денисенко Л.Н., Ко- ний, умений и личностных качеств будущего врача. лесова Т.В. Роль семьи в формировании привычек, имеющих отношение к здоровью полости Список литературы рта.//Журнал научных статей Здоровье и образова- 1. Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П., ние в XXI веке. 2012. Т. 14. № 2. С. 146. Матвеев С.В. Применение проблемного метода 6. Конопля А.И. Компетентностная модель обучения совместно с деловой игрой для обучения подготовки специалиста-медика/ А.И. Конопля // студентов стоматологического факультета // Меж- ВО в России. — 2010. — № 1. — С. 98—101. дународный журнал экспериментального образова- 7. Деревянченко С.П., Денисенко Л.Н., Ко- ния, 2016.- № 4-2. С. 232-234. лесова Т.В. Роль социально-бытовых и медико-био- 2. Афанасьева О.Ю., Малюков А.В., Сер- логических факторов в формировании заболеваний бин А.С., Денисенко Л.Н., Алешанов К.А. Гарантии полости рта у девочек разных поколений//Волго- и гарантийные обязательства на стоматологическое градский научно-медицинский журнал. 2015. № 1. лечение//Медицинский алфавит. -2014. -Т. 3, № 13. С. 40-42. -С. 57-59. 8. Михайлова М.А. и др. Мотивированный 3. Ананьева Е. С., Быкова В. А. Использова- подход и отношение к здоровому образу жизни сту- ние методов проблемного обучения в ходе изуче- дентов с целью повышения уровня санитарной ния дисциплины «неврология» // Личность, семья и культуры в области стоматологии и улучшению со- общество: вопросы педагогики и психологии: сб. стояния полости рта.//Матер. VI международной ст. по матер. XLII междунар. науч.-практ. конф. № науч.-практ. конф. "Здоровье и Образование в XXI 7(42). – Новосибирск: СибАК, 2014. веке". -М., 2005. -С. 342.

Денисенко Л.Н. Волгоградский государственный медицинский университет, ассистент, кандидат медицинских наук.

ИЗМЕНЕНИЯ В ПОЛОСТИ РТА ПРИ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ

CHANGES IN THE ORAL CAVITY WITH IRON DEFICIENCY ANEMIA DURING PREGNANCY Denisenko L.N. Volgograd state medical University, assistant, candidate of medical Sciences.

АННОТАЦИЯ Патологические процессы, возникающие в полости рта часто являются первыми признаками заболе- вания и имеют типичные проявления. Поэтому важной задачей является синергия стоматологов и акуше- ров – гинекологов, особенно в женских консультациях. ABSTRACT The pathological processes occurring in the oral cavity are often the first signs of the disease and have the typical symptoms. Therefore, an important task is the synergy of dentists and obstetricians, especially in antenatal clinics. Ключевые слова: полость рта, ткани пародонта, твердые ткани зубов. Keywords: the oral cavity, periodontal tissues, hard tissues of teeth.

При беременности, осложненной железодефи- Наличие у беременных железодефицитной цитной анемией, создаются предпосылки для сни- анемии приводит к увеличению индекса КПУ, в жения резистентности твердых тканей зубов, повы- структуре которого доминируют кариозные зубы. шается распространенность и интенсивность кари- По классификации Блека превалируют полости 2 еса зубов. Поражаемость зубов кариесом у класса. Также увеличивается количество поверхно- беременных возрастает по мере увеличения числа стей зуба, поражаемых кариозным процессом во родов и возраста, однако наиболее глубокие изме- второй половине беременности. нения в организме женщин вызывает первая бере- Особенностью клинического течения кариоз- менность. Наибольший прирост кариеса зубов у бе- ного процесса у беременных с ЖДА в динамике яв- ременных наблюдается в возрасте 18-20 лет [1]. По- ляется острое течение кариеса, быстрое распро- этому, прежде всего потребность в странение кариозного процесса не только по пери- стоматологической помощи имеют первородящие ферии, но и в глубину - к пульпе зуба, что приводит женщины, в возрасте 18-20 лет. в короткие сроки к развитию осложненного кариеса [1,2]. The scientific heritage No 7 (7),2016 45 На 3-4-м месяцах беременности, осложненной Из наиболее часто встречающихся заболева- гемогестозом, появляются кариозные поражения в ний слизистой оболочки рта у беременных женщин ранее интактных зубах, а также возникновение вто- с ЖДА отмечаются заболевания губ и языка [1,4 ]. ричного кариеса. Субъективно отмечаются боли от Впервые заболевание слизистой оболочки воз- химических и термических раздражителей. При никает у трети первородящих беременных с ЖДА. объективном обследовании выявляются кариозные После родов слизистая оболочка полости рта при- полости с пигментированными стенками и дном, ходит в норму, однако при повторной беременно- что свидетельствует о хроническом течении про- сти изменения в ней возникают практически сразу. цесса, однако появление боли и декальцинация ден- В структуре заболеваний губ наиболее часто тина указывают на обострение течения кариеса во встречается эксфолиативный, ангулярный хейлит. время беременности. Слизистая оболочка отечная, пастозная с застой- Гиперестезия твердых тканей зубов - повы- ными явлениями полости рта с отпечатками зубов шенная чувствительность тканей зуба к механиче- на боковой поверхности языка и слизистой обо- ским, химическим и температурным раздражите- лочки щек. лям. Клинически гиперестезия зубов у беременных Беременные с ЖДА предъявляют жалобы на с ЖДА проявляется жалобами на интенсивные, но снижение, а иногда на извращение вкусовой чув- быстро проходящие боли от действия температур- ствительности, чувство жжения языка, что связано ных (холодное, теплое), химических (кислое, слад- с десквамацией нитевидных и обнажением грибо- кое, соленое), механических раздражителей. При видных сосочков. У большинства беременных язык зондировании обнаруживается болезненность, ино- бледно-розового цвета, безболезненный при паль- гда очень интенсивная, но быстро проходящая, пации, по центру покрыт незначительным количе- чаще на вестибулярной поверхности резцов, клы- ством налета различного цвета – от белого до ков и премоляров. Гиперестезия появляется в конце темно-коричневого. В норме вкусовые луковицы первой половины беременности и к концу беремен- языка покрыты неороговевающим эпителием, но ности увеличивается в 7 раз. при железодефицитных состояниях организма в Очаговая деминерализация эмали. Клинически связи с общей тенденцией эпителия к ороговению проявляется в появлении меловидных пятен, безбо- иногда отмечается незначительное ороговение эпи- лезненных при зондировании, овальной формы. У телия вкусовых луковиц. В связи с этим на перифе- большинства беременных субъективных признаков рический отдел вкусового анализатора воздей- деминерализации нет, и заболевание диагности- ствует гораздо меньшее количество раздражителей, руют при обследовании полости рта. Очаги деми- то есть снижается вкусовая чувствительность. При нерализации локализуются в основном на вестибу- приеме острой и соленой пищи парестезия усили- лярной поверхности в пришеечной области [3]. вается, а иногда появляются боли в языке. Истощение резервов железа в тканях приводит На языке могут развиваться афты, участки к расстройству окислительно-восстановительных «красной атрофии» и десквамации. Атрофия ните- процессов и сопровождается трофическими нару- видных и грибовидных сосочков языка сопровож- шениями эпидермиса, ногтей, волос и слизистых дается атрофией мышечных пучков и замещением оболочек, включая слизистую полости рта. их соединительной тканью. При гистологическом Клинико-морфологические исследования вы- исследовании слизистой оболочки полости рта об- явили, что клетки поверхностного слоя слизистой наруживаются явления паракератоза, увеличение оболочки имеют склонность к ороговению. Гисто- количества митозов, уменьшение меланина в клет- логически наблюдается гипер и паракератоз, ках эпителия. Это объясняется развившимся дефи- уменьшение количества гликогена, меланина, уве- цитом железа и отсутствием корреляции их с уров- личение количества митозов. Изменяется способ- нем гемоглобина в периферической крови. ность эпителия преломлять свет и в результате Характер изменений слизистой оболочки по- наблюдается бледность слизистой оболочки поло- лости рта беременных женщин с ЖДА находится в сти рта. прямой зависимости от длительности заболевания, Патологические процессы, возникающие на от количества беременностей, отягощенных желе- слизистой оболочке полости рта, языка и губ, часто зодефицитной анемией. являются первыми признаками поражения этой си- При динамическом наблюдении заболеваний стемы. Ряд заболеваний системы крови имеет ти- тканей пародонта отмечается увеличение распро- пичные проявления на слизистой оболочке рта. страненности и тяжести течения форм заболеваний Главным и объединяющим признаком всех об- пародонта. В начале беременности заболевания па- наруживаемых изменений слизистой оболочки по- родонта у всех групп беременных женщин проте- лости рта у больных железодефицитной анемией кает в легкой форме. В течение беременности лег- является атрофия покровного эпителия. При этом кая форма заболевания чаще переходит в среднюю слизистая оболочка губ, щек и других участков по- и тяжелую. Периодические обострения приводят к лости рта истончается, становится менее эластич- деструктивным изменениям в тканях пародонта и ной и легко травмируется. Однако нередко симпто- усугубляют дальнейшее течение заболевания [5]. мом анемии может быть лишь атрофичный вид У беременных с ЖДА встречается катараль- языка. ный, гипертрофический гингивит, пародонтит. Следует отметить, что заболевания пародонта в пе- риод беременности впервые возникают почти у 46 The scientific heritage No 7 (7),2016 88% женщин. У меньшей части – около 11% во не определяется, из-за необходимости проводить время беременности наблюдается обострение ран- рентгенологическое исследование. нее имевшегося патологического процесса, что сви- Таким образом, знание врачами изменений, детельствует о том, что при железодефицитной ане- происходящих в полости рта при железодефицит- мии возникают предпосылки для первичного вос- ной анемии во время беременности способствуют паления тканей пародонта. У 48% беременных ранней профилактике данных патологий. гингивит протекает по типу генерализованного вос- палительного процесса, поражая десну одной или Список литературы обеих челюстей. При наличии местных раздражаю- 1. Денисенко Л. Н. Влияние железодефи- щих факторов на фоне диффузного характера цитной анемии на состояние полости рта у бере- встречаются более выраженные локализованные менных женщин: автореф. дис. … канд. мед. наук: очаги воспаления в области нижних резцов и клы- 14.00.21, Л. Н. Денисенко. -Волгоград. -2007. -24с. ков, в области верхних премоляров и моляров, что 2. Денисенко Л.Н., Наумова В.Н., Деревян- связано с выходом слюнных протоков в этой обла- ченко С.П., Колесова Т.В. Факторы, способствую- сти и отложением зубного камня, патологическим щие развитию заболеваний полости рта у беремен- прикусом, наличием аномально расположенных зу- ных женщин//Журнал научных статей Здоровье и бов. Зубной камень наблюдается у 30% обследован- образование в XXI веке. 2012. Т. 14. № 4. С. 349. ных. Наддесневой зубной камень обнаруживается в 3. Казакова Л.М. Дефицит железа и его про- 2 раза чаще, чем поддесневой зубной камень. Ин- филактика в практике врача-педиатра: метод. реко- тенсивность поражения тканей пародонта (индекс мендации для педиатров и акушеров. М., 1998. 23 с. CPI) составляет 3,94 секстанта. 4. Лепилин А.В. Факторы риска и критерии Принимая во внимание, что беременным жен- диагностики воспалительных заболеваний паро- щинам не рекомендовано проводить рентгенологи- донта у беременных/А.В.Лепилин, М.В.Дубров- ческое исследование, диагноз заболевание тканей ская//Медицинская наука и образование Урала. - пародонта ставится на основании жалоб, субъек- 2010. -Т. 11. -№ 2. -С. 20-23 . тивных, объективных и некоторых дополнитель- 5. Денисенко Л.Н. Оценка состояния паро- ных методов обследования. донта беременных женщин до и после лече- Диагноз пародонтит диагносцируется у 12% ния/Л.Н.Денисенко, Е.В.Данилина//Электронный беременных с ЖДА на основании состояния десны, научно-образовательный вестник «Здоровье и об- маргинального периодонта, патологического кар- разование в XXI веке». -2010. -Т. 12. -№ 10. С. -496- мана, индекса РМА, СРI. Состояние костной ткани 497.

Деревянченко С.П. Волгоградский государственный медицинский университет, ассистент, кандидат медицинских наук.

ВАЛЕОЛОГИЯ В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ СТОМАТОЛОГОВ

VALUEOLOGY TEACHING DENTISTS Derevyanchenko S.P. Volgograd state medical University, assistant, candidate of medical Sciences.

АННОТАЦИЯ На сегодняшний день нет такой отрасли клинической и теоретической медицины, где бы знания дис- циплины «Валеология» не использовались в той или иной степени с профилактической и научной целью. Поэтому основы валеологии необходимы каждому современному врачу независимо от профиля его ра- боты. Валеология – интегрированная дисциплина, изучающая закономерности, механизмы и способы фор- мирования, сохранения, укрепления и воспроизводства здоровья человека. ABSTRACT To date, there is no such branch of clinical and theoretical medicine, where knowledge of the discipline "Valeology" was not used in varying degrees, with preventive and scientific purpose. So the basics of valeology is necessary for every modern physician, regardless of the profile of its work. Valeology is an integrated discipline that studies the patterns, mechanisms and ways of forming, maintaining, strengthening and reproduction of human health. Ключевые слова: валеология, здоровье полости рта, мотивация Keywords: valeology, health of the oral cavity, motivation

Наука «Валеология» включает новейшие стики стоматологического здоровья и донозологи- научно-обоснованные данные по основным аспек- ческих состояний на индивидуальном уровне, ме- там здоровьесбережения человека – факторы и ханизмы, способы, пути и средства пополнения ре- условия, влияющие на формирование здоровья, в зерва здоровья человека, организации гигиениче- том числе полости рта, методы и критерии диагно- ского воспитания, пропаганды и формирования The scientific heritage No 7 (7),2016 47 знаний, мотиваций, умений и навыков здорового товке и составлению не только рефератов, но и раз- образа жизни и культуры здоровья. нообразных печатных или наглядных средств про- Изучение студентами стоматологического паганды здорового образа жизни и санитарной профиля основ валеологии особенно необходимо культуры, таких как памятки, буклеты, плакаты, для целенаправленного овладения знаниями для бу- санбюллетени, а также лекции или мультимедий- дущей практической деятельности по гигиениче- ные презентации [1]. скому обучению взрослого и детского населения и Хорошие результаты освоения дисциплины пропаганде здорового образа жизни в целях сохра- дает самостоятельное оформление протоколов диа- нения, укрепления и пополнения резерва стомато- гностики собственного здоровья, а также выездные логического здоровья каждого индивида [1]. занятия в стоматологических кабинетах школ и до- Знакомство с основами «Валеологии» позво- школьных муниципальных учреждений, профилак- лит студентам соматологам приобрести научные тических отделениях ЛПУ с целью изучения опыта знания о закономерностях формирования, сохране- работы специалистов в области профилактики по ния, укрепления и воспроизводства здоровья чело- гигиеническому обучению и воспитанию населе- века, а также о путях и способах пропаганды здоро- ния, формированию здорового образа жизни. вого образа жизни и привития культуры здоровья Важную роль в работе врача стоматолога иг- полости рта, а также сформировать академические рает профилактика стоматологических заболева- компетенции, основу которых составляет развитие ний. Многие дети дошкольного возраста не могут умения самостоятельного поиска учебно-информа- самостоятельно чистить зубы без предваритель- ционных ресурсов, приобретения и самостоятель- ного обучения и контроля и помощи со стороны ного осмысления знания: − закономерностей и ме- взрослых. Важным является знание особенностей ханизмов сохранения, укрепления и воспроизвод- формирования и путей мотивации здорового образа ства здоровья человека; −факторов и условий, жизни, выбор методов, форм и средств пропаганды влияющих на формирование здоровья человека; здорового образа жизни, основных принципов ор- −принципов и методов диагностики здоровья и до- ганизации и проведения мероприятий по гигиени- нозологических состояний на индивидуальном ческому воспитанию и формированию санитарной уровне; −путей и способов формирования здоро- культуры. вого образа жизни [2]. Ключевым моментом в гигиеническом обуче- Формирование социальноличностных и про- нии и воспитании является формирование последо- фессиональных компетенций, основа которых - вательности действий при чистке зубов, закрепле- знание и применение на практике методов диагно- ние и совершенствование этого навыка, формиро- стики и оценки стоматологического статуса на ин- вание системы представлений, воспитание дивидуальном уровне, выявление факторов и усло- правильного отношения к гигиеническим навыкам вий среды обитания на формирование стоматологи- всех членов семьи. Для воспитания прочных и гиб- ческого здоровья и пополнение его резерва. ких гигиенических навыков по уходу за полостью Изучение базовых принципов разработки и прове- рта необходимо проводить обучение каждой семьи дения мероприятий, направленных на формирова- отдельно. ние у населения мотиваций, умений и навыков по Одним из главных факторов, способствующих уходу за полостью рта и привитие культуры денто- развитию кариеса, является также диета. Родителей логического поведения. следует убедить в необходимости уменьшения по- Специфика подготовки врачей-стоматологов требления ребенком сахарозы, особенно между определяет необходимость целенаправленного приемами пищи. Пищу, содержащую сахар, и овладения студентами основ валеологического напитки следует давать только во время еды. Незна- мышления в предстоящей практической деятельно- чительная корректировка пищевых традиций семьи сти по гигиеническому обучению населения и про- в определенный период более приемлема для ре- паганде здорового образа жизни в целях сохране- бенка и родителей и действует лучше и способ- ния, укрепления и пополнения резерва стоматоло- ствует поддержанию здоровья полости рта [4]. гического здоровья каждого человека [ 3]. Предотвращению развития кариеса зубов спо- Будущий врач стоматолог должен знать при- собствует общая и местная фторпрофилактика, вы- знаки здоровья полости рта и факторы его опреде- бор средств которой зависит от уровня содержания ляющие, основные компоненты здорового образа фтора в питьевой воде в стадии развития зубов[ 5]. жизни, механизмы, способы, пути и средства под- Необходимо объяснить и убедить родителей, в це- держания стоматологического здоровья. лесообразности до применения зубных паст (до 2- На приеме стоматолог должен составлять ва- 2,5 лет) научить ребенка тщательно полоскать по- леологический прогноз, пропагандировать здоро- лость рта водой, а также обходиться небольшим, вый образ жизни, составлять план мероприятий по величиной с горошину, количеством фторсодержа- гигиеническому обучению и воспитанию, форми- щей пасты и также тщательно прополаскивать рот рованию здорового образа жизни среди различного после чистки, чтобы ребенок не проглатывал ее контингента населения. остатки и не провоцировал флюороз. Самостоятельная работа студентов стоматоло- Таким образом, метод медико-педагогиче- гов во время аудиторных занятий и внеаудиторной ского убеждения или мотивации в гигиеническом учебы включает индивидуальную работу по подго- обучении населения является одним из важных 48 The scientific heritage No 7 (7),2016 компонентов комплексной профилактической си- полости рта у девочек разных поколений // Волго- стемы, которым должен владеть каждый врач-сто- градский научно-медицинский журнал. 2015. № 1. матолог любого профиля. С. 40-42. Изучение основ науки «Валеологии» помогает 3. Деревянченко С.П., Маслак Е.Е., Коле- формированию социальноличностных и професси- сова Т.В. Знания родителей о профилактике стома- ональных компетенций врача стоматолога, основа тологических заболеваний у детей дошкольного которых - знание и применение на практике мето- возраста // Актуальные вопросы стоматологии дов направленных на формирование у населения Сборник материалов электронной научно-практи- мотиваций, умений и навыков по уходу за поло- ческой конференции, посвященной 80-летию про- стью рта и привитие культуры дентологического фессора В. Ю. Миликевича. Волгоградский госу- поведения. дарственный медицинский университет. 2012. С. 44-47. Список литературы 4. Троицкая Ю.И., Деревянченко С.П. Фор- 1. Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П., мирование ценностных ориентаций в процессе про- Матвеев С.В. Применение проблемного метода фессиональной подготовке студентов - стоматоло- обучения совместно с деловой игрой для обучения гов // Журнал научных статей Здоровье и образова- студентов стоматологического факультета // Меж- ние в XXI веке. 2012. Т. 14. № 4. С. 330. дународный журнал экспериментального образова- 5. Деревянченко С.П., Залевская А.В., Дере- ния. 2016. № 4-2. С. 232-234. вянченко А.О. Привычки питания как фактор, сни- 2. Деревянченко С.П., Денисенко Л.Н., Ко- жающий стоматологическое здоровье младших лесова Т.В. Роль социально-бытовых и медико-био- школьников // Электронный научно-образователь- логических факторов в формировании заболеваний ный вестник Здоровье и образование в XXI веке. 2010. Т. 12. № 11. С. 527.

Егудина Е.Д. к.мед.н., доцент, ассистент кафедры пропедевтики внутренней медицины ГУ «Днепропетровская медицинская академия» МОЗ Украины

ПОРАЖЕНИЕ СОСУДОВ У ПАЦИЕНТОВ С СИСТЕМНОЙ СКЛЕРОДЕРМИЕЙ

VASCULAR LESIONS IN PATIENTS WITH SYSTEMIC SCLEROSIS Iegudina Ie.D., PhD, Associate professor of the department of the propedeutic of the internal medicine, SE "Dneprope- trovsk Medical Academy" of Health Ministry of Ukraine

АННОТАЦИЯ Манифестное поражение сосудов наблюдается у 88% от числа больных ССД, клинические, инстру- ментальные и морфологические признаки которого тесно связаны со степенью активности патологиче- ского процесса и длительностью болезни, с характером «вегетативного паспорта» (ваготонический и сим- патотонический тип вегетативной нервной системы), с серопозитивностью заболевания по антитопоизо- меразным антителам, антинуклеарному фактору, антителам к нативной дезоксирибонуклеиновой кислоте и кардиолипину. Ангиопатия при ССД сопровождается повышением легочного сосудистого сопротивле- ния, развитием легочной гипертензии и изменениями процессов вазодилатации, при этом интегральные сосудистые клинические, инструментальные и морфологические параметры влияют на тяжесть склеродер- мической пневмопатии и нефропатии, выраженность пролиферации эндотелия, лимфогистиоцитарной ин- фильтрации и микротромбозирования сосудов. Иммунологические параметры, наряду с интегральным уровнем эндотелиальной сосудистой дисфункции, участвуют в патогенетических построениях васкулопа- тии при ССД и обладают у таких пациентов прогностической значимостью. ABSTRACT The manifest vascular lesion occurs in 88% of patients with SSc, clinical, instrumental and morphological features of which are closely related to the degree of activity of pathological process and the duration of the disease, the nature of the "vegetative passport" (vagotonic and simpathotonic type of autonomic nervous system), with seropositivity of the diseases on anti-topoisomerase antibodies, antinuclear factor, antibodies to native deoxyribo- nucleic acid and cardiolipin. Angiopathy in SSc is accompanied by an increase of pulmonary vascular resistance, development of pulmonary hypertension and change processes of vasodilation, while the integrated vascular clinical, instrumental and morphological parameters have an influence on the severity of scleroderma pneumopathy and nephropathy, severity of endothelial cell proliferation, lymphohistiocytic infiltration and microthrombosis of vessels. Immunological parameters, along with an integral level of vascular endothelial dysfunction, participate in the pathogenetic constructions of vasculopathy in SSc and have prognostic significance in these patients. Ключевые слова: склеродермия, сосуды, ангиопатия, течение, патогенез. Keywords: scleroderma, vessels, angiopathy, course, pathogenesis.

The scientific heritage No 7 (7),2016 49 Introduction. Among rheumatological disease the We studied the clinical course index of the part of systemic sclerosis (SSc) is about 2%, [22], and angiopathy (Ω) by the formula: {=(:)  }, the number of such patients is increasing everywhere where Σ - sum of points of all clinical signs of SSc, Ε - [16]. One of the main manifestations of SSc is a vascu- the number of signs, Υ - the degree of disease activity. lar lesion [20,17], the morphological study of the skin Determined also instrumental vascular index (VI-Ψ), and internal organs reveals the signs of angiopathy in wherein each average signs of the patients (Χ) with its all cases in these patients [19]. Vascular pathology in standard deviation (ς) were evaluated at 1 point in the SSc include primary and secondary (associated with case {<Χ + ς}, at {Χ + ς↔Χ + 2ς} - 2 points, at {Χ + pulmonary pathology) pulmonary hypertension [11], 2ς↔Χ + 3ς} - 3 points, at {> Χ + 3ς} - 4 points. digital arteritis with necrosis of the phalanges [18], Calculated  to one patient according to the formula: chronic kidney disease with changes in glomerular ar- {Ψ = (Α + 2Β + 3C + 4Δ): Ε}, where «Α, Β, C, Δ» - the terioles and capillaries [20,12], affection of carotid and number of patients, respectively, with 1, 2, 3 and 4 coronary arteries [1,2]. points, «E "- the number of indicators. To determine the Variants of the clinical course of cardiovascular integral index of endothelial vascular dysfunction (Θ) disease in these patients are not studied enough, it re- first in patients determined rate of change (Δ) mains little-known the nature of the relationship be- vasoconstrictors indicators - vascular endothelial tween the morphological manifestations of skin and growth factor (VEGF), endothelin-1 (ET1 and kidney angiopathy, the role of the immune system dis- thromboxane A2 (TxA2), and vasodilator prostacyclin orders and vascular endothelial function in the patho- (PgI2) according to the formula: {Χ =[(F -F ): ς] 2, genesis constructions of scleroderma angiopathy. The 1 2 where F and F - figures of the sick and the healthy, ς preceding became the purpose and objectives of this 1 2 study. - standard deviation in healthy. Then calculated  by Materials and methods. The study included 65 the formula: {= (    ) :  }, «Κ» - VEGF, patients with SSc in the age from 15 to 67 years (mean «Λ» - ET1, «Μ» - TxA2, «Ν» - PgI2 (endothelial age 39,5 ± 1,67 years), among whom there were 9,5% dysfunction was diagnosed when Θ> 5 units). of men and 90.5% women. The duration of the clinical Laboratory parameters were studied in 30 healthy manifestation of the disease was 9,0 ± 0,95 years. All subjects as a control group(13 men and 17 women. aged surveyed have chronic form of the pathological 18-65 years). process, I degree activity ascertained in 38.4% of cases, Using biochemical analyzer «Olympus-AU-640" II - in 36.9%, III - to 24.7%. The limited cutaneous form (Japan ") were investigated in serum creatinine levels, was diagnosed in 45.1% of patients, the diffuse - in fibrinogen (FG), C-reactive protein (CRP), circulating 27.7%, lesion of skeletal muscle - at 40.9%, joints - at immune complexes (CIC) and rheumatoid factor (RF). 81.2%, theart - at 78.5%, lung - at 58.4%, esophageal - Levels of antibodies to native deoxyribonucleic acid at 61.5%, liver - in 27.6%, kidney - at 31.7%, the central (aDNA), cardiolipin (aCL), cyclic citrullinated peptide nervous system - at 32.1%, peripheral - at 37.5%, antibodies (aCCP), VEGF indicators, ET1, TxA2, cy- sclerodactyly was found in 18.6% of cases, Raynaud's clic guanosine monophosphate (cGMP), E-selectin syndrome - in 93,4%, Sjögren's syndrome - in 17,9%, (Esel), P-selectin (Psel ) (reader «PR2100 Sanofi diag- CREST-syndrome - 7.9%. nostic pasteur», France) were investigated by immune- Patients underwent electrocardiography (devices enzyme analysis. The levels of anti- topoisomerase an- "MІDAK-EK1T", Ukraine and «Bioset-8000", Ger- tibodies (aScl70) and antinuclear factor (ANF) were many), echocardiography ( «Acuson-Aspen-Siemens», determined by immunoblotting method. Seropositivity Germany and "the HD-11-XE-Philips», The Nether- for aScl70 was determined in 83.5% of cases, for ANF lands), X-ray examination of joints and lungs ( «Mul- - in 63.9% by aDNA - in 67.2%, by RF - in 67.9%, by tix-Compact-Siemens", Germany), esophagogastros- aCCP – in 27.1%. During the evaluation of renal func- copy (fiberscope «Olympus-GIF-Q20», Japan), sonog- tion was used defining glomerular filtration rate by raphy of internal organs (scanner «Envisor-Philips» MDRD eGFR formula by determining serum creatinine (Netherlands)), the ultrasonic doppler of the blood ves- level. sels (angiography «Aplia- XG-Toshiba », Japan), bio- In 37 patients (32 women and 5 men) aged 15 to microscopy of conjunctiva vessels (slit lamp «Haag- 67 years (mean age 42,8 ± 2,03 years) performed skin Streit-Bern-900», Switzerland). Determine the mean biopsy, and in 8 of them with urinary syndrome – kid- peripheral arterial pressure (MAP) and pulmonary ar- ney biopsy, which was carried out against the back- tery pressure (PAP), total peripheral resistance (TPR) ground of ataralgezia with ultrasound kidney control. and pulmonary vascular resistance (PVR), vascular We used the technique of «True-Cut» («the present cut- vegetative index (VVI), intravessels (IVI), vessels (VI) off") with «Biopty-Bard» high-speed pistol. Micro- and extravessels indexes (EVI), the initial diameter of scopic examination was performed on a microscope the brachial artery (CI), the degree of vasodilatation «Olympus-AX40» from a digital video camera «Olym- (ΔD), the diameter during the time of vasodilation (DV) pus-DP50». Damage of the individual kidney structures and the index of vascular tension (IVT), set the initial (glomeruli, tubules, stroma and vessels) were scored vegetative tone ( "vegetative passport") of the patients, (from 0 to 3). The average damage (θ) was calculated distributing them to eutonics, vagotonics and sympa- by the formula: {θ = (α + 2β + 3γ) :( α + β + γ + δ)}, thotonics. where «α, β, γ» - the number of patients with respec- tively 1, 2 and 3 points, and «δ» - the number of patients with the absence of this sign. 50 The scientific heritage No 7 (7),2016 Statistical analysis of the results was carried out leukocytoclastic enantemy - from VI values. Given by computer variations, non-parametric, correlation, re- such complex statistical calculations made the follow- gression, single (ANOVA) and multivariate (ANOVA ing conclusions: 1) the presence of Raynaud's syn- / MANOVA) analysis of variance (program «Microsoft drome with SSc is a risk factor for high PVR, and le- Excel» and «Statistica-Stat-Soft», USA). Determine sions of the peripheral nervous system is a risk factor the average value, standard errors and deviations, para- for the involvement in the process of carotid arteries; 2) metric Pearson correlation coefficients and nonpara- indicator VI> 9 points (> Χ + ς study group) refers to metric Kendall criteria, Brown-Forsythe variance crite- prognosis negative features of leukocytoclastic enan- ria, multiple regression, Student's, Wilcoxon-Rao, temy. McNemar- Fisher's criteria and the accuracy of the sta- As shown by Brown-Forsythe of variance and tistics. Kendall correlation analysis, fibrinogenemia defines in Results. In the process of clinical and instrumental these patients the level of pBP, the serum concentration examination the signs of angiopathy were set at 88.2% of aScl70 - pAP. In this regard, the values of FG> 8 g/l of patients with SSc who formed the experimental are a risk factor for arterial hypertension, and positivity group, the control group wasformed by other patients. for aScl70 – lung hypertension. The distribution of the experimental group in frequency According to multivariate Wilcoxon-Rao analysis of clinical signs of the disease is closely associated with of variance, integrated morphological signs of vascular vascular disorders, it was as follows: Raynaud's syn- skin lesions are affected by the duration of the disease, drome, peripheral neuropathy, hypertension (MAP> 15 indicators aScl70 and aCL. As the single-factor analy- mmHg), encephalopathy, pulmonary hypertension sis of the Brown-Forsythe, the duration of the disease (PAP> 20 mmHg), glomerulonephritis, telangiectasia, affects the degree of thickening of the vessel walls, pro- antiphospholipid syndrome, uveitis, capillaritis of the liferation of the intima and the appearance of extrava- hands and feet are correlated as sation of red blood cells, the values aScl70 - levels of 50:38:34:30:28:22:18:16:12:10. The defeat of the oi- lymphohistiocytic infiltration and fibrinoid swelling of rfice of the aorta was detected in 55.6% of patients, the the vascular wall, parameter aCL - endothelial prolifer- left common carotid artery - at 27.3%, right - at 28.1%, ation, the degree of vascular trombosis, aDNA - the na- the left internal carotid artery - at 36.9%, right - at ture of mucoid swelling. 24.6% . Indicator MAP was 108,8 ± 2,71 mmHg, PAP SSc characterized by violation of vascular endo- - 12,2 ± 0,47 mmHg, the ratio of MAP / PBP - 11,7 ± thelial function [4, 6], and as an example, vasospastic 0,67%, TPR - 2,3 ± 0,10 din×sec×cm-8, PVR - 222,3 Raynaud's syndrome, in the genesis of which is in- ±10,65 din ×sec×cm-5, PVR/TPR - 9,0 ± 0,52%, VVI - volved vascular endothelial dysfunction with hyper 15,9 ± 0,79 r.u., DI - 4,4 ± 0,02 mm and ΔD - 12,1 ± 0 ET1 and ESel [15, 13]. To a greater extent pulmonary , 71%, DV - 5,5 ± 0,04 mm, IVT - 1,4 ± 0,10 r.u. and renal vessels react on changes in endothelial dys- According to Wilcoxon-Rao multivariate analysis, function in these patients [8,7]. with the development the integrated clinical and instrumental vascular indices of pulmonary hypertension, lesion of renal arterioles are affected by the degree of disease activity, the type and capillaries [5]. Vascular endothelial dysfunction in of autonomic nervous system, indicators aScl70 and SSc appears appropriate dysregulation of angiogenesis aCL. To assess the influence of various factors on the due to enhanced synthesis of VEGF [14]. clinical features of scleroderma angiopathy, we se- We have established in patients with SSc direct lected those that are both significant correspond to the correlation of Pearson between the levels in the serum results of one-way variance analysis Brown-Forsythe of aCL and TxA2, CRP and HCys, ANF - and VEGF. and nonparametric correlation Kendall analysis. It The content of VEGF directly correlated with the val- turned out that with the degree of activity of SSc asso- ues of Ω, Ψ and Θ. In addition, as demonstrated by the ciated the development of uveitis and leukocytoclastic analysis of Kendall, the parameters Ω and  inversely enantemy, with the duration of the pathological process correlated with the values of PGI2, only Ω has positive - values of MAP, PAP and ΔD, with the level of aScl70 correlation with the ET1 and TxA2, Ψ - with cGMP, Θ and aDNA – capillaritis of the hands and feet, with the - with Esel. Dispersion-correlation of telangiectasia, aCCP - the presence of telangiectasia and dyscircula- glomerulonephritis and hypertension are related to in- tory encephalopathy. dex Θ. Last is directly correlated with the pBP, pAP, Patients of experimental and control groups were the degree of narrowing of carotid arteries, endothelial significantly different from each other in their "vegeta- proliferation and fibrinoid swelling of the skin vessels. tive passport" (in the presence of angiopathy -sympa- It is known that chronic kidney disease is observed thotonics prevailed, and among other patients - vago- in 1/3 of the number of patients with SSc [20], and for tonics) that McNemar-Fisher analysis showed, thus its very typical, though non-specific, changes in blood making ln6,2 ± 0,27 r.u. and ln6,5 ± 0,67 r.u. vessels [3], and biopsy reveal necrotizing glomerulone- Discussion. According to the results of the varia- phritis with severe lymphohistiocytic infiltration of glo- tional, variance and correlation analysis, the rate ΔD> merular arterioles and capillaries [12]. According to our 4 r.u. (> Χ + ς study group) reflects the severity of sys- data, the chronic scleroderma nephropathy occurs with temic angiopathy, which has a certain practical signifi- splitting and thickening of the glomerular capillary cance. The development of Raynaud's syndrome and loops, the proliferation of the endothelium of the capil- pulmonary hypertension directly depends from indica- laries and arterioles, with lymphohistiocytic, plasmo- tor PVR, the formation of peripheral neuropathy - from cytic and neutrophil their infiltration, with fibrinoid the changes of the carotid arteries, the emergence of swelling and necrosis, hyalinosis, elastofibrosis and The scientific heritage No 7 (7),2016 51 sclerosis of vessels, as well as perivascular sclerosis, r.u., kidney stroma - 1,25 ± 0,107 r.u., in this case re- with deposition in capillaries and arterioles IgA, IgG, vealed a positive parametric correlation of Pearson cri- IgM, C3- and C1q-complement components, as re- teria between θ vessels and glomeruli. In addition, ac- flected in Fig. 1. θ vessels amounted to 0,76 ± 0,070 cording to the results of the non-parametric Kendall r.u., glomeruli - 0,95 ± 0,077 r.u., tubules - 1,28 ± 0,122 analysis, θ vessels directly related to the capillaritis of the hands and feet. 8

6

4

2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Fig. 1. Absolute frequency of morphological features of vessels lesion in renal biopsy in patients with scleroderma nephropathy. 1 - hyalinosis 2 - splitting and thickening of the capillary loops, 3 - elastofibrosis, 4 - perivascular sclerosis, 5 - wall sclerosis, 6 - IgA deposits in capillaries, 7 - deposits of IgG in capillaries, 8 - fibrinoid swelling, 9 - fibrinoid necrosis, 10 - IgM deposits in capillaries, 11 - neutrophilic infiltration of capillaries, 12 - the proliferation of capillary endothelium, 13 - C3 deposits in the capillaries, 14 - plasmatic impregnation of arterioles, 15 - the proliferation of the endothelium of arterioles, 16 - dysmucoidosis, 17 - C1q deposits in the capillaries, 18 - IgG deposits in the arterioles, 19 - lymphohistiocytic infiltration, 20 - IgA deposits in arterioles, 21 - IgM deposits in arterioles, 22 - C3 deposits in arterioles, 23 - C1q deposits in arterioles.

Further statistical processing of the obtained data References showed variance directly correlation of capillary endo- 1. Ciccone M.M., Scicchitano P., Zito A. et al. thelium proliferation and neutrophil infiltration from Ω, (2015) Evaluation of differences in carotid intima-me- and plasmatic impregnation and IgG deposition - from dia thickness in patients affected by systemic rheumatic Ψ. Taking into account of the statistical data was made diseases. Intern. Emerg. Med., 10 (7): 823-830. the following conclusion: the value Θ> 9 r.u. (> Χ ± ς 2. Dadoniene J., Cypiene A., Ryliskyte L. et al. SSc patients) indicate about the severity of fibrinoid (2015) Skin autofluorescence in systemic sclerosis is swelling of the walls of arterioles and IgA deposition in related to the disease and vascular damage: a cross-sec- them. tional analytic study of comparative groups. Dis. Mark- Conclusions. ers., 20 (15): 837470. 1. The manifest vascular lesion occurs in 88% of 3. De Groot K. (2014) Renal manifestations in patients with SSc, clinical, instrumental and morpho- rheumatic diseases. Internist, 48 (8): 779-785. logical features of which are closely related to the de- 4. Denton C.P. (2015) Systemic sclerosis: from gree of activity of pathological process and the duration pathogenesis to targeted therapy. Clin. Exp. Rheu- of the disease, the nature of the "vegetative passport" matol., 33 (4): 3-7. (vagotonic simpatotonic type of autonomic nervous 5. Dimitroulas T., Sarafidis P., Roma V. (2010) system), with seropositivity of the disease by aScl, Scleroderma renal crisis accompanied by new-onset ANF, aDNA. pulmonary arterial hypertension: an acute systemic en- 2. Angiopathy in SSc accompanied by an increase dothelial injury? Case report and literature. Inflamm. in PVR, the development of pulmonary hypertension Allergy Drug. Targets., 9 (4): 313-318. and changes in the processes of the vasodilation, while 6. Ferrante A., Guggino G., Di Liberto D. et al. the integrated vascular parameters Ω, Ψ and  affect (2016) Endothelial progenitor cells: Are they display- the severity of scleroderma pneumopathy and nephrop- ing a function in autoimmune disorders? Mech. Age- athy, severity of endothelial cell proliferation, lympho- ing. Dev., 3 (5): 122-128. histiocytic infiltration and microtrombosis of vessels. 7. González-Suárez I., Arpa J., Ríos-Blanco 3. Indicators aScl, ANF and FG, along with inte- J.J. (2016) Brain microvasculature involvement in gral level of endothelial dysfunction Θ, are involved in ANCA positive vasculitis. Cerebrovasc. Dis., 41 (5-6): the pathogenestic constructions of vasculopathy in SSc 313-321. and in these patients have prognostic significance. 8. Guo L., Li M., Chen Y. et al. (2015) Anti- endothelin receptor type a autoantibodies in systemic 52 The scientific heritage No 7 (7),2016 lupus erythematosus-associated pulmonary arterial hy- 16. Ramos-Casals M., Brito-Zerón P., Kostov B. pertension. Arthritis Rheumatol., 67 (9): 2394-2402. (2015) Google-driven search for big data in autoim- 9. Hegner B., Schaub T., Catar R. et al. (2016) mune geoepidemiology: analysis of 394,827 patients Intrinsic deregulation of vascular smooth muscle and with systemic autoimmune diseases. Autoimmun. Rev., myofibroblast differentiation in mesenchymal stromal 14 (8): 670-679. cells from patients with systemic sclerosis. PLoS One., 17. Sharma A., Dhooria A., Aggarwal A. Rathi 11 (4): 0153101. M. (2016) Connective tissue disorder-associated vascu- 10. Ho Y.Y., Lagares D., Tager A.M., Kapoor litis. Curr. Rheumatol. Rep., 18 (6): 31-41. M. (2014) Fibrosis – a lethal component of systemic 18. Sharp C.A., Akram Q., Hughes M., Muir L. sclerosi. Nat. Rev. Rheumatol., 10 (7): 390-402. (2016) Differential diagnosis of critical digital ischemia 11. Karabay C.Y., Karaahmet T., Tigen K. et al. in systemic sclerosis: Report of five cases and review (2011) Cardiovascular involvement in patients with of the literature. Semin. Arthritis Rheum., 46 (2): 209- systemic sclerosis: insights from electromechanical 216. characteristics of the heart. Anadolu Kardiyol. Derg., 19. Srivastava R., Jyoti B., Bihari M., Pradhan 11 (7): 643-647. S. (2016) Progressive systemic sclerosis with intraoral 12. Kubota K., Ueno T., Mise K. et al. (2015) manifestations: A case report and review. Indian J. ANCA-associated vasculitis in a patient with system- Dent., 7 (2): 99-104. atic sclerosis and Sjögren's syndrome: a case report. 20. Visconti L., Atteritano M., Buemi M., San- Case Rep. Nephrol. Dial., 5 (2): 113-117. toro D. (2014) Renal and extra-renal involvement in 13. Latuskiewicz-Potemska J., Chmura-Skirlin- sclerodermia. G. Ital. Nefrol., 31 (5): 120-126. ska A., Gurbiel R.J., Smolewska E. (2016) Nailfold 21. Wang Y.J., Huang X.L., Yan J.W. et al. capillaroscopy assessment of microcirculation abnor- (2015) The association between vibration and vascular malities and endothelial dysfunction in children with injury in rheumatic diseases: a review of the literature. primary or secondary Raynaud syndrome. Clin. Rheu- Autoimmunity, 48 (1): 61-68. matol., 35 (8): 1993-2001. 22. Yang Z., Ren Y., Liu D. et al. (2016) Preva- 14. Manetti M., Guiducci S., Matucci-Cerinic lence of systemic autoimmune rheumatic diseases and M. (2016) The crowded crossroad to angiogenesis in clinical significance of ANA profile: data from a ter- systemic sclerosis: where is the key to the problem? Ar- tiary hospital in Shanghai, China. APMIS, 124 (9): thritis Res. Ther., 18 (5): 36-46. 805-811. 15. Overbury R., Murtaugh M.A., Fischer A., Frech T.M. (2015) Primary care assessment of capil- laroscopy abnormalities in patients with Raynaud's phenomenon. Clin. Rheumatol., 34 (12): 2135-2140.

The scientific heritage No 7 (7),2016 53 Абдужаппаров С.Б. Республиканский онкологический научный центр Министрества здравоохранения Республики Узбекистан (РОНЦ МЗ РУз), Ташкент, научный руководитель отделения онкопроктологии, доктор медицинских наук, профессор Пулатов Д.А. Республиканский онкологический научный центр Министрества здравоохранения Республики Узбекистан, Ташкент, научный руководитель отделений химиотерапии, доктор медицинских наук Юсупбеков А.А. Республиканский онкологический научный центр Министрества здравоохранения Республики Узбекистан, Ташкент, заместитель директора по научной работе, доктор медицинских наук Камышов С.В. Республиканский онкологический научный центр Министрества здравоохранения Республики Узбекистан, Ташкент, старший научный сотрудник отделения химиотрепии-II, кандидат медицинских наук Ниёзова Ш.Х. Республиканский онкологический научный центр Министрества здравоохранения Республики Узбекистан, Ташкент, младший научный сотрудник отделения химиотрепии-II

ОЦЕНКА КЛИНИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ТОЛСТОЙ КИШКИ

EVALUATION OF CLINICAL AND GENETIC FACTORS OF PHARMACOLOGICAL TREATMENT RESISTANCE IN PATIENTS WITH COLON CANCER Abduzhapparov S.B., National Cancer Research Center of the ministry of Health of the Republic of Uzbekistan (RORC MH Uz), Tashkent, supervisor of oncoproctology department, Doctor of Medical Sciences, Professor. Pulatov D.A., National Cancer Research Center of the ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, supervisor of chemotherapy department, Doctor of Medical Sciences. Yusupbekov A.A., National Cancer Research Center of the ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Deputy Director for Science, Doctor of Medical Sciences. Kamyshov S.V., National Cancer Research Center of the ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Senior researcher at the chemotherapy-II department, PhD. Niyozova Sh.Kh., National Cancer Research Center of the ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Junior Researcher at the chemotherapy-II department.

АННОТАЦИЯ Статья посвящена изучению клинико-генетических факторов фармакологической резистентности у больных раком толстой кишки (РТК). Проведен ретроспективный анализ историй болезни 61 больного РТК III-IV стадий, оказавшихся резистентными к 5-фторурацил (5-ФУ) химиотерапевтическим режимам. Показана зависимость развития резистентности от различных клинических и морфологических факторов: глубины опухолевой инвазии, гистологического типа опухоли, наличия метастазов. Изучение полиморфизма генов показало, что реже всего обнаруживался полиморфизм гена DPYD, ответственного за катаболизм 5-ФУ – у 17 (27,9%) пациентов. Гены XPD 312 и XPD 751, отвечающие за эффективность активации оксалиплатина встречались примерно одинаково – у 22 (36,1%) и 23 (37,7%) больных соответственно. И наиболее часто – у 50 (82,0%) больных выявлялся мутантный ген ERCC1 8092, участвующий в восстановлении повреждений ДНК, индуцируемых алкилирующими агентами. Проведённые исследования позволят более полно учитывать клинико-генетические факторы для индивидуального выбора адекватной схемы дальнейшего лечения пациентов с РТК, резистентным к 5-ФУ- режимам химиотерапии. ABSTRACT The article is devoted to the study of the clinical and genetic factors pharmacological resistance in patients with colon cancer (CC). A retrospective analysis of case histories of 61 patients CC with stage III-IV caught resistant to 5-fluorouracil (5-FU) chemotherapy regimen. The dependence of the development of resistance by 54 The scientific heritage No 7 (7),2016 various clinical and morphological factors: the depth of tumor invasion, histological type of tumor, presence of metastases. The study of gene polymorphism showed that the least likely to be detected DPYD polymorphism of the gene responsible for the catabolism of 5-FU - in 17 (27.9%) patients. The genes XPD 312 and 751 are responsible for the effectiveness of oxaliplatin activation occurred about the same - in 22 (36.1%) and 23 (37.7%) patients, respectively. And most often - in 50 (82.0%) patients detected mutant gene ERCC1 8092, participating in the restoration of the DNA damage induced by alkylation agents. Conducted studies will more fully take into account the clinical and genetic factors for individual selection scheme adequate for further treatment of patients with CC, resistant to 5-FU chemotherapy regimens. Ключевые слова: 5-фторурацил, клинико-генетические факторы, полиморфизм генов, рак толстой кишки, резистентность опухоли, химиотерапия Keywords: 5-fluorouracil, chemotherapy, clinical and genetic factors, colon cancer, gene polymorphism, tumor resistance

Рак толстой кишки (РТК) в структуре онкоза- оценка возможных реакций организма на лекар- болеваемости во всем мире занимает традиционно ственные средства в зависимости от генетических ведущие позиции. При этом успех химиотерапии факторов [2,5]. данной онкопатологии во многом зависит от инди- В то же время, возможности фармако-генети- видуальных генетических особенностей пациента, ческого исследования при использовании традици- влияющих как на эффективность лекарственного онных, широко применяемых режимов химиотера- воздействия, так и на степень проявления побочных пии РТК, таких, как FOLFOX, во многом остаются эффектов. В большинстве случаев РТК диагности- недооцененными, хотя генетические основы инди- руется в поздних стадиях, когда возможности хи- видуальной чувствительности к ингибиторам топо- рургического и медикаментозного лечения оказы- изомеразы, производным платины, фторпиримиди- ваются неэффективными. Свой вклад в это дает и нов и других компонентов, входящих в названные разнообразие клинических форм заболевания, стер- схемы, изучены достаточно хорошо [1,3]. тость его симптомов на ранних стадиях и недоста- Цель работы. Изучение клинико-генетиче- точная эффективность методов диагностики [1,3]. ских факторов фармакологической резистентности Между тем, эффективность химиотерапевти- у больных раком толстой кишки. ческого воздействия на РТК во многом зависит от Материалы и методы. Был проведен ретро- индивидуальных генетических факторов. Генети- спективный анализ историй болезни 61 больного ческие маркёры в настоящее время позволяют оце- РТК III-IV стадий, оказавшихся резистентными к 5- нить индивидуальный риск развития ряда онколо- фторурацил-содержащим режимам. Из них мужчин гических заболеваний, выявить патологию на ран- было 27 (44,3%), женщин – 34 (55,7%). Средний нем этапе и предсказать эффективность возраст пациентов составил 56,7+0,2 лет (Таблица назначаемого противоопухолевого лечения. Зада- 1). Группы были сопоставимы по основным харак- чей фармакогенетического тестирования является теристикам (возрасту, полу, стадии, гистологиче- ским типам, дифференцировке).

Таблица 1 Характеристика пациентов с резистентным раком толстой кишки по полу и возрасту Характеристики Режимы (число курсов 2-4) Всего пациентов Мейо FOLFOX (n=61) (n=31) (n=30) Возраст (в среднем, лет) 62,9+0,5 55,9+0,4 56,7+0,2 Мужчины 13 (48,1%) 14 (51,9%) 27 (44,3%) Женщины 18 (52,9%) 16 (47,1%) 34 (55,7%)

Полихимиотерапия (ПХТ) проводилась с пал- IROX (оксалиплатин 85 мг/м2 в/в в 1-е сутки; ири- лиативной целью в послеоперационном периоде у нотекан 200 мг/м2 в/в в 1-е сутки) + бевасцизумаб. больных с регионарными и отдалёнными метаста- В дальнейшем, в зависимости от выбранной так- зами. 31 (50,8%) больной получали 5-фторурацил в тики, проводили оперативное лечение, продолже- составе режима Мейо (лейковарин 20 мг/м2 с после- ние паллиативного лечения, наблюдение. дующим болюсом 5-фторурацила по 425 мг/м2, 1-5 Резистентность к режиму определялась по дан- день, следующий с 29 дня) и 30 (49,2%) – в составе ным контрольных обследований после 2-4 курсов режима FOLFOX (лейковарин 200 мг/м2 2 ч в 1 и 2 ПХТ. Эффективность оценивалась путём определе- день, оксалиплатин 85 мг/м2 1 день, 5-фторурацил ния размеров контролируемых очагов, согласно 400 мг/м2 болюс, 5-фторурацил 600 мг/м2 22 ч в 1 и шкале ВОЗ (полная, частичная регрессия, стабили- 2 день, следующий с 15 дня). зация, прогрессирование). При наличии мутаций в исследуемых генах, Стабилизация процесса (т.ё. колебание разме- определяющих переход препаратов оксалиплатина ров контролируемых очагов в пределах 25% как в и 5-фторурацила в активную форму, больным про- сторону увеличения, так и уменьшения) и прогрес- водились режимы, исключающие 5-фторурацил: сирование процесса (увеличение контролируемых очагов более чем на 25% от исходных размеров) The scientific heritage No 7 (7),2016 55 расценивалось как признак низкой чувствительно- текцию ПЦР-продукта проводили методом элек- сти опухоли или её отсутствия. трофореза в агарозном геле с бромистым этидием Медико-генетические исследования проводи- под УФ-светом с длиной волны 310 нм. [4,10] лись в Институте иммунологии АН РУз. Выделение Результаты и обсуждение. Исследование по- ДНК из образцов цельной венозной крови осу- казало, что чаще всего резистентными к химиоте- ществлялось фенол-хлороформным методом. рапии были пациенты с локализацией процесса в Определение полиморфизма генов XPD 312, XPD сигмовидной кишке - 22 (35,9%) случаев. Не- 751, ERCC1 8092 и DPYD проводили методом по- сколько реже - 12 (19,7%) больных были с локали- лимеразной цепной реакции (ПЦР) с анализом по- зацией первичного очага в нисходяще-ободочной лиморфизма длин рестрикционных фрагментов с кишке. Среди всех пациентов с резистентным РТК, соблюдением общепринятой схемы исследования. по 9 (14,8%) были с локализацией первичного очага ПЦР-реакцию осуществляли с использованием су- в восходяще-ободочной, поперечно-бодочной и хого набора реагентов GenePak™ PCR Core (произ- прямой кишке. Таким образом, резистентность к 5- водство ООО «Лаборатория Изоген», Россия). Де- фторурацил-содержащим режимам преимуще- ственно отмечалась при поражении левого отдела толстой кишки (Таблица 2). Таблица 2 Локализация первичного очага у больных с резистентным раком толстой кишки Степень дифференцировки Мейо FOLFOX Всего (n=31) (n=30) (n=61) Восходяще-ободочная 3 (9,7%) 6 (20%) 9 (14,8%) Поперечно-ободочная 5 (16,1%) 4 (13,3%) 9 (14,8%) Нисходяще-ободочная 7 (22,6%) 5 (16,6%) 12 (19,7%) Сигмовидная 11 (35,5%) 11 (36,8%) 22 (35,9%) Прямая 5 (16,1%) 4 (13,3%) 9 (14,8%)

При анализе зависимости чувствительности от лишь у 10 (16,4%) процесс был в стадии Т2 (Таблица состояния первичного очага установлено, что из 3). Это означало, что чем больше инвазия первич- всех пациентов, оказавшихся резистентными к 5- ного очага в окружающие ткани, тем больше веро- фторурацилу, большая часть – 31(50,8%) – была с ятность развития резистентности к 5-фторурацил- Т3. У 20 (32,8%) пациентов была выявлена Т4 и содержащим режимам. Таблица 3 Характеристика пациентов с резистентным раком толстой кишки по TNM TNM Мейо FOLFOX Всего (n=31) (n=30) (n=61) Т2 6 (19,4%) 4 (13,3%) 10 (16,4%) Т3 16 (51,6%) 15 (50%) 31 (50,8%) Т4 9 (29,0%) 11 (36,7%) 20 (32,8%) N0 3 (9,7%) 4 (13,3%) 7 (11,4%) N1 5 (16,1%) 7 (23,3%) 12 (19,7%) N2 23 (74,2%) 19 (63,4%) 42 (68,9%) M0 17 (54,8%) 19 (63,3%) 36 (59,0%) M1 14 (45,2%) 11 (36,4%) 25 (41,0%)

Региональное метастазирование до уровня N2 (29,3%) малочувствительных к 5-фторурацилу па- ,было у ¾ резистентных пациентов РТК. Исследо- циентов они наблюдались в печени. Метастазы в вание показало, что устойчивость к лечению чаще легкие отмечались всего у 6 (9,8%) больных и до- (более чем у 55%) отмечалась при отсутствии отда- вольно редко встречающийся метастаз в головной лённых метастазов (Таблица 3). мозг выявлен у 1 пациента (Таблица 4). Отдалённые метастазы из 41 резистентных па- циентов отмечались у 25 (41,0%), причём у 18 Таблица 4 Локализация отдалённых метастазов у больных с резистентным раком толстой кишки Отдалённый Мейо FOLFOX Всего метастаз (n=31) (n=30) (n=61) Печень 8 (25,8%) 10 (33,3%) 18 (29,5%) Легкие 3 (9,6%) 3 (10%) 6 (9,8%) Головной мозг 1 (3,3%) _ 1 (1,6%)

Как видно из Таблицы 5, резистентность к 5- (4,9%) пациентов с медулярным раком, что гово- фторурацил-содержащим режимам отмечалась у 28 рило о сравнительно более высокой чувствительно- (45,9%) пациентов с аденокарциномой и лишь у 3 сти двух последних гистологических типов РТК к 56 The scientific heritage No 7 (7),2016 химиотерапии 5-фторурацилом. Пациенты с перст- промежуточное положение, соответственно 8 невидноклеточным и плоскоклеточным вариан- (131,%) и 11 (18,1%) пациентов. тами рака по чувствительности к лечению занимали Таблица 5 Морфологические типы резистентного рака толстой кишки Мейо FOLFOX Всего Гистология (n=31) (n=30) (n=61) Аденокарцинома 12 (38,7%) 16 (53,3%) 28 (45,9%) Муцинозный 4 (12,9%) 2 (6,6%) 6 (9,8%) Перстневидно- 2 (6,5%) 6 (20%) 8 (13,1%) клеточный Медулярный 2 (6,5%) 1 (3,3%) 3 (4,9%) Железисто- 4 (12,9%) 1 (3,3%) 5 (8,2%) плоскоклеточный Плоскоклеточный 7 (22,5%) 4 (13,5%) 11 (18,1%)

При анализе степени дифференцировки (G) у ПХТ было установлено, что при режиме Мейо ре- резистентных пациентов особой разницы в зависи- зистентность чаще была при средней дифференци- мости от дифференцировки процесса отмечено не ровке процесса – у 11 (35,5%) пациентов, а при ре- было и колебалось от 24,5 до 27,8% (Таблица 6). жиме FOLFOX резистентность отмечалась в равной При анализе зависимости от проводимого режима пропорции как при высоко- , так и низко-дифферен- цированной формах и составила по 33,3%. Таблица 6 Характеристика больных с резистентным раком толстой кишки по степени дифференцировки Степень Мейо FOLFOX Всего дифференцировки (n=31) (n=30) (n=61) GХ (дифференцировку 1 (3,2%) - 1 (1,6%) определить невозможно) G1 (высоко-дифференцированная) 6 (19,4%) 9 (30,0%) 15 (24,5%) G2 (средне-дифференцированная) 11 (35,5%) 8 (26,7%) 19 (31,1%) G3 (низко-дифференцированная) 7 (22,5%) 10 (33,3%) 17 (27,8%) G4 (недифференцированная) 6 (19,4%) 3 (10,0%) 9 (14,8%)

Изучение полиморфизма генов у больных с ре- ERCC-4, ERCC-11 и XPR, которые участвуют в зистентным РТК показало, что большая часть паци- процессе как эксцизионной репарации нуклеоти- ентов – 50 (82,0%), имели мутантный ген ERCC1 дов, так и рекомбинантного восстановления. В ли- 8092 (Таблица 7). Гены семейства ERCC (excision тературе высказываются предположения, что cross complementing gene) участвуют в восстановле- ERCC-1, репарируя повреждения ДНК, может обес- нии повреждений ДНК, индуцируемых алкилирую- печивать резистентность к химиопрепаратам, вы- щими агентами, путем эксцизионной репарации зывающим гибель опухолевых клеток за счет таких нуклеотидов. Белок ERCC-1 является частью функ- повреждений [7,8]. ционального комплекса, включающего белки Таблица 7 Анализ полиморфизма генов у больных с резистентным раком толстой кишки Изучаемые гены Мейо FOLFOX Всего (n=31) (n=30) (n=61) XPD 312 12 (38,7%) 10 (33,3%) 22 (36,1%) XPD 751 11 (35,5%) 13 (43,3%) 23 (37,7%) ERCC1 8092 24 (77,4%) 26 (86,7%) 50 (82,0%) DPYD 8 (25,8%) 9 (30,0%) 17 (27,9%) Сочетание 24 (77,4%) 28 (93,3%) 52 (85,2%) нескольких генов

Гены XPD 312 и XPD 751 встречались при- Реже всего у больных с резистентным РТК об- мерно одинаково – у 22 (36,1%) и 23 (37,7%) боль- наруживался полиморфизм гена DPYD – у 17 ных соответственно. Ген XPD (xeroderma pigmento- (27,9%) пациентов. Ген DPYD дигидропиримидин- sum group D), кодирует один из основных элемен- дегидрогеназы (DPD) – основного фермента трех- тов эксцизионной репарации ДНК (nucleotide ступенчатого метаболизма урацила и тимидина, в excision repair – NER) – хеликазу. Полиморфизм результате приводящий к образованию бета-ала- XPD в 23 экзоне является значимым для оценки эф- нина. DPD играет важную роль в катаболизме 5- фективности метаболизма оксалиплатина [9]. фторурацила. По литературным данным, в 39-59% The scientific heritage No 7 (7),2016 57 случаев токсического действия 5-фторурацила вы- Список литературы является дефицит DPYP, диагностируемый по сни- 1. Clarke S.J., Yip S., Brown C., van Hazel женной активности DPD в мононуклеарах перифе- G.A., Ransom D.T., Goldstein D., Jeffrey G.M., Teb- рической крови. При сниженной активности DPYP butt N.C., Buck M., Lowenthal R.M., Boland A., у 55% больных наблюдается нейтропения IV сте- Gebski V., Zalcberg J., Simes R.J. Single-agent iri- пени [4,6]. notecan or FOLFIRI as second-line chemotherapy for Таким образом, проведённые исследования advanced colorectal cancer; results of a randomised позволят более полно учитывать клинико-генетиче- phase II study (DaVINCI) and meta-analysis [cor- ские факторы для индивидуального выбора адек- rected] // Eur. J. Cancer. -2011. –V.47. –P.1826-1836. ватной схемы дальнейшего лечения пациентов с 2. Gonzalez de Castro D., Clarke P.A., Al- РТК, резистентным к 5-фторурацил-режимам хи- Lazikani B., Workman P. Personalized cancer medi- миотерапии. cine: molecular diagnostics, predictive biomarkers, and drug resistance // Clin. Pharmacol. Ther. -2013. –V.93. Выводы –P.252-259. 1. Исследование показало, что резистентность 3. Loupakis F., Schirripa M., Zhang W., Fal- к 5-фторурацилу у пациентов с РТК чаще отмеча- cone A., Lenz H.-J. Pharmacogenetic Concerns in Met- лась у женщин (55,7%), причём преимущественно astatic Colorectal Cancer Therapy // Curr. Colorectal при поражении левого отдела толстой кишки. При Cancer Rep. -2012. –V.8. –P.263-271. анализе зависимости чувствительности от состоя- 4. Marsh S., McLeod H.L. Cancer pharmaco- ния первичного очага установлено, что 83,6% паци- genetics // Br. J. Cancer. -2004. –V.90. -N1. –P.8-11. ентов были с Т3-4, т.е. вероятность развития рези- 5. Mates I.N., Jinga V., Csiki I.E., Mates D., стентности к 5-фторурацил-содержащим режимам Dinu D., Constantin A., Jinga M. Single nucleotide pol- была больше, чем глубже инвазия первичного ymorphisms in colorectal cancer: associations with tu- очага. Отдалённые метастазы из 61 резистентных mor site and TNM stage // J. Gastrointestin. Liver Dis. пациентов РТК отмечались у 25 (41,0%), причём 18 -2012. –V.21. -N1. –P.45-52. из них (72%) были с метастазами в печень. 6. Ochiai T., Nishimura K., Noguchi H., 2. Сравнительно более высокая чувствитель- Kitajima M., Tsukada A., Watanabe E., Nagaoka I., ность отмечалась у пациентов с муцинозным и ме- Futagawa S. Prognostic impact of orotate phosphoribo- дулярным раком, а резистентность к 5-фторурацил- syl transferase among 5-fluorouracil metabolic en- содержащим режимам отмечалась у 28 (45,9%) па- zymes in resectable colorectal cancers treated by oral циентов с аденокарциномой. При анализе степени 5-fluorouracil-based adjuvant chemotherapy // Int. J. дифференцировки (G) у резистентных пациентов с Cancer. -2006. –V.118. -N12. –P.3084-3088. РТК особой разницы в зависимости от дифферен- 7. Orelli B., McClendon T.B., Tsodikov O.V. цировки процесса отмечено не было. Однако при The XPA-binding domain of ERCC1 is required for nu- режиме Мейо резистентность чаще была при сред- cleotide excision repair but not other DNA repair path- ней дифференцировке процесса (35,5% пациентов). ways // J. Biol. Chem. –2010. -V.285. –P.3705-3712. 3. Изучение полиморфизма генов у больных с 8. Zhang L., Wang J., Xu L., Zhou J., Guan X., резистентным РТК показало, что реже всего обна- Jiang F., Wu Y., Fan W. Nucleotide excision repair руживался полиморфизм гена DPYD, ответствен- gene ERCC1 polymorphisms contribute to cancer ного за катаболизм 5-фторурацила – у 17 (27,9%) susceptibility: a meta-analysis // Mutagenesis. -2012. – пациентов. Гены XPD 312 и XPD 751, отвечающие V.27. -N1. - P67-76. за эффективность активации оксалиплатина встре- 9. Кузнецова И.А., А.И. Дмитриева, С.С. чались примерно одинаково – у 22 (36,1%) и 23 Ракитин. Полиморфизм генов эксцизионной (37,7%) больных соответственно. И наиболее часто репарации ДНК XRCC1 С194Т и XPD A751C при – у 50 (82,0%) больных выявлялся мутантный ген раке легкого // Сибирский онкологический журнал. ERCC1 8092, участвующий в восстановлении по- -2011 . -Прил. -N1 . -С.65-66 . вреждений ДНК, индуцируемых алкилирующими 10. Минина В.И., Дружинин В.Г., Лунина. агентами. А.А., Ларионов А.В., Волков А.Н., Головина Т.А., Глушков А.Н. Исследование взаимосвязи между полиморфизмом генов репарации ДНК и частотой хромосомных аберраций в лимфоцитах крови человека // Экологическая генетика. -2011. -№2. – Т.9. -C.74-79.

58 The scientific heritage No 7 (7),2016 Парахонский А.П. Зав. курсом общей и клинической патофизиологии Кубанского медицинского института, Краснодар

ИММУННАЯ ДИАГНОСТИКА СЕПТИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ

IMMUNE DIAGNOSIS OF SEPTIC COMPLICATION Parakhonsky A.P., Head. course of General and clinical pathophysiology, Kuban medical Institute, Krasnodar

АННОТАЦИЯ В статье охарактеризовано значение развития сепсиса у ожоговых больных как наиболее частого и грозного инфекционного осложнения, приводящего пациентов к гибели. Обоснована важность разработки принципиально новых подходов к диагностике и терапии сепсиса. Отмечено, что без верного представле- ния об этиологии и патогенезе этого осложнения не может осуществляться надёжная диагностика. Отме- чено, что успех этого направления обеспечивает признание ключевой роли иммунных нарушений в патоге- незе сепсиса. Показано, что данные иммунного анализа часто оказываются определяющими для выбора тактики лечения. Заключено, что использование комбинированной иммунной формулы обеспечивает вы- сокое совпадение постановки иммунного и клинического диагноза сепсиса возможность прогнозирования развития сепсиса. ABSTRACT The article describes the importance of the development of sepsis in burn patients as the most frequent and formidable infectious complications, leading patients to death. Substantiates the importance of developing fundamen- tally new approaches to the diagnosis and therapy of sepsis. Noted that without a true understanding of the etiology and pathogenesis of this complication may not be a reliable diagnosis. It is obvious that the success of this direction provides recognition of the key role of immune disorders in the pathogenesis of sepsis. It is shown that the data of immune analysis are often crucial for treatment selection. It is concluded that the use of combination immune formula provides a high coincidence of production of immune and clinical diagnosis of sepsis the possibility of predicting the development of sepsis. Ключевые слова: ожоги, сепсис, иммунная диагностика, прогноз. Keywords: burns, sepsis, immune diagnosis, prognosis.

Сепсис у ожоговых больных, в частности с об- Сепсис может быть обусловлен не только об- ширными термическими поражениями - наиболее ширными ожогами, но и различными травмами, частое и грозное инфекционное осложнение, при- синдромом сдавливания, обморожением, разви- водящее таких пациентов к гибели. Анализ смерт- тием в организме воспалительных процессов во ности в группе тяжело обожжённых пациентов по- внутренних органах и тканях, хирургическими опе- казал, что смертность в группе больных с площадью рациями. Многообразие причин сепсиса создаёт глубоких ожогов > 40% поверхности тела (ПТ) со- большое число его клинических разновидностей. ставила ~ 67% [1]. При обширных ожоговых трав- До сих пор нет единой регламентированной клини- мах смертность от сепсиса всегда была очень вы- ческой классификации сепсиса, которая удовлетво- сока. Во многих ожоговых центрах мира и в насто- ряла бы всем условиям её практического примене- ящее время 80-85% случаев гибели пациентов, ния. Ежегодно в мире, по некоторым данным, сеп- получивших обширные термические травмы, обу- сис диагностируют, как минимум, у 1.5 млн., а в словлены именно сепсисом. США - у 750 тыс. человек. Анализ динамики септи- Отмечено, что частота развития инфекцион- ческих осложнений, проведенный за период с 1979 ных осложнений у ожоговых больных находится в по 2000 г. в клинических стационарах США, вы- прямой зависимости от площади термического по- явил более 10 300 случаев сепсиса [1]. На протяже- ражения кожи и глубжележащих тканей. Она вы- нии этого двадцатилетнего периода частота септи- сока у ожоговых больных уже при термических по- ческих осложнений неуклонно росла с 82.7 до 240.4 ражениях, превышающих 20% ПТ при площади случаев на 100 тыс. жителей. Сегодня из-за очень глубоких ожогов более 10%. Сепсис нередко разви- высоких показателей смертности септических вается при ожогах общей площадью более 30% ПТ больных и неуклонного роста этих показателей сеп- и при термических поражениях глубжележащих сис для клиницистов стал серьёзной проблемой, тканей, превышающих 15% ПТ. требующей решения. По оценке ведущих специали- Частота развития сепсиса возрастает при соче- стов, смертность при сепсисе приближается к 45%. тании термических поражений кожи и глубжележа- Несмотря на широкое применение современных ан- щих тканей с термоингаляционными поражениями тибиотиков и других химиотерапевтических дыхательных путей продуктами сгорания, горячим средств, риск летального исхода для пациентов с воздухом, перегретым паром, окисью углерода и др. сепсисом остаётся очень высоким. Причём эта величина зависит от возраста обожжён- За последние десять лет была проведена реви- ного: она высока у детей, а у лиц пожилого возраста зия опубликованных данных по септическому шоку частота сепсиса тем выше, чем они старше. The scientific heritage No 7 (7),2016 59 и сепсису, которые нередко осложняются разви- заболевания и его адекватным лечением на ранних тием «критической персистирующей болезни» стадиях. При ранней диагностике сепсис можно (КПБ) с органной дисфункцией, которая может раньше и эффективнее применять современную ин- продолжаться недели и месяцы [5]. Многие авторы тенсивную терапию, опережающую и купирующую отмечают, что появление КПБ - исторически недав- развитие септических состояний организма. Разу- нее событие, причём ранее эти пациенты умирали, меется, что без верного представления об этиоло- но сегодня они выживают, потому что функции ос- гии и патогенезе этого осложнения не может осу- новных органов поддерживаются экзогенно. ществляться надежная диагностика. Смертность от КПБ по их данным составляет 20- Совершенно очевидно, что успех этого направ- 40%, а у выживших людей часто развиваются раз- ления обеспечивает признание ключевой роли им- личные осложнения (когнитивные дисфункции, мунных нарушений в патогенезе сепсиса. Сепсис яв- нейропатии и миопатии, иммунные дисфункции), ляется инфекционным осложнением, которое мо- хотя острая смертность от сепсиса и тяжёлого сеп- жет возникнуть при травмах и хирургических сиса сократилась до 15-20% [7]. Однако ежегодно заболеваниях различного генеза. Иммунная система около 500 тыс. новых случаев появляется в пуле вы- организма является именно той системой, которая живших, но подверженных риску ранней смерти, предохраняет и защищает организм главным обра- когда пятилетний уровень смертности превышает зом от инфекционных заболеваний. Поэтом; 75% [6]. Таким образом, в США, по данным иссле- именно нарушения в системе иммунного ответа орга- дователей, в настоящее время регистрируется более низма на проникновение элементов чужеродной ге- 2.5 млн. выживших пациентов, подверженных вы- нома и его продуктов должны лежать в основе пато- сокому риску заболеваемости и смертности из-за генеза этого инфекционного осложнения. перенесённого ими в анамнезе тяжёлого сепсиса. Среди различных типов сепсиса ожоговый При обсуждении современных работ исследова- сепсис характеризуется наиболее яркой клиниче- телями высказывается и другая идея [5, 10, 11]. В ской картиной. Он протекает на фоне вторичной фокус ключевых исследований и механистического ожогового иммунодефицита систем адаптивной понимания патогенеза сепсиса в последней чет- специфического иммунного ответа организма и ги- верти XX века попал контроль над распростране- перактивации врождённых систем неспецифиче- нием патогенов. Однако в начале 80-х годов этот ского иммунитета. Следовательно, при изучении перспективный ракурс сместился в сторону иммун- патогенеза ожогового сепсиса необходимо выявить ной системы, и была продемонстрирована роль ак- те изменения параметров иммунной системы, кото- тивации макрофагов (Мф), релиза фактора некроза рые способствуют развитию септического ослож- опухоли (ФНО) и других медиаторов в патогенезе нения и характерны для него. острого септического шока. В результате термического повреждения в тка- Этому способствовала серия корректных ра- нях, а также в крови организма появляются ток- бот, в которых было установлено, что ФНО необхо- сины и бактериальные антигены эндогенной и экзо- дим и достаточен для медиирования острого септи- генной природы, которые, наряду со стрессом и бо- ческого шока. Использование моноклональных ан- левой афферентной импульсацией, нарушают тител (монАТ) к ФНО у бабуинов, заражённых межклеточные взаимодействия в иммунной системе живыми кишечными палочками, предотвращало организма, в частности взаимодействия клеток с развитие острого летального септического шока, цитокинами, медиаторами нервной и эндокринной несмотря на присутствие размножающихся бакте- систем [3]. Эта ситуация негативно влияет на фор- рий в кровотоке, что подтверждает существенное мирование полноценного адаптивного иммунного влияние ФНО, а не бактерий, на развитие острого ответа на антигены, подавляя его клеточное и гумо- шока и летального тканевого повреждения [10, 11]. ральное звенья [2]. Поскольку развитие инфекции Конечно, септический шок регистрируется лишь у происходит стремительно, и надо успеть вовремя небольшой популяции септических больных, но затормозить, или подавить её, становится понятна этот пример указал перспективный путь борьбы огромная значимость своевременного и точного ди- септическими осложнениями. агноза развития ожоговых осложнений - промедле- Поиски точных и прогностически надёжных ние терапевтических воздействий даже на не- иммунных маркеров генерализации инфекции ин- сколько часов может оказаться фатальным для обо- тенсивно продолжаются. Их результаты актуальны жжённого больного. не только в отделениях интенсивной терапии при Именно при ожоговом сепсисе, как самом гроз- развитии септических осложнений ожоговой бо- ном осложнении ожоговой болезни, тактика комбу- лезни, но и для точной диагностики состояния им- стиолога должна быть чрезвычайно оперативной по мунной системы и риска развития вторичного сеп- причине катастрофически быстро развивающегося сиса у пациентов, выживших в первые пять лет по- патологического процесса. На помощь приходит сле первичной септической трагедии. иммунная система - практически уже через не- Приведенные доводы обосновывают важность сколько часов она может проявить степень тяжести разработки принципиально новых подходов диа- развития ожоговой болезни и дать возможность про- гностике и терапии сепсиса. Сегодня надежды на гнозировать её осложнения, чтобы адекватно влиять снижение беспрецедентно высокой смертности па- на дальнейший ход событий. циентов с диагностированным сепсисом связывают в первую очередь со своевременным выявлением 60 The scientific heritage No 7 (7),2016 Перечень двадцати различных маркеров про- денции изменений состояния пациента. Для получе- гноза септического осложнения, которые в основ- ния полной информации о состоянии иммунной си- ном представляют собой мономаркеры септиче- стемы требуется минимальное количество материала ского процесса, по всей видимости, не является оп- и достаточно 1-3 часа времени, что особенно акту- тимальным подходом в данном вопросе, поскольку ально, когда важнейшую задачу - предоставление на в настоящее время в мире осуществляется активная консилиум врачей результатов иммунного анализа у разработка иммунных методов диагностики и про- очень тяжёлых пациентов или пациентов с неясным гноза генерализации и септических осложнений диагнозом - приходится решать в условиях жёстких ожоговой болезни. временных рамок. На сегодняшний день данные им- Новый подход уже разрабатывается рядом ис- мунного анализа часто оказываются определяю- следователей и демонстрирует очень хорошие ре- щими для выбора тактики лечения. зультаты. Интересна работа доктора Шапиро с со- В основном опираясь на полученные ранее авт. [9], в которой для ретроспективного анализа со- данные по изменениям иммунной системы при тен пациентов при диагностике тяжёлого ожогах [3], которые позволили чётко доказать объ- септического шока и летальности от него приме- ективность и высокую экспрессность получаемой нили панель из девяти маркеров: D-димер, макро- информации, была поставлена задача разработки фаг ингибирующий фактор (МИФ), протеин С, С- иммунного прогноза риска генерализации инфек- реактивный протеин (СРП), растворимый рецептор ции и её перехода в септический процесс. Этому рИЛ-1β, желатиназный липокалин нейтрофилов, способствовал тот факт, что применяемые методы фактор некроза опухоли (ФНО), пептидогликан- требуют минимального количества материала и узнающий протеин, мозговой натрийуретический времени и позволяют уже через 1-3 часа получить пептид. Существенно, что из списка изначально ответ о полном состоянии иммунного статуса орга- был удалён прокальцитонин, как недостаточно ин- низма. В процессе определения иммунного статуса формативный. Статистический анализ показал, что ожоговых больных был проведен фенотипический из всех девяти маркеров наиболее информатив- анализ клеток пациентов на трёх типах клеток - ными оказались только три: липокалин, протеин С, лимфоцитах, гранулоцитах (нейтрофилах) и моно- растворимый рецептор ИЛ-1β, с помощью совокуп- цитах. Для разработки формулы прогноза септиче- ного анализа которых можно было предиктировать ских осложнений ожоговой болезни был отобран развитие тяжёлого сепсиса и летальности за 72 ряд высокоинформативных показателей. часа. Очень важно, что Шапиро отказался от ис- Было отмечено очень быстрое (через 1-2 суток) пользования только одного биомаркера для диагно- развитие глубокого дефицита общих лимфоцитов стики и прогноза сепсиса в пользу наиболее инфор- (Лф). Достоверный дефицит общих Лф < 5% выяв- мативной панели из трёх иммунных маркеров. По лен у 29% больных с ожоговым сепсисом и лишь у его стопам пошли и другие исследователи, которые 2% ожоговых больных без сепсиса. В диапазоне 5- посчитали использование панели иммунных марке- 9.3% достоверного относительного дефицита Лф ров для прогнозирования септических осложнений количество больных меняется от 20% ожоговых более эффективным, чем манипулирование только больных без сепсиса до 40% септических больных. каким-либо одним маркером [4, 8]. Если использовать более общий дефицит содержа- Вышеизложенный подход позволяет врачу ния Лф, составляющий < 9.3%, тогда группа боль- сразу при поступлении пациента с подозрением на ных сепсисом возрастает до 67%, а пациентов с сепсис убедиться в наличии сепсиса и прогнозиро- ожогами, но без сепсиса - до 23%, причём различие вать его развитие, обеспечивает надежный монито- по числу больных в группах оказывается высокодо- ринг эффективности иммунотропной терапии и стоверным (χ2 = 18.19 при Р < 0.001). Итак, при до- даёт возможность оперативно менять ее тактику, стоверном относительном дефиците лимфоцитов < что крайне важно. Клиническая практика на паци- 5% различие по относительному количеству паци- ентах, получивших массовые ожоги в замкнутых ентов между двумя группами - с сепсисом и без пространствах, отягощённые термоингаляционной него - оказывается в первой группе больше в 14 раз, травмой, при массовых катастрофах, когда прихо- при 5-9.3% - в 2 раза, а при < 9.3% - в 3 раза больше. дилось выполнять анализы иммунного статуса и во- Следует отметить, что при очень тяжёлом течении время корригировать проводимую терапию, даёт ожоговой болезни отмечается снижение числа об- основание придерживаться такого подхода и в щих лимфоцитов до < 5% (χ2 = 9.087 при Р < 0.002), дальнейшем. т.е. содержание < 9.3% Лф позволяет как прогнози- Суть состоит в том, что иммунный анализ поз- ровать развитие сепсиса, так и диагностировать его. воляет не только предвидеть предстоящие грозные Чёткие данные получены и по содержанию осложнения, но и выявить те звенья иммунной си- естественных киллеров (ЕК) у ожоговых больных. стемы, которые нарушаются при ожогах, с тем, Очевидно, что достоверный дефицит естественных чтобы в дальнейшем была бы применена конкрет- киллеров < 3% отмечается у 35% больных с ожого- ная адресная иммунокоррекция. Своевременно вым сепсисом и лишь у 3% пациентов - без сепсиса. назначенные препараты необходимой адресной те- Если использовать диапазон дефицита клеток 3-5%, рапии восстанавливают повреждённые мишени, а то таких больных с сепсисом окажется 39%, без иммунные маркеры незамедлительно «сообщают» об сепсиса - 11%. Если же использовать достоверный эффективности иммунотропных препаратов и о тен- относительный дефицит естественных киллеров < 5%, то септических пациентов с таким количеством The scientific heritage No 7 (7),2016 61 клеток окажется 75%, а без сепсиса - лишь 15%, что числа пациентов в группах сравнения с дефицитом высоко достоверно по числу пациентов, так как χ2 = HLA-DR+ Мн (χ2 = 6.7; Р < 0.01). Следовательно, 26.65; Р < 0.001. Итак, глубокое дефицитное содер- содержание HLA-DR+ Мн также может быть ис- жание естественных киллеров в этих трёх случаях пользовано при диагностике сепсиса, если оно со- наблюдается у больных с сепсисом в разы чаще, ставляет < 50%. чем у пациентов с ожогами без сепсиса (в 11.5, 3.5 Палочкоядерные (П/Я) нейтрофилы значи- и в 5.3 раза, соответственно). При очень тяжёлом тельно возрастают уже на ранней стадии развития течении ожоговой болезни содержание естествен- воспалительных процессов, в том числе и ожогах. ных киллеров падает до < 3% клеток (χ2=11,29; Тем не менее, выраженность такого возрастания мо- Р<0.001), так что диагноз сепсиса становится воз- жет быть использована при диагностике сепсиса у можным уже при снижении ЕК до < 5% ожоговых пациентов. Содержание П/Я нейтрофи- Содержание иммуноглобулина (IgG) оказыва- лов > 21% отмечалось у 75% больных с ожоговым ется необычайно показательным у ожоговых боль- сепсисом и лишь у 26% - с ожогами без сепсиса ных. Так, при очень тяжёлом течении ожоговой бо- (разница в 2.8 раза), причём разница по относитель- лезни его концентрация < 4 г/л отмечалась у 39% ному количеству больных в соответствующих груп- пациентов из группы с септическими осложнени- пах пациентов также была высоко достоверна (χ2 = ями, тогда как в группе обожжённых пациентов без 26.91 при Р < 0.001). При возрастании П/Я нейтро- сепсиса таких значений этого показателя вовсе не филов в меньшей степени различия между груп- оказалось (χ2 = 15.1; Р < 0.001). Вместе с тем ожо- пами склонялись в пользу групп пациентов без сеп- говых больных сепсисом с дефицитным содержа- сиса. Следовательно, критерий, состоящий в повы- нием белка < 6 г/л выявлено 56%, а без сепсиса - шении П/Я нейтрофилов > 21%, с высокой всего лишь 7%, т.е. в 8 раз меньше, что оказывается степенью вероятности может использоваться в про- также высоко достоверным по относительному гнозе и диагнозе сепсиса у ожоговых больных. 2 числу пациентов в соответствующих группах (χ = Экспрессия высокоаффинного Fcγ-рецептора - 20.61; Р < 0.001). Значит, уже при снижении концен- CD64+ гранулоцитов (Гр) - отражает состояние ак- трации иммуноглобулина до < 6 г/л имеется очень тивации этого типа клеток. Необычайно показате- высокая вероятность диагностики сепсиса. Необхо- лен этот параметр при развитии различных типов димо отметить, что полное исчезновение из цирку- воспаления и инфекционного процесса. Содержа- ляции IgG происходило именно при глубоких ожо- ние CD64+ Гр очень быстро возрастает при различ- гах, термоингаляционной травме, сильнейшем пси- ной патологии, в том числе, как было обнаружено, хическом стрессе и, как правило, при развитии и при ожогах, причём это можно видеть уже через септического осложнения. сутки после травмы и даже ранее. При ожоговой Индекс эндогенной интоксикации лейкоцитов травме, отягощённой септическим осложнением, (ЛИИ) хорошо и достоверно ассоциирован с тяже- очень высокий уровень CD64+ Гр наблюдается у стью ожоговой интоксикации, в том числе с нали- значительно большего числа пациентов. Он рабо- чием бактериального компонента. Так, у 56% паци- тает как маркер сепсиса: когда относительное число ентов с ожоговым сепсисом значение ЛИИ соста- CD64+ Гр очень высоко (90-100%), тогда подобное вило > 4 ед., и лишь у 15% больных - с ожогами без содержание гранулоцитов отмечается у 73% паци- сепсиса, т.е. в 3.7 раза меньше (различие по числу ентов с септическим осложнением ожогов и у 33% пациентов в группах высокодостоверно (χ2 = 14.68; - с ожогами без сепсиса, причём различие в относи- Р < 0.001). При значительно больших значениях тельном количестве пациентов с такими высокими ЛИИ (> 8 ед.), отражающих фазу развития деком- значениями при ожогах, осложнённых сепсисом, пенсации, при очень тяжёлом течении ожоговой бо- крайне высоко достоверно отличается от числа па- лезни эти цифры составили 27% и 3%, соответ- циентов с ожогами без сепсиса (χ2 = 14.05, Р < ственно (разница в 9 раз), что подтверждается и до- 0.001). стоверным различием по числу пациентов с резким Необходимо отметить, что в повседневной ра- повышением ЛИИ в соответствующих группах (χ2 = боте маркер CD64+ условно обозначается как «сеп- 8.81; Р < 0.002). Таким образом, имеется высокая ве- тический» и рассматривается как чрезвычайно ин- роятность прогноза и диагноза сепсиса при значе- формативный маркер при развитии гнойно-воспа- ниях ЛИИ > 4 ед. лительной патологии, генерализации инфекции, Содержание маркера поздней активации кле- при сепсисе, хирургической травме и т.д. ток HLA-DR+ Мн (моноцитов) также может быть Наконец, большой интерес представляет изу- использовано в диагностике сепсиса, так как, не- чение кислородного метаболизма фагоцитарных смотря на то, что снижение этого маркера свиде- клеток, когда избыточное образование активных тельствует о развитии воспалительного процесса и кислородных радикалов внутри клетки и в ареале её является показательным при ожогах без сепсиса, окружения способно вызвать серьёзные тканевые всё же при сепсисе у существенно большего числа повреждения. Такой оксидативный стресс очень ча- пациентов этот показатель снижается. Снижение сто развивается при воспалительных процессах и, относительного количества HLA-DR+ Мн до < 50% как оказалось, при ожоговых травмах, причём не- регистрировалось у 54% больных с ожогами, отяго- редко уже через сутки после неё. Тем не менее, если щёнными сепсисом, в сравнении с 26% пациентов рассчитать среднее значение хемилюминесценции без сепсиса (разница в 2 раза), что также подтвер- фагоцитов у ожоговых пациентов с септическим ждается достоверным различием относительного 62 The scientific heritage No 7 (7),2016 осложнением, то оно существенно превышало нор- IgG (< 4 г/л) ↓↓ мальные показатели у доноров, тогда как средний показатель хемилюминесценции в группе больных Для определения специфичности и чувстви- с ожогами без сепсиса не выходил за пределы нор- тельности основной общей иммунной формулы у мальных значений. В то же время у пациентов с ожоговых больных выявлено совпадение иммун- ожоговой болезнью без сепсиса хемилюминесцен- ного и клинического анализов септического ослож- ция регистрировалась в пределах нормы даже при нения. Определяли сроки постановки иммунного обширной площади поражения. Таким образом, диагноза сепсиса: до установления клинического, кислородный метаболизм фагоцитов, не являясь одновременно с ним и после клинического диа- высоко достоверным ключевым маркером сепсиса гноза сепсиса. В последнем случае иммунный диа- при ожогах, может служить дополнительным мар- гноз ставился после клинического через сутки. кером (совместно с другими) в диагностике сепсиса Фактически решался вопрос прогнозирования сеп- и его прогнозе. тических осложнений ожогов с помощью иммун- То же можно сказать и об информативности ных подходов. Характерно, что у ряда ожоговых лейкоцитарной реакции, Так, при содержании лей- больных с сепсисом предварительно был поставлен коцитов в пределах 10.6-18 х 109/л никакой разницы иммунный диагноз до установления клинического между количеством больных в группах с такими диагноза. У 33.3% больных он был установлен за 1- показателями не выявлялось. Но при содержании 2 суток до постановки клинического диагноза сеп- 18-25 х 109/л лейкоцитов эти показатели регистри- сиса у 41.7% - за 3-4 суток, у 16.7% - за 5-7 суток и у ровались у 22% больных с ожогами, осложнёнными 8.3% - почти за 2 недели [3]. сепсисом, и лишь у 2% пациентов с ожогами без Таким образом, использование комбинирован- сепсиса (разница в 11 раз). Однако отмечены слу- ной иммунной формулы обеспечивает высокое сов- чаи, когда приистощении организма в результате падение постановки иммунного и клинического ди- длительного клинического течения или очень серь- агноза сепсиса, и что особенно важно возможность ёзных ожогах даже септическое осложнение может прогнозирования развития сепсиса за несколько протекать не только на уровне нормального содер- дней вплоть до недели и более до клинической по- жания лейкоцитов, но и даже при лейкопении. В становки диагноза. Это чрезвычайно важно для этих случаях появляется необходимость в совокуп- своевременного назначения оптимальной терапии ном действии других маркеров прогноза сепсиса. и предотвращения многих нежелательных ослож- Надо отметить, что во многих случаях одиноч- нений, связанных не только с иммунотропной тера- ные показатели иммунного статуса не позволяют пией, но и антибиотикотерапией и другими лекар- чётко прогнозировать сепсис, а достоверно рабо- ственными назначениями, инфузионными вмеша- тают только в совокупности. тельствами, хирургическими манипуляциями и т.д. Показано, что пять «безусловных» иммунных Следует отметить, что представленные фор- маркеров могут быть использованы для прогноза и мулы прогноза и диагноза септических осложнений диагноза септического осложнения ожогов - дефицит у ожоговых больных уже несколько лет использу- общих лимфоцитов, естественных киллеров, HLA- ются для мониторинга развития патологического DR+ моноцитов, IgG, гиперактивация ЛИИ. Однако, процесса, прогнозирования генерализации инфек- если ввести определённые численные ограничения и ции. на другие иммунные показатели, формула прогноза и диагноза сепсиса при ожогах будет состоять уже из Список литературы семи показателей: дефицит общих лимфоцитов, 1. Алексеев А.А., Крутиков М.Г., Яковлев В.П. естественных киллеров, HLA-DR+ моноцитов, IgG, Ожоговая инфекция. - М.: Изд-во Вузовская книга, гиперактивация CD64+ гранулоцитов, палочкоядер- 2010. - 413 с. ных нейтрофилов и индекса эндогенной интоксика- 2. Земсков В.М., Алексеев А.А., Козлова М.Н. и др. ции.Полная основная формула диагноза и прогноза Изучение клинико-иммунологической эффективности сепсиса при ожоговой болезни: иммунозаместительной терапии габриглобином при ле- Лимфоциты (<9.3%) ↓↓ Индекс эндогенной ин- чении ожоговой болезни и ее осложнений // Рус. мед. токсикации (>4 ед.)↑↑ журн. - 2012. - № 5. - С. 216-222. Естественные киллеры (<5%) ↓↓ CD64+- 3. Земсков В.М., Алексеев А.А., Крутиков М.Г. и гранулоциты (90-100%) ↑↑ др. Изменения иммунного статуса у пострадавших от HLA-DR+-моноциты (<50%) ↓↓ Палочкоядер- ожогов, в том числе при массовых катастрофах // Вестн. ные нейтрофилы (>21%) ↑↑ эксперим. и клин. хирургии. - 2013. - Т. 6, № 1. - С. 9- IgG (<6 г/л) ↓↓ 18. Формула прогноза и диагноза септического 4. Bozza F.A., Salluh J.I., Japiassu A.M. et al. Cy- осложнения ожоговой болезни при её очень тяжё- tokine profiles as markers of disease severity in sepsis: лом течении: a multiplex analysis // Crit. Care. - 2007. - Vol. 11. - R Лимфоциты (< 5%) ↓↓ Индекс эндогенной ин- 49. токсикации (>8 ед.) ↑↑ 5. Deutchman С.S., Tracey K.J. Sepsis 20: current Естественные киллеры (< 3%) ↓↓ CD64+ грану- dogma and new perspectives // Immunity. - 2014. - Vol. лоциты (90-100%) ↑↑ 40. - P. 463-475. HLA-DR+ моноциты (< 50%) ↓↓ Палочкоядер- ные нейтрофилы (> 21%) ↑↑ The scientific heritage No 7 (7),2016 63 6. Iwashyna T.J., Ely E.W., Smith D.M. et al. in combination to diagnose infections: A prospective Long-term cognitive impairment and functional disa- study // Crit. Care. - 2007. - V. 11. - R 38. bility among survivors of severe sepsis // JAMA. - 9. Shapiro N.I., Trzeciak S., Hollander J.E. et al. 2010. - Vol. 304. - P. 1787-1794. A prospective multicenter derivation of a biomarker 7. Kaukonen K.M., Biley M., Suzuki S. et al. Mor- panel to assess risk of organ dysfunction, shock, and tality related to severe sepsis and septic shok among death in emergency department patients with suspected critically ill patients in Australia and New Zealand sepsis // Crit. Care Med. - 2009. - V. 37, N 1. - P. 96- 2000-2012 // J. Am. Med. Assoc. - 2014. - Vol. 311, N 104. 13. - P. 1308-1316. 10. Tracey K. J., Beutler В., Lowiy S. F et al. Shok 8. Kofoed K., Andersen O., Kronborg G. et al. Use and tissue injury induced by recombinant human ca- of plasma C-reactive protein, procalcitonin, neutro- chectin // Science. - 1986. - V. 234. - P. 470-474. phils, macrophage migration inhibitory factor, soluble 11. Tracey K. J., Fong Y, Hesse D. G. et al Anti- urokinase-type plasminogen activator receptor, and sol- cachectin/TNF monoclonal antibodies prevent septic uble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 shok during lethal bacteriemia // Nature. - 1987. - V. 330. - P. 662-664.

Радион-Орешина И.А. доцент кафедры медицинского факультета Приднестровского государственного университета им. Т. Г. Шевченко Гарбуз Л.И. доцент кафедры медицинского факультета Приднестровского государственного университета им. Т. Г. Шевченко Гарбузняк А.А. ассистент кафедры медицинского факультета Приднестровского государственного университета им. Т. Г. Шевченко Топал М.М. соискатель кафедры медицинского факультета Приднестровского государственного универси- тета им. Т. Г. Шевченко Наумов А.В. врач инфекционного отделения Республиканской клинической больницы

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ЛАЙМ - БОРРЕЛИОЗА В ПРИДНЕСТРОВЬЕ

CURRENT ISSUES THE INCIDENCE OF LYME BORRELIOSIS IN TRANSNISTRIA Radion-Oreshina I. A., associate Professor of the medical faculty of the Pridnestrovian state University named after T. G. Shevchenko Garbuz L. I., associate Professor of the medical faculty of the Pridnestrovian state University named after T. G. Shevchenko Garboushian A. A., assistant Professor of the medical faculty of the Pridnestrovian state University named after T. G. Shevchenko Topal M.М., graduate school of the medical faculty of the Pridnestrovian state University named after T. G. Shevchenko Naumov A.V., doctor of the infectious Department of the Republican clinical hospital

АННОТАЦИЯ Заболеваемость Лайм-боррелиозом (ЛБ) в Приднестровье имеет свои особенности. Отмечается тен- денция к росту заболеваемости ЛБ с 2014 года. В 2015 году зарегистрировано 4,95 случаев на 100 тыс. населения, в сравнении с последним пиком заболеваемости в 2012 году (2,93 случая на 100 тыс. населения), превышение более чем в 1,5 раза. У детей имеются свои клинические особенности проявления кольцевид- ной эритемы. ABSTRACT The incidence of Lyme borreliosis (LB) in Transnistria has its own characteristics. There is a tendency to increase the incidence of LB in 2014. In 2015 was 4,95 cases per 100 thousand population, in comparison with the last peak in the incidence in 2012 (2,93 cases per 100 thousand population), more than 1,5 times. Children have their clinical manifestation of the annular erythema. Ключевые слова: Заболеваемость Лайм-боррелиозом, кольцевидная эритема, индивидуальная про- филактика, укус клеща. Keywords: Incidence of Lyme borreliosis, erythema annulare, individual prevention, the bite of a tick.

64 The scientific heritage No 7 (7),2016 Ежегодно приобретает актуальность изучение Borreliae. У нас распространенны B. qarinii, B. клинико-эпидемиологических особенностей Лайм- azelii, B. miyamofoi и другие, но не встречается ха- боррелиоза в Приднестровье. В 2013 г. зарегистри- рактерная для США B. Burgdorferi – самая крупная ровано 4 случая (из них один ребенок), в 2014 г -13 из боррелий, которая передается клещами I. dam- случаев (из них 6 приходится на детей), за 2015 г.- mini, циркулирующими в Америке, отличающиеся 25 случаев (из них 5 детей) Лайм-боррелиоза в При- процессом пищеварения от иксодовых клещей, ха- днестровье. рактерных для нашего региона. Так, в слюнных же- Лайм-боррелиоз (ЛБ) нередко переходит в лезах I. dammini, циркулирующих в Америке, воз- хроническое течение, поражая преимущественно будитель находится редко. Обычно он поступает из кожные покровы, нервную систему, сердечно-сосу- кишечника в слюнные железы не ранее чем через дистую систему, а также различные суставы из 48 ч от начала питания. В то же время у голодных опорно-двигательного аппарата, что без своевре- клещей I. persulcatus, распространенных в Европе, менной диагностики и лечения может приводить к боррелии находятся в слюнных железах и передача инвалидизации пациентов. возбудителя происходит с первых часов от начала Цель: проанализировать клинико-эпидемио- кровососания. Это имеет большое значение для ре- логические особенности заболеваемости Лайм-бор- шения вопроса о профилактическом назначении ан- релиоза в Приднестровье. тибиотиков при укусах клещей. Методы и материалы: анализ статистических Заболеваемости характерна сезонность с конца данных ГУ «Республиканского центра гигиены и февраля до октября месяца, пик приходится на май эпидемиологии», клиническое наблюдение пациен- и летние месяца, что совпадает с рекреационной тов инфекционного стационара ГУ «Республикан- миграцией населения в лесопарковые зоны для от- ской клинической больницы», оценка результатов дыха, где обитают клещи. лабораторного исследования пациентов. Ретроспективный анализ многолетней дина- Результаты и обсуждение. мике заболеваемости Лайм-боррелиоза в ПМР с Лайм-боррелиоз – зооантропонозное при- 1993 г. по настоящий момент показал, что большую родно-очаговое заболевание с трансмиссивным пу- значимость данная болезнь начала приобретать с тем передачи, вызываемое возбудителем рода 2010 г., когда было зарегистрировано 7 случаев Borrelia и характеризующееся кольцевидной эрите- среди населения, раннее с 2003 г. по 2009 г. реги- мой и полисистемным поражением. стрировались единичные случаи, в том числе завоз- Трансмиссивный механизм передачи реализу- ные из других республик (в частности из России по ется по средствам кровососущих клещей, преиму- данным эпидемического анамнеза). С 2010 г. по щественного иксодового рода двух видов I. persul- настоящий момент отмечается тенденция роста за- catus и I. ricinus слюнные железы которых содержат болеваемости ЛБ (см. рисунок №1). Заболеваемость Лайм-боррелиозом за 2010-2015 гг. в Приднестровье 30

25

20

15 случаи ЛБ

абс. показатель абс. 10

5

0 годы

Рисунок №1.

В 2012 г. заболеваемость ЛБ в ПМР составила населения. Темп прироста в 2014 году составил 2,93 случая на 100 тыс. населения, 2013г – 0,79 на 503,03 % , что объясняется распространением ин- 100 тыс. населения, в 2014 г. – 2,57 случаев на 100 фицированных боррелиями иксодовых клещей в тыс. населения, в 2015 г. – 4,95 случая на 100 тыс. популяции, что в среднем достигает от 50% до 80 % The scientific heritage No 7 (7),2016 65 в нашем регионе. Однако, по административно-тер- первичную до укуса (санитарное просвещение, осо- риториальным единицам республики регистриру- бенности одежды) и вторичную при обнаружении ются единичные случаи ЛБ, только в Рыбнице, Сло- присосавшегося клеща (антибиотикотерапия). бодзее, Григориополе, что связано со сложностями В клинике выделяются три стадии: I стадия – в дифференциальной диагностики, и нехватке про- ранняя локализованная, характеризуется мигриру- фильных специалистов. В 2016 году случаи ЛБ про- ющей эритемой, региональной лимфоаденопатией должили регистрироваться. (см. рисунки № 2 и 3); II стадия – ранняя диссеми- Популяция инфицированных клещей с каж- нированная, характеризуется вторичными эрите- дым годом варьирует, однако возможно её увеличе- мами, мигрирующей артралгией, атриовентрику- ние, так как дезинсекционные мероприятия прово- лярными блокадами в сердце, поражением цен- дятся не в достаточном объеме. При этом в популя- тральной и периферической нервной системы; III ции клещей заражение происходит стадия – поздняя диссеминированная или хрониче- трансовариальным механизмом от одного поколе- ская инфекция (атрофический дерматит, хрониче- ния клещей к другому, которые являются резервуа- ский энцефаломиелит и др.). ром возбудителя, что в совокупности позволяет Кольцевидная мигрирующая эритема важный прогнозировать рост заболеваемости Лайм-борре- патогманичный признак. Размер мигрирующей лиозом в Приднестровье на протяжении последую- эритемы не менее 5 см в диаметре, почти всегда в щих лет. Снизить заболеваемость возможно с помо- её центральной части можно обнаружить место щью дезинсекции, однако на данное мероприятие присосавшегося клеща (первичный аффект), од- необходимы финансовые затраты, что затрудни- нако у вторичных эритем оно отсутствует. Кольце- тельно во время экономического кризиса в респуб- видную эритему при ЛБ необходимо дифференци- лике. Поэтому профилактику необходимо прово- ровать с аллергической эритемой, анулярной экзан- дить с пациентами на индивидуальном уровне – темой и эритразмой.

Рис. 2. Рис. 3 Рис. 2. - I стадия кольцевидной эритемы в области боковой поверхности живота; Рис. 3. - I стадия кольцевидной эритемы в области шеи.

Края кольца эритемы в области шеи в ряде слу- У детей клиническое течение отличается более чаев имеет склонность несколько возвышаться над выраженной интоксикацией (подъем температуры неизмененными кожными покровами из-за неболь- тела до 390 С, головная боль, раздражительность), шой отечности. Как правило, выраженным зудом не болевой чувствительностью в области укуса. Гипе- сопровождается, что дифференцирует её от эри- ремия кожных покровов вокруг места укуса более темы аллергического генеза. У большинства паци- яркая, красно-малинового цвета, с четкими краями ентов наблюдается регионарная лимфоаденопатия - границы кольца эритемы (см. рисунки №4 и 5), у лимфатические узлы увеличены, незначительно бо- взрослых пациентов границы кольца эритемы более лезненные при пальпации. размыты. 66 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рис. 4. Рис. 5. Рис. 4. - II стадия вторичной эритемы в области нижних конечностей у ребенка 4 лет. Рис. 5. - II стадия вторичной эритемы в ягодичной области у ребенка 3 лет.

В 2015 году зарегистрирован случай хрониче- открытый участок тела. Поэтому в целях профилак- ского Лайм-боррелиоза, с нарушение проводимо- тики, при прогулках на природе в лесопарковой сти сердца (в динамике данные ЭКГ – блокада ле- зоне в осенне-весенний период, необходимо оде- вого пучка Гиса), атрофическими изменениями вать плотную одежду, предварительно опрыскан- кожи и лимфоцитомами кожи в области волосистой ною репелентами. Одежда должна быть с плотно части головы. Диагноз подтвержден серологиче- прилегающим воротом к шеи, рукавами к запя- ским методом исследования: обнаружены антитела стьям, штанами на резинке, заправленной футбол- к боррелиям класса G. кой за пояс или в виде комбинезона. После про- Необходимо учесть, что боррелии могут со- гулки одежду необходимо отряхнуть, осмотреть и храняться в организме человека более 10 лет после только потом снять. Также необходимо тщательно появления первоначальных клинических симпто- осмотреть кожу, с целью обнаружения присосав- мов. Описаны случаи выделения боррелий из биоп- шихся клещей. татов кожи при хроническом акродерматите. Пред- Выводы: полагают, что возбудитель болезни Лайма перси- 1. Эпидемиологическая ситуация в Придне- стирует в лимфатической системе, но механизм стровье по заболеваемости ЛБ в последние годы этого феномена неизвестен. Возможно, явление очень напряженная с тенденцией к росту: в 2012 персистенции боррелий связано с перестройками году – 2,93 случая на 100 тыс. населения, а в 2015 антигенной структуры поверхностных белков в за 9 месяцев – 2,97 случая на 100 тыс. населения. процессе репродукции в организме человека, а 2. Опасность хронизации процесса требует также трансформацией в L-формы. Лечение хрони- высокого профессионализма в ранней диагностики ческой формы должно быть комплексным, а этио- ЛБ врачами первого звена медико-санитарной по- тропная терапия включает комбинацию двух и бо- мощи. лее антибиотиков. Используют четыре вида анти- 3. Необходимо своевременно назначать бактериальных средств: тетрациклины, профилактические курсы антибиотиков в случае пенициллины, макролиды, цефалоспорины III по- укуса клещом, с доведением в профилактической коления. беседе пациенту важности данного мероприятия. В ряде случаев при обращении в стационар де- 4. Важно организовать информированность тей с присосавшемся клещом, после его удаления, с населения о способах индивидуальной профилак- профилактической целью была назначена профи- тики ЛБ и дезинсекционные мероприятия, которые лактическая антибиотикотерапия макролидами или способствуют сокращению частоты случаев бо- цефалоспоринами III поколения, в динамике у дан- лезни. ных детей развития клиники ЛБ не наблюдалось. Локализация эритемы у пациентов наблюда- Список литературы лась преимущественно в области шеи, туловища по 1. Арумова Е. А., Воронцова Т. В. Клещевой линии пояса, нижних конечностях, где имеется лег- боррелиоз (болезнь Лайма) в России // Дезинфекци- кий доступ попадания клеща между одеждой и от- онное дело. 2000. № 2 крытым участком тела – зона воротника, пояса, 2. Иксодовые клещевые боррелиозы у детей и ноги выше носков при свободных брюках. Плотно взрослых /под ред. Лобзина Ю.В., СПб, 2010, 50 с. прилегающая одежда создает механическое препят- ствие для клеща, ему необходимо передвигаться на The scientific heritage No 7 (7),2016 67 3. Любимов И.И., Особенности этиологии и 5.Покровский В.И., Онищенко Г.Г., Черкас- иммунопатогенеза иксодовых клещевых боррелио- ский Б.Л., Эволюция инфекционных болезней Рос- зов/ Проблемы особо опасных инфекций, Выпуск сии в XX веке. М.:Медицина; 2003. - 664 с. 101, 2009 6. Alekseev A.N., Arumova E.A., Vasilieva I.S., 4. Манзенюк И.Н., Манзенюк О.Ю., Клещевые Borrelia burgdorferi sensu lato in female cement plug боррелиозы(болезнь Лайма). - Кольцово, 2005. - of Ixodes persulcatus ticks (Acari, Ixodidae). Exp. 85с. Appl. Acarol. 1995; 19:519–22

Залюбовська О.І. Харківський національний медичний університет (Україна, м. Харків) завідувач кафедри клінічної лабораторної діагностики, д.мед.н., професор Тюпка Т.І. Харківський національний медичний університет (Україна, м. Харків) професор кафедри клінічної лабораторної діагностики, д.мед.н., професор Шегедин М.Б. Львівський інститут медсестринства та лабораторної медицини імені Андрея Крупинського (Ук- раїна, м. Львів) ректор, д.мед.н., професор Зленко В.В. Харківський національний медичний університет (Україна, м. Харків) доцент кафедри клінічної лабораторної діагностики, к.мед.н., доцент Авідзба Ю.Н. Харківський національний медичний університет (Україна, м. Харків) доцент кафедри клінічної лабораторної діагностики, к.мед.н.

СУЧАСНІ АСПЕКТИ ДІАГНОСТИКИ ГЕЛІКОБАКТЕРНОЇ ІНФЕКЦІЇ НЕІНВАЗИВНИМИ МЕТОДАМИ

MODERN ASPECTS OF DIAGNOSIS PYLORI INFECTION NONINVASIVE METHOD Zalyubovska O.I., Kharkiv National Medical University, Ukraine, Kharkiv, Head of the Department of Clinical Laboratory, MD, professor Tіupka T.I., Kharkiv National Medical University, Ukraine, Kharkiv, Professor of the Department of Clinical Laboratory, MD, professor Shehedyn M.B., Lviv Institute of Nursing and Laboratory Medicine named Andrew Krupynsky, Ukraine, c. Lviv, Rector, MD, professor Zlenko V., Kharkiv National Medical University, Ukraine, Kharkiv, Associate Professor of Clinical Laboratory, PhD, Associate Professor Avidzba J.N., Kharkiv National Medical University, Ukraine, Kharkiv, Associate Professor of Clinical Laboratory, Ph.D.

АНОТАЦІЯ В статті наводяться дані про інфікованість населення H.рylori, сучасні неінвазивні методи дослі- дження цієї інфекції. Оглянуті літературні дані відносно існуючої кореляції між виявленням антитіл до H.рylori і ризиком розвитку інфаркту міокарда, наведені стоматологічні аспекти ерадикації H.рylori. ABSTRACT The article provides data on population infection H.pylori, modern non-invasive methods of infection. Examine existing published data regarding the correlation between detection of antibodies to H.pylori and risk of myocardial infarction, are aspects of dental eradication H.pylori. Ключові слова: лабораторна діагностика, неінвазивні методи, H.рylori. Keywords: laboratory diagnostics, noninvasive methods, H.pylori.

Основними методами лабораторної діагнос- Однак сучасна медицина має тенденцію розви- тики є інвазивні (від латинського invasio - втру- ватися в напрямку заміни інвазивних методів на ма- чання) методи. Інвазивні методи лабораторного до- лоінвазивні або неінвазивні. Неінвазивні методи ла- слідження засновані на отриманні біологічного ма- бораторної діагностики засновані на вивченні біо- теріалу шляхом його відбору після проникнення логічного матеріалу, який виділяється організмом всередину рідких середовищ (кров та інші) і тканин природним шляхом (сеча, кал, слина, піт і ін.), або організму. Інвазивні методи дають високу точність діагностики. 68 The scientific heritage No 7 (7),2016 вимірювання показників через шкіру без її пошко- тний аналіз, експрес-тести на основі реакції преци- дження (наприклад, білірубін новонароджених) [2, пітації або іммуноцітохіміі з використанням капіля- 9]. рної крові хворих Однією з основних причин захворювань шлу- 2. Дихальні тести з реєстрацією продуктів жит- нка є присутність грамнегативної спиралевидної тєдіяльності H.pylori (вуглекислий газ, аміак) бактерії Helicobacter рylori (НР). Ця бактерія в пев- 3. ПЛР в аналізах калу, слини, зубному нальоті. них умовах може викликати хронічний гастрит, ви- Інвазивні методи діагностики все менше вико- разку шлунка і 12-палої кишки і деякі інші ура- ристовуються для первинної діагностики, в той же ження шлунково-кишкового тракту. Тому при підо- час зберігають свою актуальність для контролю за зрі на зазначені захворювання або наявності ерадикацією. Під ерадикацією розуміється повне симптомів захворювань шлунково-кишкового знищення мікроорганізму, яке визначається через 6 тракту (нудота, печія, здуття живота, біль і ін.) ре- тижнів після проведеного лікування. комендується перевірка на наявність гелікобактер- Якщо говорити про тенденції в розвитку мето- ної інфекції. дів діагностики, то в останні роки відбулося зру- Інфекція, спричинена НР, має глобальне зна- шення в бік неінвазивних методів, в яких досягнуто чення. Приблизно 60% населення земної кулі інфі- найбільший прогрес. Перш за все, слід сказати, що ковано НР. Розвиток і рецидиви виразки шлунка і в розвинених країнах в останні роки стандартним дванадцятипалої кишки в 99,9% випадків і хроніч- методом контролю за ерадикацією став уреазний ного гастриту в 75-85% випадків пов'язані з HP- дихальний тест (УДТ). Тест заснований на здатно- інфекцією. Рівень інфікованості HP дорослого на- сті уреази розкладати сечовину до НСО3Ї й NH4 +. селення України сягає 80-85%. Відповідно до ре- З НСО3Ї утворюється СО2, який потрапляючи в зультатів епідеміологічного дослідження кожна кров потім транспортується в легені [4, 5]. друга людина є носієм інфекції. У всьому світі про- Колонізація НР, викликає системний імунну водиться велика кількість досліджень , які стосу- відповідь. Через 3-4 тижні після інфікування в сли- ються самих різноманітних аспектів гелікобактер- зовій оболонці і в крові хворих з'являються антитіла ної інфекції, удосконалюються методи її діагнос- до НР. Ці антитіла визначаються шляхом імунофе- тики, рекомендації по лікуванню і профілактиці [9]. рментного аналізу. Виявляють антитіла IgG, IgA, Величезний інтерес практичних лікарів до НР- IgM-класів в крові і секреторні sIgA, sIgM в слині і інфекції стимулював появу безлічі різних методів її шлунковому соку. Є кілька модифікацій цього те- діагностики, до яких відносяться такі: сту: -ELISA- (ферментний іммуносорбентний ме- 1. Бактеріологічні: тод), реакції фіксації комплементу, бактеріальної і - виявлення бактерій в мазках-відбитках; пасивної гемаглютинації. Використання ж високо- - виділення культури НР. чутливих наборів, в основу яких покладено непря- 2. Серологічні: мий ІФА з застосуванням антигену НР, міченого бі- - реакція зв'язування комплементу; отином, дозволяє зафіксувати зниження концентра- - реакція непрямої гемаглютинації; ції специфічних антитіл вже через 30-40 днів після - метод імуноферментного аналізу (ІФА); закінчення успішного лікування, і, таким чином, - імуноблотинг; укладається в терміни оцінки ерадикації, прийняті - виявлення НР в калі; для інвазивних методів і дихального тесту. З огляду - виявлення НР в слині або трансудаті ясен. на цю обставину, і те, що вартість такого аналізу 3. Морфологічні: набагато вище звичайного ІФА, слід визнати його - цитологічний - виявлення НР в біоптаті при вельми перспективним [8, 9]. фарбуванні за Романовським-Гімзою, по Граму і Безумовною сенсацією стало поява на ринку ін.; тесту для кількісного визначення антигену НР в фе- - гістологічний. каліях хворих за допомогою ІФА. Мультицентрове 4. Біохімічні: дослідження в країнах ЄС, проведене більш ніж на - уреазний тест з біоптату; 400 хворих, підтвердило його високу ефективність - аналіз повітря, що видихається (аеротест, при у визначенні ерадикації в порівнянні з інвазивними якому у видихуваному повітрі визначається вміст методиками і дихальним тестом. Більш того, отри- 13С або 14С після прийняття пацієнтом всередину мані дані свідчать, що за допомогою цього тесту сечовини, попередньо міченої зазначеними ізото- можна проводити моніторинг лікування, тобто про- пами). гнозувати ефект антигелікобактерної терапії. Вар- 5. Молекулярно-генетичний: тість одного аналізу поки залишається на рівні ди- - полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) [8, 9]. хального тесту. Тест також зареєстрований FDA в Діагностика інфекції НР, здійснюється мето- США. дами, що дозволяють виявити мікроорганізм або Іммуноблотінг істотно поступається іншим ознаки його життєдіяльності в організмі хворого імунологічним методам як за вартістю, так і по тру- Для первинної діагностики слід якомога ширше ви- домісткістю виконання аналізу, однак тільки з його користовувати неінвазивні методи: допомогою можна, маючи лише сироватку крові 1. Виявлення специфічних антихелікобактер- хворого, отримати дані про властивості штаму НР них АТ класів А і G в крові хворого (імунофермен- (продукує він CagA та VacA) [5, 8] . The scientific heritage No 7 (7),2016 69 Діагностика ерадикації повинна здійснюва- гіпердіагностики (при серологічному дослідженны тися як мінімум двома способами. В даний час про- сироватки крові - внаслідок перехресного реагу- водиться розробка тестів і методів неінвазивного вання антитіл; при швидкому уреазний тест - через контролю за ерадикацією. Для первинної діагнос- контамінації бактеріями, що володіють уреазной тики НР можуть бути використані всі зазначені ме- активністю; при гістологічному дослідженні - через тоди. Однак негативний результат дослідження схожість морфології ряду мікроорганізмів), так і до може вважатися істинно негативним тільки за гіподіагностиці (через складнощі культивування умови відсутності лікування інгібіторами шлунко- НР або їх виявлення при гістохімічному до- вої секреції (інгібітори протонної помпи, Н2-блока- слідженні у випадках низької обсіменіння; при уре- тори) менш ніж за 2 тижні і антибактеріальними азний тест - через зниження уреазной активності препаратами протягом 1 місяця перед проведенням НР в силу будь-яких причин) [4, 11]. тесту. Винятком є метод виявлення антитіл до НР в Отже, успішність виявлення НР залежить від крові, який може бути критерієм наявності інфекції правильного поєднання різних методів діагно- на тлі прийому антисекреторних препаратів, оскі- стики. Це положення повною мірою справедливо і льки титр антитіл в крові зберігається тривалий час. по відношенню до оцінки ефективності лікування З цієї ж причини його не слід використовувати для НР-інфекції. оцінки ефективності ерадикації. Контрольне дослі- Успішне лікування HP-інфекції багато в чому дження для оцінки ерадикації будь-яким методом, залежить від правильного вибору лікарського пре- окрім імунологічних, має проводитися не раніше, парату, тому перед початком антигелікобактерної ніж через 4 тижні після закінчення лікування анти- терапії необхідно мати дані про чутливість НР до біотиками, препаратами вісмуту та інгібіторами обирається для лікування хіміотерапевтичне препа- протонної помпи. При виборі методу діагностики рату. Ця проблема стала особливо актуальною хронічного HP-асоційованого гастриту лікар, в пе- останнім часом у зв'язку з виявленням резистент- ршу чергу, повинен враховувати його діагностичну ності НР до ряду антибактеріальних препаратів. чутливість і специфічність. Тим часом кожен з за- Найбільшу тривогу у клініцистів у всьому світі стосовуваних методів має свої недоліки. Можливе викликає резистентність НР до метронідазолу, яка отримання помилково негативні результати при се- в різних країнах знаходиться в межах 10-90%, і до рологічному дослідженні сироватки крові - внаслі- кларитроміцину (2-10%) [8]. док перехресного реагування антитіл; при швид- Дослідження останніх років показали, що ро- кому уреазний тест - через контамінації іншими звиток гастриту і виразки шлунка пов'язано в уреазопродуцірующімі бактеріями (протей, псевдо- першу чергу з колонізацією слизової токсигенними монади, стрептококи, гриби роду Candida) або при штамами НР, в той час як колонізація нетоксіген- наявності уреазонегатівних штамів НР; при гісто- ним штамами тільки і невеликому відсотку випад- логічному дослідженні - через схожість морфології ків призводить до розвитку цих захворювань. Ток- ряду мікроорганізмів; при бактеріологічному дослі- сигенність штамів пов'язана з продукцією вакуо- дженні - через складнощі культивування НР або лярного цитотоксину, синтез якого в свою чергу зниження ефективності виділення НР у випадках пов'язаний з продукцією білка з молекулярною ма- низької обсіменіння. Отже, успішність виявлення сою 120-128 кД, що кодується геном Со-agA НР залежить від правильного поєднання різних ме- (cytoxin-associated gene А). Присутність токсиген- тодів діагностики [6, 12, 13]. них штамів є важливим фактором переродження В даний час є однозначні наукові докази зв'я- виразки в аденокарциному. Поява таких повідом- зку НР інфекції з хронічним гастритом, виразковою лень в літературі ще більше ускладнює завдання, хворобою шлунка і дванадцятипалої кишки, злоякі- що стоять перед практичним лікарем, так як в разі сними пухлинами шлунка – аденокарциномою, екс- подальшого підтвердження зв'язку виразкової хво- транодальною В-клітинною лімфомою. Найпрості- роби з токсигенними формами НР необхідно впро- ший і надійний метод - визначення антигену НР у ваджувати методи, здатні виявляти саме такі форми калі неінвазивним іммунохроматографічним мето- НР [5]. дом, який має високу чутливість і специфічність. Неінвазивним методам діагностики віддається Метод підходить не тільки для діагностики, але і перевага при епідеміологічних дослідженнях, а та- для оцінки ефективності проведеної терапії, оскі- кож при обстеженні дітей. На сьогодні кожен з ві- льки антигени зникають через 4-6 тижнів після домих неінвазивних діагностичних тестів в 5-10% успішного лікування. Біоматеріал для аналізу бе- здійснених досліджень може дати або псевдо пози- реться в стаканчики з червоною кришкою. Додат- тивні , або псевдо негативні результати, тому поєд- кова підготовка перед відбором проби калу не по- нане їх застосування становить «золотий стандарт» трібно [7]. діагностики [3]. При виборі методу діагностики HP-інфекції Періодично в літературі з’являються повідом- лікуючий лікар в першу чергу повинний врахо- лення про можливий зв’язок НР з ішемічною хво- вувати його діагностичну чутливість і специ- робою серця (ІХС). Результати досліджень свідчать фічність. Тим часом кожен з застосовуваних про те, що активна інфекція НР може відігравати сьогодні методів має свої недоліки, і тому об- роль тригерного фактору при гострих серцево-су- межуватися в практичній діяльності лише одним динних порушеннях. НР є фактором ризику розви- методом не можна [2, 7]. Монодіагностіка, особ- тку кровотечі з верхніх відділів травного тракту у ливо первинна, неминуче призведе як до хворих з групи ризику, які у процесі лікування 70 The scientific heritage No 7 (7),2016 приймають ацетилсаліцилову кислоту, навіть у ни- 3. Куцобіна Н.Є. Сучасні аспекти діагнос- зьких дозах. Ці повідомлення свідчать про необхід- тики та прогнозування гелікобактерної інфекції в ність розробки та удосконалення вже відомих мето- дітей /Н.Є. Куцобіна, С.В Сокольник, Л.В. Швигар дів ефективного лікування хворих з супутніми за- // Клінічна та експериментальна патологія. – 2008. хворюваннями серця і верхніх відділів травного – Т. 7, №1. – С. 128-131. тракту [10]. 4. Лазебник Л.Б. Стандарты диагностики и В літературі зустрічаються публікації, в яких терапии кислотозависимых заболеваний, в том повідомляється про те, що інфекція НР викликає не числе ассоциированных с Helicobacter pylori /Л.Б. тільки гастродуоденальну патологію, але й здатна Лазебник, Ю.В. Васильева // Экспериментальная и індукувати розвиток інших хвороб. Ротова порож- клиническая гастроэнтерология. – 2005. - №3. – С. нина є першим місцем колонізації НР, а лише потім 1-4. інфікується слизова шлунка. З літературних джерел 5. Леонтьева Н.И. Оценка инвазивных и відомо, що за результатами проведеного клінічного неинвазивных методов диагностики хеликобактер- і мікробіологічного дослідження, у хворих на гене- ной инфекции / Н.И. Леонтьева, И.Т. Щербаков, ралізований пародонтит у поєднанні з виразковою Л.И. Новикова, Н.М. Грачева, Б.Н. Хренников, Э.Г. хворобою шлунка або 12-палої кишки НР визнача- Щербакова, П.П. Потехин // Современные техноло- ється у вмісті пародонтальних кишень і зубному на- гии в медицине. – 2011. – № 2 – С. 57-60. льоті. Методом полімеразно-ланцюгової реакції 6. Рябоконь Е.Н. Стоматологические ас- встановлено, що НР контамінує пародонт альні ки- пекты эрадикации Нelicobacter pylori / Е.Н. Рябо- шені у хворих генералізованим пародонти том на конь, В.В. Олейничук, И.И. Соколова / // Вісник тлі виразкової хвороби шлунку та дванадцятипалої проблем біології і медицини. – 2013. – Вип. 1, Т. кишки. Традиційне лікування виразкової хвороби, 2(99), - С. 285-289. спрямоване на ерадікацію мікроорганізму, не приз- 7. Фадеенко Г.Д. Helicobacter pylori и внега- водить до елімінації мікроорганізму з порожнини стральные проявления // Український терапевтич- рота. Одночасна терапія виразкової хвороби і гене- ний журнал. – 2004. - №2. – С. 95-99. ралізованого пародонти ту призводить до повної 8. Фадеенко Г.Д. Методы диагностики ерадикації НР і стабілізації пародонтологічного Helicobacter pylori: современные возможности в статусу [1, 6]. 2010 году / Г.Д. Фадеенко, Я.В. Никифорова // Здо- Цілком очевидно, що ні один з наведених ме- ров’я України. – 2010. - №2 – С. 8-10. тодів виявлення НР не може одночасно вирішити 9. Хомерики С.Г., Касьяненко В.И. Лабора- всі завдання, які стоять перед практичним лікарем торная диагностика инфекции Helicobacter Pylori – при лікуванні захворювань, асоційованих з НР, С. Петербург: ООО «АМА», 2011. - 110 с. тому повинен використовуватися комплекс лабора- 10. Шубладзе Д.К. H.рylori как фактор риска торних методів. возникновения острых желудочно-кишечных кро- вотечений (ОЖКК) у больных острым инфарктом Список літератури миокарда / Загальна патологія та патологічна фізіо- 1. Борисенко А.В. Взаємозв’язок мікроф- логія, 2009. – Т. 4, №3. – С. 135137. лори пародонтальних кишень із перебігом генера- 11. Boer W., Laat L., Megraut F. Diagnosis of лізованого пародонтиту у хворих на виразкову хво- Helicobacter pylori infection// Curr.Opin. Gastroen- робу шлунка та дванадцятипалої кишки / А.В. Бо- terol. – 2006. - №16. – Р. 5-10. рисенко, Ю.Г. Коленко, О.В. Линовицька // 12. Parente F., Bianchi Porro G. /The (13)C-urea Український стоматологічний альманах. – 2001. - breath test for non-invasive diagnosis of Helicobacter №6. – С. 25-28. pylori infection: which procedure and which measuring 2. Бунова С.С. Методи діагностики інфекції equipment? //Eur J Gastroenterol Hepatol. - 2001. - Helicobacter pylori: сучасний стан питання /С.С. Бу- V.13. - N.7. - P.803–806. нова, Л.Б. Рибкіна, І.А. Бакалов, Е.Ж. Копин, Ю.В. 13. Selgrad M, Kandulski A, Malfertheiner P. Шамшев // Молодий вчений. - 2012. - №12. - С. 540- Helicobacter pylori: Diagnosis and Treatment // Curr 543. Opin Gastroenterol 2009;25:549-56.

The scientific heritage No 7 (7),2016 71 TECHNICAL SCIENCES

Абрамов В.В. проф., д.т.н., советник РААСН Московский государственный строительный университет (Национальный исследовательский уни- верситет), Россия, г. Москва

КИНЕТИКА ТВЕРДОФАЗНОЙ ТОПОХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ МЕЖДУ РАЗНОРОДНЫМИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ ПРИ ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

KINETICS OF THE SOLIDPHASE TOPOCHEMICAL REACTION BETWEEN DISSIMILAR CRYSTALLINE MATERIALS DURING THERMAL AND DEFORMATIONAL EFFECT Abramov V.V., Professor, Dr. Science, Member of the Academy of Quality Issues of the RE, Advisor to the Russian Academy of Architecture and Building Sciences

АННОТАЦИЯ Рассмотрена природа активации контактных поверхностей и задержки схватывания относительно кинетической кривой образования физического контакта на примере взаимодействия разнородных и разноименных материалов при термодеформационном воздействии на них. Показано, что развитие схватывания (рост прочности) начинается при достижении не менее 60% от номинальной площади при непрерывном процессе контактирования на 2-й стадии процесса смятия микровыступов, уровня, достаточного для начала эстафетной передачи и развития пластической деформации в ответном более твердом материале (никель, молибден, корунд). В широком интервале температур (20°С…900°С) и давлений получены кинетические кривые пластической деформации микровыступов и образования действительного контакта переходящего в физический, рассчитаны действительные нормальные и касательные напряжения на контактных площадках и объеме микровыступов, предложен механизм эстафетной передачи деформации. На основе проведенных исследований разработана технология чистовой отделочной обработки контактных поверхностей деталей, позволяющие повысить надежность и долговечность трибологических пар деталей строительных машин и оборудования производств строительных материалов и др. ABSTRACT The nature of the delay setting with respect to the kinetic curve of the physical contact in the example of the interaction of diverse and dissimilar materials when exposed to thermal deformation. It is shown that setting the development (increase in strength) begins at not less than 60% of the face area in a continuous contact on the 2nd stage crushing microprotrusions process level sufficient to start the handover and plastic deformation in response a solid material (nickel, molybdenum, corundum). The wide range of temperatures (20 °C... 900 °C) and pressures kinetic curves were obtained to plastic deformation and formation of microprotrusions rolling in actual physical contact, the actual calculated normal and shear stresses at the contact sites and the volume of the microprotrusions, a mechanism deformation relay transmission. Based on these studies the technology of finishing finishing treatment of the contact surfaces of parts, which allows to increase the reliability and durability of tribological pairs of parts (components) of construction machinery and equipment construction industry and building materials. Ключевые слова: физический контакт, корунд, схватывание, напряжение, кинетика. Keywords: physical contact, corundum, setting, tension, kinetics.

Развитие науки, совершенствование техники и числе с применением нанотехнологий и наномате- технологии предъявляет новые повышенные требо- риалов, термокинетического распада металлоорга- вания к строительным машинам и оборудованию по нических солей металлов с получением наночастиц сохранению геометрии деталей и узлов при дли- и т. д.) лежат процессы твердофазного контактного тельной эксплуатации, прочности и надежности, а взаимодействия кристаллических материалов при также исходных физико-механических и химиче- различных видах физико-механического взаимо- ских свойств материалов, непрерывности техноло- действия. Особое место среди них занимают техно- гического процесса в целом. На современном этапе логические процессы, основанные на пластической развития техники и технологии в основе многих деформации контактных поверхностей и последую- конструкторско-технологических решений и тех- щим протеканием релаксационных процессов. В нологических процессов получения и обработки этом случае обеспечивается максимальное сочета- материалов (триботехника, все виды механической ние комплекса свойств получаемых материалов (из- обработки на основе резания, прессование и спека- делий), эффективность управления технологиче- ние, получение неразъемных соединений, в том ским процессом и регулирования степени прецизи- онности контакта. В этой связи одним из 72 The scientific heritage No 7 (7),2016 актуальных вопросов является установление кине- на расстояние, при котором возникает слабое хими- тических закономерностей контактного взаимодей- ческое взаимодействие, обусловленное силами ствия материалов при деформационном и термоде- Вандер-Ваальса. Это достигается за счет пластиче- формационном воздействии, формоизменение и ской деформации микровыступов контактирующих развитие физического контакта за счет пластиче- поверхностей; повышение температуры в зоне кон- ской деформации микронеровностей обработки, из- такта снижает сопротивляемость пластической де- менение контактных напряжений, направленное формации и, в зависимости от ее уровня, может формирование механических свойств на поверхно- происходить упрочнение или разупрочнение и из- сти и приконтактных объемах, выяснение природы менение механических свойств (твердости) и активации контактных поверхностей и установле- структуры в приконтактном объеме. ние кинетических закономерностей схватывания 2. Активация контактных поверхностей и об- между ними. разование сильных химических (металлических) Рассмотрение проблемы контактного взаимо- связей, то есть, схватывание. Решающую роль на действия материалов в указанных аспектах позво- этой стадии играют квантовые процессы электрон- ляет выйти на разработку новых схем и технологи- ного взаимодействия. При этом явление схватыва- ческих решений получения материалов, прецизион- ния («положительное» при сварке и «отрицатель- ных разъемных и неразъемных соединений, новых ное» для триботехнических пар оборудования, об- схем организации и технологии производства в работке металлов резанием и др.способах приборо- и машиностроении. механобработки) происходит в субмикроскопиче- Исследование контактного взаимодействия ских участках физического контакта на границе имеет и самостоятельное значение в связи с пробле- раздела двух фаз без изменения пространственного мой поверхности (получение композиционных и расположения атомов поверхности на уровне нано- наноматериалов, теории гетерогенного катализа и кластера, размеры которого соизмеримы с парамет- твердофазных топохимических реакций), а также рами кристаллической решетки [5,6]. Теория актив- как метод научного исследования процессов, про- ных центров предполагает, с одной стороны, дис- текающих на границе раздела фаз материалов, три- кретность процессов схватывания, с другой ботехнических узлов механического оборудования, стороны — коллективность взаимодействия атомов деталей строительных машин, приборостроения и в поле активного центра. То, что дислокации могут др. играть роль активных центров, является частным Целью настоящей работы является установле- случаем, ибо установлено, что схватывание проис- ние кинетических закономерностей формирования ходит на любых активных участках поверхности в контакта за счет пластической деформации микро- процессе пластической деформации (полосы сколь- неровностей обработки и развития схватывания в жения, деформационные микровыступы, сколы и т. контакте разноименных материалов при термоде- п.). В принципе, элементарный акт активации ато- формационном воздействии. мов на границе раздела контактируемых материа- При любых способах термодеформационного лов сводится к разрыву насыщенных химических воздействия в твердом состоянии на материалы связей в поле упругих искажений, которые можно формирование контакта между ними происходит за реализовывать различными способами: термиче- счет пластической деформации микровыступов ским, механическим, термомеханическим, различ- контактных поверхностей. Чем выше степень лока- ными методами вскрытия внутренних поверхно- лизации пластической деформации в зоне контакта, стей кристаллов и удаления адсорбированных тем выше эффективность термодеформационного слоев как с образованием, так и без образования воздействия с позиции сохранения геометрии и раз- дислокаций в поверхностном слое материала. меров изделий, лучше сохраняются исходные свой- При контактировании одноименных или раз- ства обрабатываемых материалов и легче соеди- ноименных материалов, но с близкой сопротивляе- нить хрупкие и малопластичные материалы (напри- мостью пластической деформации, образование мер, окислы алюминия и других металлов) в физического контакта происходит за счет совмест- конкретные изделия. ной пластической деформации; активация поверх- Независимо от характера и интенсивности воз- ностей и образование («сшивание») связей проис- действия на контактирующие обрабатываемые ма- ходит одновременно, и фактически после первой териалы природа схватывания едина [1, 2]. Разли- стадии наступает третья (стадия объемного взаимо- чия заключаются в кинетике протекания отдельных действия). Кинетика образования активных цен- стадий процесса. С позиции общей теории несовер- тров на контактных площадках микровыступов шенств кристаллической решетки и кинетики хи- определяется интенсивностью пластического тече- мических реакций контактное взаимодействие ма- ния поверхностного слоя материалов и удаления териалов в твердом состоянии относится к классу комплекса адсорбции, уровнем и соотношением твердофазных топохимических реакций с возник- напряжений (нормальных и касательных) на кон- новением и последующим распространением ядра тактной площадке, температурой (как активирую- реакции по всей площади контакта и, согласно со- щим фактором). временным представлениям, протекает в две основ- При контактировании материалов с резко раз- ные стадии [3,4]. личной сопротивляемостью пластической дефор- 1. Образование физического контакта, то есть мации (например, металл — керамика, металлоке- сближение атомов контактирующих поверхностей The scientific heritage No 7 (7),2016 73 рамика, неорганический диэлектрик и т. п.) дли- Экспериментальные исследования по установ- тельность второй стадии определяется запаздыва- лению влияния уровня термодеформационного воз- нием образования активных центров на ответной действия (Т, Р) на кинетику образования физиче- контактной поверхности более твердого материала. ского контакта за счет пластической деформации Это будет проявляться в виде смещения кинетиче- микровыступов обработки выполняли по методике ской кривой схватывания относительно кинетиче- профилографирования и фрактографирования фик- ской кривой образования физического контакта. сированного участка контактной поверхности [7].

Рис. 1. Фрактография фиксированного участка контактной поверхности, виден участок обколотый алмазной пирамидой на ПМТ- 3

На контактных поверхностях алмазной пира- контактных площадок и по сечению микровысту- мидой (прибор ПМТ-3) обкалывался фиксирован- пов, что позволяло определить глубину деформиру- ный участок (рис. 1) на расстоянии R от оси сим- емого объема; по суммарной ширине контактных метрии, фотографировался и с него до и после площадок определяли общую площадь образующе- нагружения снимали профилограммы при верти- гося физического контакта и рассчитывали дей- кальном (ВУ) и горизонтальном (ГУ) увеличении и ствующие нормальные σд и касательные напряже- сопоставляли их; по схеме (рис. 2) проводили изме- ния на контактных площадках микровыступов. рения микротвердости до и после нагружения и определяли изменение твердости на поверхности точки измерения микротвердости

Рис. 2. Схема измерения микротвердости на контактных площадках поверхности и глубине (стрелками указаны места измерения)

Статистическая обработка показателей шеро- АД1; в качестве контрматериала применялись по- ховатости проводилась специальной компьютер- лированные корундовые монокристаллические ной программой, анализирующей изменение пока- диски ∅12 мм, толщиной 6 мм, вырезанные под уг- зателей поверхности. Исследования выполнялись лом 60...70° к оси роста, высота микронеровностей на металлах: железо, железо-никелевый сплав: 50 % R = 0,03 мкм. Ni+50 % Fe, медь, никель, алюминиевый сплав 74 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рис. 3. Схема приспособления для исследования деформации рельефа поверхности: 1 — шар; 2 — керамическое кольцо; 3 — прокладка; 4 — шток; 5 — охватывающая втулка; 6 — сапфир; 7 — образец исследуемого металла; 8 — фиксирующая втулка; 9 — станина

Нагружение выполняли в специальном при- глубиной разряжения 1...5*10-4 мм рт. ст. Экспери- способлении (рис. 3) в установке с механическим ментальные исследования проводились в интервале осесимметричным нагружением; при температуре температур ( 0,05...0,9) температуры плавления ме- выше 200°С нагружение производили в камере с талла и давлении Р = 5.. .80 МПа; Rz = 3,2...6,3 мкм (точение) и 40...100 мкм (строгание) [6,8].

Время, мин Рис. 4. Влияние давления и температуры на кинетику развития физического контакта меди с корундом. Кривые 1, 2, 3, 4 при Р = 80 МПа, 1', 2', 3', 4' — при Р = 20 МПа. 1,1' — T = 973 К, 2,2' — T = 873 К, 3,3' — Т = 473 К, 4,4' — Т = 293 К

Экспериментальные данные по кинетике обра- на скорость процесса существенно возрастает с ро- зования физического контакта и пластической де- стом другого влияющего фактора — Р или, соответ- формации микровыступов при термодеформацион- ственно, Т. Показатель m степенной зависимости ном воздействии показывают, что Т оказывает S(P) при Т = const, определенный во всем интервале большее влияние, чем Р (рис. 4), что хорошо согла- температур, меняет свои значения от 1,2 при Т ≤ суется с представлениями о пластической деформа- 473 К, до 2,6 и 2,8 при 873 и 973 К,соответ- ции как о термически активируемом процессе. ственно,что свидетельствует о смене механизма, Видно, что образование более 60% физического контролирующего пластическую деформацию мик- контакта заканчивается на различных этапах кине- ровыступов в различном температурном диапазоне тической кривой и сильно зависит от уровня дей- [9-12]. Дополнительным подтверждением этого ствующих напряжений в контакте, T и Rz. Анализ служит бимодальность функции Lg S(LgP) в проме- полученных данных показывает, что влияние Т и Р жуточном интервале температур (573 – 673 К). The scientific heritage No 7 (7),2016 75 Установленные кинетические закономерности быстрее, чем площадь единичных пятен. На обра- смятия и формоизменения микровыступов и обра- зовавшихся контактных площадках развиваются зования контакта, профилографирование и фракто- действующие напряжения σд, в десятки раз превы- графические исследования контактных поверхно- шающие номинальные значения, заложенные во стей позволили установить, что процесс смятия все формулы для расчета длительности образова- микровыступов на контактных поверхностях про- ния физического контакта. При Т < 0,55 темпера- текает в четыре этапа. туры плавления металла наблюдается упрочнение 1. Смятие вершин отдельных микронеровно- поверхности металла контактных площадок (рис. стей. При этом количество микроконтактов растет 5).

Время, мин Рис. 5. Влияние давления (изменяется от 5 до 80 МПа) и температуры на величину и характер изменения твердости Нμ на поверхности контактных площадок микровыступов меди.

Этап соответствует периоду активной мости от уровня термодеформационного воздей- деформации (периоду нагружения). ствия. Полученные кинетические кривые измене- 2. Массовое образование микроучастков пятен ния HV на контактных площадках позволяют плоского контакта и выравнивание плоскости кон- управлять направленным формированием механи- такта. На этом этапе идет осадка микровыступов ческих свойств на контактных поверхностях метал- без заметного искривления боковых образующих и лов. отсутствия течения металла на поверхности кон- 3. Слияние дискретных микроучастков пятен тактных площадок. На этом этапе также происхо- плоского контакта за счет сваривания между собой дит упрочнение металла контактных площадок. боковыми образующими нескольких микровысту- Этап заканчивается неустановившейся ползуче- пов с образованием макроучастков плоскости кон- стью участков различной протяженности в зависи- такта и распространением этого процесса по всей контактной поверхности (рис. 6). 76 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рис. 6. Схема смятия микровыступов отношения τ к σ зависит от упругих свойств контак- По мере осадки микровыступов и увеличения тирующих материалов, положения материальной ширины контактной площадки более 60 % от номи- точки на поверхности пятна контакта и достигает нального значения возрастает отношение τ к σ и максимального значения при r = 0,78а (где а — ши- начинается заметное пластическое течение металла рина контактной площадки) (рис. 7). на поверхности контактных площадок; величина

Рис. 7. Соотношение составляющих касательного и нормального напряжения на поверхности пятна контакта (по Гудману [13])

Вследствие этого всегда будет наблюдаться контактирующих поверхностей и образование сдвиг материальной частицы (атома, группы ато- («сшивание») прочных связей. Полученные нами мов) на поверхности контактных площадок, то есть экспериментальные данные по величине и харак- на границе раздела контактирующих материалов. теру изменения нормальных и касательных напря- Такое перемещение материальных частиц жений на микровыступах в процессе их смятия по- приводит к удалению комплекса адсорбции и казали иной характер кривых, их величин и распре- изменению физико-химической активности деление. металла на поверхности контактных площадок. Интегральными характеристиками процесса 4. Дальнейшая осадка микровыступов (в мень- контактного взаимодействия являются: шей степени) и продолжающееся пластическое те- 1) формирование поверхности с требуемыми чение металла контактных площадок приводит к показателями шероховатости (чистовая образованию полного физического контакта. Ха- отделочная обработка, алмазное выглаживание и рактер смятия микровыступов и протекающие фи- др.), обеспечивающей прецизионный контакт; зико – механические и химические процессы на по- 2) схватывание контактных поверхностей. верхности контактных площадок оказывают реша- ющее влияние на активацию атомов The scientific heritage No 7 (7),2016 77 Если требуется получить разъемное соедине- принципом неуничтожимости свободной валентно- ние и поверхность с высоким классом чистоты об- сти. Изменение этой зоны в пятне контакта будет работки и направленным формированием механи- обуславливать, с одной стороны, изменение интен- ческих свойств в приконтактном объеме и на по- сивности «сшивания» связей во времени, с другой верхности, то процесс контактирования — сложный характер макрокинетики в целом и от- необходимо заканчивать 2-м этапом смятия; если сутствие влияния диффузионных процессов. требуется получить неразъемное прецизионное со- Установление кинетических закономерностей единение, то процесс необходимо завершить на 4-м и характера формирования контакта при твердофаз- этапе смятия. Совершенно очевидно, что в этом ном взаимодействии позволяет управлять техноло- случае течение металла контактных площадок при- гическими процессами (выглаживанием, резанием, водит к удалению комплекса адсорбции с поверх- сваркой, прессованием, спеканием и др.); централь- ности, эстафетной передаче деформации со сто- ным моментом является вопрос феноменологиче- роны «мягкого» металла в более «твердый» и акти- ского анализа кинетических кривых «сшивания» вации его, что проявляется в появлении на связей в соответствии с закономерностями разви- поверхности полос и пачек скольжения, образова- тия контактных площадок и течения металла кон- нию мостиков схватывания [1,7]. Если параметры тактных площадок микровыступов как основного процесса выбраны таковыми (ниже 0,55 темпера- активирующего фактора [1-4]. туры плавления), то процесс ограничивается «сши- Представленное сопоставление ванием» связей между поверхностями раздела и кинетических кривых образования физического можно утверждать, что рост прочности будет отра- контакта, пластической деформации жать кинетику активации и схватывания поверхно- микровыступов и развития схватывания меди с α- сти. В этом случае особенностью процесса будет корундом (а также никель,железо и др.) (рис. 8) локализация реакционной зоны на поверхности показывает, что они имеют вид кривых раздела фаз и находится в полном соответствии с сигмоидного типа [7].

Время, мин Время, мин Рис. 8. Сопоставление кинетических кривых образования физического контакта, пластической деформации микровыступов и развития схватывания меди с α-корундом; Т= 1173 К; кривые: 1 — σн — 20 МПа; 2—15 МПа; 3 — 10 МПа — кривые образования физического контакта; 1’, 2’, 3' — кривые пластической деформации микровыступов

Низкие температуры процесса (ниже 0,5 тем- При смятии и пластическом течении металла пературы плавления корунда) и затрудненность микровыступов из его внутренних объемов, где ме- диффузионных процессов не приводит к измене- талл физически чист, происходит перемещение и нию состава конденсированных фаз, и твердофаз- поставка атомов с некомпенсированными связями ная топохимическая реакция становится полностью на поверхность в зону пятна контакта; возникаю- локализованной на поверхности раздела. С пред- щие «разрывы» металла на контактных площадках ставленных позиций предлагается следующее объ- являются активными поверхностями с некомпенси- яснение развития контактного взаимодействия ма- рованными связями и подготовленными к взаимо- териалов в твердом состоянии при термодеформа- действию с аналогичными атомами ответной по- ционном воздействии. верхности твердого материала [8-12]. О высокой химической активности внутрен- них объемов металла и корунда свидетельствует 78 The scientific heritage No 7 (7),2016 факт схватывания атомов металла на поверхности ных профилограммах отпечатка полосы скольже- контактных площадок с атомами внутренних объе- ния корунда на металле видно, что полоса скольже- мов корунда, вышедших на поверхность в зону кон- ния при выходе на поверхность образовала дефор- такта при образовании полос и пачек скольжения мационный микровыступ и продеформировала ме- (рис. 9). В этом месте образуются мостики схваты- талл контактной площадки микровыступа вглубь, а вания, металл которых при последующем разделе- на образовавшейся поверхности ступенек произо- нии поверхностей остается на корунде. На попереч- шло схватывание атомов корунда и металла.

Рис. 9. Поперечная профилограмма отпечатка полосы скольжения сапфира на меди после разрушения соединения. ВУ — 40 000; ГУ — 1000 крат

Учитывая, что на 1 -м и 2-м этапах смятия мик- кристаллической решетке корунда. Интенсивность ровыступов имеется только их осадка без заметного накопления сильных связей в этот период времени пластического течения металла поверхности кон- имеет максимальное значение и сохраняется прак- тактных площадок, отсутствие пластической де- тически постоянной до окончания пластического формации в приконтактных объемах более твер- течения металла на контактных площадках (3-й и 4- дого материала и наличие на его поверхности хемо- й этапы смятия): изменение длительности 3-го сорбированного кислорода с высокой энергией этапа смятия приводит к изменению интенсивности связи, образование активных атомов на контактной «сшивания» связей, то есть изменению угла поверхности «твердого» материала в этот период наклона кинетической кривой. времени не происходит. В связи с этим на первых При контактном взаимодействии материалов в двух этапах смятия микровыступов образования твердом состоянии под действием термодеформа- прочных химических связей не происходит, а на ки- ционного воздействия необходима пластическая нетических кривых «сшивания» будет наблюдаться деформация как мягкого, так и твердого материа- период задержки образования прочных связей. лов [14-16]. Однако их роль в общем процессе вза- После периода задержки наступает этап интен- имодействия различна. Роль пластической дефор- сивного «сшивания» связей, что соответствует 3-му мации мягкого материала сводится не только к об- и 4-му этапам смятия. При этом относительная пло- разованию физического контакта, активации щадь физического контакта превышает 60% от но- собственной поверхности, удалению сорбирован- минального значения, а отношение τ к σ на контакт- ного кислорода с поверхности более твердого мате- ных площадках достигает необходимых значений, риала, но и созданию условий для возникновения и обеспечивающих перемещение материальной развития пластической деформации в более твер- точки в пятне контакта от оси симметрии к перифе- дом материале. Пластическая деформация более рии, то есть обеспечивается пластическое течение твердого материала является определяющей в акти- металла на контактных площадках микровыступов. вации поверхности и развитии схватывания [17-18]. С одной стороны, оно поддерживает высокий уро- Начало интенсивного схватывания будет опреде- вень активности атомов металла и выхода на по- ляться длительностью периода задержки развития верхность в зону контакта активных атомов, с дру- пластической деформации в более твердом матери- гой — такое течение металла способствует разрыву але. Совершенно очевидно, что в этом случае на по- связей хемосорбированного кислорода с более верхности последнего должны наблюдаться следы твердым материалом и его удалению. Кроме того, пластической деформации, например полосы и пластическое течение поверхностного слоя металла пачки скольжения. В области контактной пло- контактных площадок за счет эстафетной передачи щадки, охваченной пачкой скольжения, и происхо- деформации приводит к возникновению пластиче- дит образование мостиков схватывания. ской деформации в более твердом материале и его Таким образом, запаздывание второй стадии активации. В этих условиях на поверхности более взаимодействия в контакте разноименных пар твердого материала образуются активные атомы, материалов будет определяться протеканием двух которые, находясь в состоянии физического кон- взаимосвязанных параллельных процессов, а такта, вступают во взаимодействие и образуют именно: влиянием интенсивности образования прочные химические связи за счет структурного физического контакта при смятии кислорода корунда; атомы металла компенсируют микровыступов «мягкого» металла на удаление частично незаполненные связи ионов кислорода в комплекса адсорбции с поверхности более The scientific heritage No 7 (7),2016 79 «твердого» материала и влиянием напряжений, В. О механизме контактного взаимодействия возникающих на границе раздела мягкое — сапфирового инструмента с металлами в твердое вследствие протекания внутризеренной процессе их чистовой отделочной обработки // сдвиговой деформации в приконтактных объемах Проблемы устойчивости и безопасности системы микровыступов, на развитие пластической жизнеобеспечения в сфере ЖКХ. М.: Граница, деформации в более твердом материале. 2010. С. 29—43. Совместное протекание этих процессов приводит 7. Абрамов В. В. Кинетика взаимодействия к активации атомов ответной поверхности более разнородных материалов в твердом состоянии и твердого материала и образованию на границе разработка совмещенного технологического раздела сильных химических (металлических) процесса выглаживания и получения связей. В связи с изложенным выше совершенно неразъемного соединения: автореф. дис... д-ра ясно, что на поверхности более твердого металла техн. наук. М. : MATИ им. К.Э. Циолковского, должны наблюдаться следы пластической 1990. С. 40. деформации. 8. Абрамов В. В., Ракунов Ю. П., Батищев В. В. О кинетических закономерностях контактного Список литературы взаимодействия материалов при 1. Абрамов В. В., Шоршоров М. X, Алехин В. деформационном и термодеформационном П. О механизме взаимодействия при сварке воздействии // Вестник Волгогр. Гос. архит.- давлением с нагревом разнородных металлов // строит. ун-та. Сер: Стр-во и архит. 2013. Вып. Управление сварочными процессами. Тула: ТПИ, 31(50). Ч.2. Строительные науки. С. 62-70. 1980 С. 43—53. 9. Alexander H.A. Phys. Status solidi. 1968, 2. Касьян М. В., Абрамов В. В., Мирзоев К. М. V.26, N2, P.725-741. К вопросу о механизме контактного 10. Alexander H.A. Phys. Status solidi. 1968, взаимодействия сапфирового инструмента с V.27, N1, P.391-412. металлами в процессе их отделочной обработки 11. Tabor D., Wilson J.M., Bastow T.I. – Surfase // Резание труднообрабатываемых материалов. Sci., 1971, V.26, N2, P.471-476. Ереван: АН Арм. ССР, 1975. Вып. 4. С. 18—23. 12. Екобори Т. Физика и механика 3. Рыкалин Н. Н., Шоршоров М. X., Красулин разрушения и прочности твердых тел. Пер. с англ. Ю. Л. Физические и химические проблемы М.: Металлургия, 1971, 264 с. соединения разнородных материалов // Изв. АН 13. Goodman L. Applied Mechanics СССР. Сер.: Неорганические материалы. 1965. № Transaction. September, 1962, P.74. 1. Вып. 1. С. 20—25. 14. May C.A., Ashbee K.H. Micron., 1969, V.1, 4. Красулин Ю. Л., Шоршоров М. X. О P. 62. механизме образования соединения разнородных 15. Rogers W., Baker G.S., Cibbs P. In: материалов в твердом состоянии // Физика и “Mechanical Properties of Engineering Ceramics” химия обработки материалов. 1967. № 1. С. 15— N.Y., Interscience Publ. Inc., 1961, P.301. 18. 16. Chang R. J. Appl. Phys., 1960, V.31, P.484. 5. Абрамов В. В., Джагури Л. В. О роли 17. Conrad H. Wielding and Flow of Sapphire термической и механической составляющих в Crystals. US Atom. Energy Commiss., NAA SR активации контактных поверхностей при 6543, 1961. термодеформационном воздействии // Вестник 18. Conrad H. J. Amer. Ceram. Society, 1965, БГТУ им. В. Г. Шухова. 2003. № 5. С. 35—39. V.48, P.195. 6. Абрамов В. В., Ракунов Ю. П., Батищев В.

80 The scientific heritage No 7 (7),2016 Коробова О.А. ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сиб- стрин)», профессор кафедры инженерной геологии, оснований и фундаментов НГАСУ (Сибстрин) док- тор технических наук Максименко Л.А. ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет геосистем и технологий», доцент кафедры геоматики и инфраструктуры недвижимости СГУГиТ, кандидат технических наук Бочарова М.А. ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)», магистрант кафедры геологии, оснований и фундаментов НГАСУ (Сибстрин)

ДЕФОРМАЦИОННАЯ АНИЗОТРОПИЯ ГРУНТОВ И МЕТОДЫ ЕЁ УЧЕТА В РАСЧЕТАХ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ

SOIL DEFORMATION ANISOTROPY AND IT’S ACCOUNTING METHODS IN CALCULATIONS OF THE SOIL Korobova O.A. , FSBEI HO «Novosibirsk state university of architecture and civil engineering (Sibstrin)», Professor of the Department of Engineering Geology NSUACE (Sibstrin), bases and foundations, Doctor of Technical Sciences Maksimenko L.A., FSBEI HO «Siberian Federal University of Geosystem and Technologies », assistant professor of geomat- ics and real estate infrastructure SSUGT, Candidate of Technical Sciences Bocharova M.A., FSBEI HO «Novosibirsk state university of architecture and civil engineering (Sibstrin)», Master Degree of the Department of Geology, bases and foundations NSUACE (Sibstrin)

АННОТАЦИЯ В статье приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований деформационной анизотропии различных видов грунтов, а также представлен простой и эффективный метод её учета при расчете деформаций анизотропных грунтовых оснований любыми из существующими в настоящее время методами. ABSTRACT The article brings up results of experimental and theoretical researches of deformation anisotropy of different soils, as well as a simple and effective method of accounting it for any existing calculation of anisotropy soil settlements Ключевые слова: деформационная анизотропия, анизотропия грунтов, расчет грунтовых оснований, учёт анизотропии. Keywords: deformational anisotropy, soil anisotropy, soil calculations, accounting of anisotropy

Главной задачей современного фундаменто- 22.1333.2011. Основания зданий и сооружений. Ак- строения является надежное прогнозирование туализированная редакция СНиП 2.02.01-83* [5]), напряжённо-деформированного состояния (н.д.с.) что часто связано с трудностями, заключающимися грунтовых оснований, что позволит получить в отсутствии простых и эффективных методов наиболее экономичные варианты фундаментов при учета деформационной анизотропии, а также спо- обеспечении достаточной безопасности в процессе собов определения расчетных параметров анизо- их эксплуатации. Расчетные модели можно считать тропного грунта. Успешное решение этой задачи надежными и экономичными только в том случае, невозможно без применения численных и матема- если они достаточно полно отражают реальные тических методов в формировании расчетной мо- свойства грунтов и явления, происходящие в грун- дели, одной из составных частей которой является товых основаниях при действии внешних нагрузок. исследование напряжённо-деформированного со- Одним из важнейших вопросов исследования н.д.с. стояния анизотропных грунтовых оснований. Авто- является вопрос об учете деформационной анизо- рами была разработана методика исследования де- тропии грунтов в расчетах оснований, т.к. много- формационной анизотропии грунтов в лаборатор- численные исследования как у нас в стране, так и за ных условиях. рубежом свидетельствуют о том, что все природ- Для исследования деформационной ные нескальные грунты обладают свойством де- анизотропии нескальных грунтов необходимо формационной анизотропии, а нормативные доку- отобрать пробы по взаимно перпендикулярным менты по расчету грунтовых оснований рекомен- направлениям (при вертикальном и боковом дуют учитывать анизотропность грунтов в расчётах положении колец) (рисунок 1). грунтовых оснований (Свод правил СП The scientific heritage No 7 (7),2016 81

а – вертикальное положение колец; б – боковое Рисунок 1 – Схема отбора образцов грунта

Затем испытать их в компрессионных усло- были испытаны несколько видов грунтов, получен- виях (без возможности бокового расширения ные результаты подтверждают наличие деформа- грунта) по стандартной методике [1] проведения ционной анизотропии. Показатели деформацион- испытаний. Полученные экспериментальным пу- ной анизотропии  исследованных видов грунта тём значения деформаций образцов грунта в верти- различны. Они приведены в таблице 1, причем по- кальном и горизонтальном направлениях можно казатели  изменяются от 0,5 до 2,1, т.е. оказались использовать для оценки деформационной анизо- практически ощутимыми. Проведенными исследо- тропии грунтов. В этом случае представляется воз- ваниями песков и глинистых грунтов расширена можным оценить степень деформационной анизо- область грунтов с установленной деформационной тропии грунтов показателем анизотропии  = sx/sz анизотропией. Глинистые грунты г. Новосибирска, = εx/εz; где sz и sx , εz и εx – абсолютные и относи- исследованные ранее В.П. Писаненко [4] характе- тельные деформации в вертикальном и горизон- ризовались значениями  = 1,43 (суглинки) и  = тальном направлениях соответственно. Авторами 1,24 (супеси). Таблица 1 Показатели деформационной анизотропии исследованных грунтов (1-12), вычисленные по осредненным значениям деформаций образцов Значения  = sx / sz при напряжениях  = 1 , МПа № грунта z ср 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 (0,05-0,30) 1 1,04 1,07 1,06 1,05 1,02 0,98 1,04 2 0,50 0,65 0,70 0,71 0,81 0,83 0,7 3 0,57 0,69 0,74 0,69 — — 0,67 4 1,65 1,43 1,47 1,60 1,54 1,43 1,53 5 2,15 2,27 2,35 2,34 1,92 1,82 2,1 6 1,60 1,37 1,32 1,39 1,48 1,48 1,4 7 0,58 0,65 0,71 0,78 0,86 0,88 0,74 8 0,75 0,90 1,05 1,13 1,47 1,47 1,13 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 (0,10-0,60) 9 1,30 1,36 1,43 1,50 1,42 1,41 1,36 10 1,15 1,34 1,44 1,39 1,44 1,34 1,32 11 0,49 0,57 0,66 0,62 0,67 0,69 0,58 12 0,70 0,50 0,52 0,50 0,48 0,48 0,52

Деформации образцов грунтов 1-8 (таблица 1) Крыжановского) с независимым регулированием в вертикальном и горизонтальном направлениях переменных величин главных напряжений. (в усло- были определены в условиях компрессии – в уплот- виях плоской деформации). При равенстве главных нителях системы ”Гидропроект”. Характер дефор- напряжений 1 = 3 (z = x), действующих в плос- мационной анизотропии исследованных видов кости деформирования образцов. До начала опыта грунтов различен – для пластичных супесей 1 - 3 грунт 9 уплотнялся вибрированием, а грунт 11 – показатель   1; для лессовидных супесей и су- ручным трамбованием. Грунты 10 и 12 (таблица 1) глинков 4 - 6 как правило  > 1; для песков 7, 8 сред- были исследованы в условиях гидростатического ней плотности и плотных, испытанных в условиях напряженного состояния образцов, т. е. при дей- компрессии  < 1. Грунты 9 и 11 были испытаны в ствии главных напряжений 1 = 2 = 3. В этом слу- приборе трехосного сжатия (ПТС системы А.Л. чае оценка степени деформационной анизотропии 82 The scientific heritage No 7 (7),2016

грунтов проводилась по сопоставлению величин σzα и σхα – вертикальные и горизонтальные деформации по двум взаимно перпендикулярным напряжения для горизонтальным направлениям. анизотропной среды; При увеличении сжимающей нагрузки значе- σz и σx – то же, для изотропной. ния  увеличиваются. При повышении уровня дей- ствующих напряжений в условиях плоской дефор- Напряжения σzα и σхα, σz и σx вычислены для ха- мации и гидростатического обжатия плотного рактерных точек грунтового массива, расположен- песка средней плотности, характер анизотропии не ных на центральной и угловой вертикалях загру- изменяется. В условиях плоской деформации пока- женного участка поверхности. Поправочные коэф- затель  меньше, чем в условиях гидростатического фициенты влияния анизотропии грунта можно обжатия. Показатели  песка средней плотности в применять для корректировки величин осадок фун- этих условиях превышают единицу, а плотного даментов, рассчитанных любым из существующих песка – меньше единицы. в настоящее время методов. Полученные данные Степень деформационной анизотропии можно достаточны для расчета осадок фундаментов, рас- оценить не только соотношением деформаций положенных на поверхности полуплоскости или грунтовых образцов по ортогональным направле- слоев различной мощности. Для удобства практи- ниям, но и по отношению  = Еz/Ex с учетом раз- ческого использования коэффициентов Кα и Кα′ личных значений коэффициентов Пуассона (коэф- они вычислены для середин горизонтальных слоев, фициентов бокового расширения грунта); Еz и Ex – назначаемых под подошвой фундамента по [5] че- модули деформации в вертикальном и горизонталь- рез 0,4b (b – ширина загруженного участка основа- ном направлениях. ния, равная ширине подошвы фундамента). В слу- После проведения экспериментальных иссле- чае необходимости нетрудно провести интерполя- дований и выявления значения показателя дефор- цию значений Кα и Кα′ как по показателю α, так и мационной анизотропии , необходимо воспользо- по глубине расположения точек, в которых вычис- ваться любыми из существующих в настоящее ляются значения напряжений σzα и σxα. Коэффици- время программных комплексов, позволяющими енты, определяемые для точек угловой вертикали, получить полную картину напряжённо-деформиро- необходимы для расчета осадок с учетом влияния ванного состояния анизотропных грунтовых осно- нагрузок от соседних фундаментов. Значения гори- ваний. Для определения пяти параметров трансвер- зонтальных напряжений σx и σxα применяются для расчета осадок более строгими методами, в кото- сально-изотропной среды (Ex, Ez, νzx, νyx Gxz,) необ- ходимо иметь пять уравнений, связывающих, рых учитывается возможность боковых деформа- измеренные при компрессионных испытаниях, ций грунта основания. Влияние заглубления фунда- мента может быть учтено введением в расчет до- напряжения z, x и деформации εz (при пяти уров- нях действующей нагрузки). В связи со сложно- полнительных напряжений от равномерной нагрузки на условной поверхности основания с ин- стью определения напряжений x в компрессион- тенсивностью, равной природному давлению ном приборе, предпочтительны опыты в стабило- грунта σzg,o на уровне подошвы фундамента. метре. Этот путь довольно трудоемок и Выводы. 1. Для учета деформационной анизо- представляет собой отдельную задачу, поэтому для тропии в расчетах н.д.с. грунтовых оснований необ- решения вопроса о н.д.с. анизотропного основания ходимо установить в лабораторных условиях пока- ограничимся упрощенными способами оценки ани- затель деформационной анизотропии по соотноше- зотропии – по соотношению относительных дефор- нию абсолютных деформаций или модулей маций εx и εz или, что то же самое, отношение мо- деформаций. дулей деформации Еz / Ex, вычисленных по изме- 2. Влияние деформационной анизотропии ренным εz и εx зависимостям изотропной среды. среды на величину прогнозируемых осадок фунда- При сравнении полученных результатов рас- ментов заметно (до 10%) даже при сравнительно чета напряжённо-дефор-мированного состояния слабом ее выражении у обычных природных грун- однородно-анизотропных и изотропных оснований тов. Это влияние достаточно велико для специфи- в виде слоев различной мощности и полуплоскости ческих видов грунтов, имеющих слоистую или оказалось возможным простым способом учесть столбчатую текстуру при значениях α, далеких от деформационную анизотропию грунтов основания единицы. при помощи коэффициентов влияния анизотропии 3. Полученные данные позволяют учесть влия- грунта. Эти коэффициенты показывают, какую ние анизотропии на осадки фундаментов, в том долю от напряжения в изотропной среде состав- числе и для расчета осадок фундаментов с неодина- ляют соответствующие напряжения в анизотроп- ковой мощностью сжимаемого слоя грунта (при ной. Значения коэффициентов вычисляются по прочих равных условиях). С этой целью табличные формулам: значения напряжений, вычисленных для изотроп- К = σ / σ ; (1) α zα z ной среды, корректируются с помощью коэффици- Кα′ = σхα / σx, (2) ентов Кα и Кα′, и дальнейший расчет осадок прово- где К и К ′ – поправочные коэффициенты α α дится обычным методом. влияния анизотропии

грунта;

The scientific heritage No 7 (7),2016 83 Список литературы слоев на их осадки //Интерэкспо Гео-Сибирь: Сб. 1. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабора- материалов XII Междунар. науч. конф. (18-22 ап- торного определения характеристик прочности и реля 2016 г.), г. Новосибирск: СГУГиТ, 2016. – Т.2. деформируемости. – Введ. взамен ГОСТ 12248-78, - С.125 – 131. ГОСТ 17245-99, ГОСТ 23908-79, ГОСТ 24586-90, 4. Писаненко В.П. Об анизотропии ГОСТ 25585-83, ГОСТ 26518-85; Введ. 01.01.1997. деформационных свойств глинистых грунтов – М.: Изд-во стандартов, 1997. – 99 с. Новосибирского Приобья // Труды Новосибирского 2. Коробова О.А., Максименко Л.А. Ме- ин-та инж. ж.- д. трансп. // НИИЖТ, 1977. – Вып. тоды усовершенствования расчета осадок грунто- 180. – С. 80-83. вых оснований //Интерэкспо Гео-Сибирь: Сб. мате- 5. Свод правил СП 22.1333.2011. Основания риалов XI Междунар. науч. конф. (13-25 апреля зданий и сооружений. Актуализированная 2015 г.), г. Новосибирск: СГУГиТ, 2015. – Т.1. - №1, редакция СНиП 2.02.01-83*. - М.: Министерство - С.194 – 199. регионального развития, 2011. - 160с. 5182-78, 3. Коробова О.А., Максименко Л.А. Резуль- ГОСТ 5183-77; Введ. 01.07.1985. – М.: Изд-во таты исследования численными методами влияния стандартов, 1985. – 24 с. мощности анизотропных линейно-деформируемых

Еремкин А.И. доктор технических наук, профессор кафедры теплогазоснабжение и вентиляция ФГБОУ ВО "Пен- зенский государственный университет архитектуры и строительства", г. Пенза Вялкова Н.С. кандидат технических наук, доцент кафедры санитарно-технические системы ФГБОУ ВО “Туль- ский государственный университет”, г. Тула

ЭНЕРГОЭФФФЕКТИВНАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ, В ТОМ ЧИСЛЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИ ПАССИВНЫХ, С ТРАДИЦИОННЫМИ И ВОЗОБНОВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ТЕПЛОТЫ

ENERGOEFFEKTIVNEE HEATING OF BUILDINGS FOR VARIOUS PURPOSES, INCLUDING PASSIVE ENERGY, WITH TRADITIONAL AND RENEWABLE HEAT SOURCES Eremkin A.I., doctor of technical Sciences, Professor, chair of heat and ventilation of the "Penza state University of ar- chitecture and construction", Penza Vjalkova N.S. candidate of technical Sciences, associate Professor of sanitary and technical system of the “Tula state University”, Tula

АННОТАЦИЯ Рассматривается уменьшение энергопотребления на обеспечение внутренних температурных усло- вий, создание необходимого микроклимата в помещениях ABSTRACT Reduction of power consumption by maintenance of internal temperature conditions, creation of a necessary microclimate in premises is considered Ключевые слова: энергоэффективная система отопления, параметры микроклимата, периодический режим работы, возобновляемые источники теплоты Keywords: the automated combined system of heating, microclimate parameters, a periodic operating mode, renewable heat

Введение Резервы экономии напрямую связаны с приме- С ростом потребления традиционных топлив- нением новых энергосберегающих технологий, ис- ных ресурсов осложняется их добыча и, соответ- пользующих возобновляемые источники энергии. ственно, возрастает ее стоимость, кроме того, ухуд- Теоретический анализ шается экологическая ситуация в мире, поэтому в Работа систем формирования внутреннего настоящее время научно-технический прогресс микроклимата в зданиях оказывает также большое направлен на изыскание новых источников тепло- влияние на использование энергии. Значительный вой энергии. эффект на уменьшение потребления энергии в зда- Дефицит мощностей источников теплоты не нии могут оказать такие альтернативные меры, как позволяет осуществлять подключение к существу- периодическое отопление в течение суток и сезон- ющим системам теплоснабжения объектов капи- ное регулирование пределов комфортных условий; тального строительства при комплексном освоении теплоснабжение, использующее нетрадиционные земельных участков в целях жилищного строитель- источники теплоты, которое, по сравнению с их ства или при развитии застроенных территорий го- традиционными аналогами, связаны не только со родов. 84 The scientific heritage No 7 (7),2016 значительными сокращениями затрат энергии в си- рис.1 изображена схема автоматизированной си- стемах жизнеобеспечения зданий и сооружений, но стемы водяного и воздушного отопления много- и с их экологической чистотой, а также с новыми этажного общественного здания с коридорной пла- возможностями в области повышения степени ав- нировкой, работающая следующим образом. тономности систем жизнеобеспечения, и, как след- В теплый период года воздух удаляется из об- ствие, внедрение энергетически пассивных зданий, служиваемых помещений через воздухораспреде- позволяющих снизить связанное с энергопотребле- лители 5, через систему каналов 4, 3 и шахту 17 под нием отрицательное воздействие на окружающую действием естественного давления. По мере увели- среду примерно в 10 раз. чения температуры наружного воздуха естествен- Возникает задача правильного выбора режи- ная тяга уменьшается, что приводит к снижению мов работы системы отопления в условиях режима воздухообмена в помещениях. При неудовлетвори- эксплуатации здания с помещениями различного тельном естественном воздухообмене по сигналам назначения. датчиков содержания углекислого газа 16 включа- Основная цель при проектировании энергоэф- ется вентилятор 2. В этом режиме шибер 10 открыт, фективных систем регулирования внутреннего шиберы 8, 9 закрыты. микроклимата для зданий заключается в том, чтобы В холодный период года система на основе во- обеспечить визуальный и тепловой комфорт людей дяного и воздушного отопления может использо- при минимальном количестве потребляемой энер- ваться в качестве догревающей части комбиниро- гии. ванной водо-воздушной системы периодического Предлагаемое техническое решение и обос- отопления. В этом случае система должна функци- нование его применения онировать в двух режимах: в режиме натопа и в ра- Применение энергоэффективной системы бочем режиме, с полным отключением в рабочий отопления может решить поставленную задачу. На период.

Рисунок1. Схема системы на основе водяного и воздушного отопления многоэтажного общественного здания с коридорной планировкой 1 – вентиляционная камера; 2 – вентилятор; 3 - магистральный воздуховод приточного воздуха; 4 - распределительный канал для подачи входного потока воздуха в разные промежуточные уровни здания; 5 – воздухораспределители, установленные в обслуживаемых помещениях; 6 - рециркуляционные каналы; 7 - рециркуляционные решетки; 8, 9, 10 – шиберы; 11 - обратный клапан; 12 - калорифер; 13 - блок управления; 14 - регулирующие клапаны; 15, 16 - датчики температуры и содержания углекислого газа; 17- вентиляционная шахта.

В режиме натопа система на основе водяного и 8, 10, установленные в вентиляционном устройстве воздушного отопления работает как полностью ре- 1, закрыты. циркуляционная. Воздух забирается из коридоров В рабочий период времени система на основе через решетки 7, по рециркуляционным каналам 6 водяного и воздушного отопления работает как попадает в калорифер 12, откуда через обратный приточная, с возможным использованием в каче- клапан 11 по магистральному воздуховоду приточ- стве системы воздушного отопления в случае вы- ного воздуха 3 подается в разные промежуточные хода из строя водяной системы (источник тепла- уровни 4. В этом режиме шибер 9 открыт, шиберы тепловые насосы). The scientific heritage No 7 (7),2016 85 Наружный воздух забирается через шахту 17 и, на основе водяного и воздушного отопления может нагревшись в калорифере 12, поступает в обслужи- работать как приточно-рециркуляционная. ваемые помещения через воздухораспределители 5. В результате расчетов режимов работы авто- В этом режиме шибер 8 открыт, шиберы 9, 10 за- матизированной комбинированной системы водя- крыты. Вентилятор 2 работает в циклическом ре- ного и воздушного отопления, проведенных в не- жиме, включаясь с помощью блока управления 13 дельном разрезе при различной температуре (через по сигналам датчиков температуры 15 и содержа- 5 °С) наружного воздуха в течение отопительного ния углекислого газа 16. Распределение приточного сезона (режим работы учреждения принят 6 дней в воздуха по разным этажам производится регулиру- неделю с 8 до 18 часов) выявлена корреляционная ющими клапанами с электроприводом 14. зависимость продолжительности натопов перед Если по санитарно-гигиеническим требова- каждым рабочим днем недели от температуры ниям допускается рециркуляция воздуха, система наружного воздуха. Эта зависимость имеет линей- ный характер и описывается уравнениями (1).

1 1 Znat  5,179 0,271 t; Znat  5,179 0,271 t; 2 2 Znat  2,808 0,140 t; Znat  2,808 0,140 t; 3 3 Znat  2,309 0,113 t; Znat  2,309 0,113 t; (1) 4 4 Znat  1,818 0,093 t; Znat  1,818 0,093 t; 5 5 Znat  1,889 0,092 t; Znat  1,889 0,092 t; 1 1 Znat  1,698 0,084t; Znat  1,698 0,084t;

Как видно из графиков на рис. 2, длительность дующих дней, что объясняется медленным прогре- натопов первых двух дней недель значительно от- вом массива наружных и внутренних ограждений личается от соответствующих значений для после- после длительного перерыва отопления в выходной день.

Рисунок 2. Зависимость требуемой продолжительности натопов от температуры наружного воздуха

Зависимости вида (1) были использованы в ка- исключить конденсацию влаги на внутренних по- честве управляющего закона в системе автоматиче- верхностях. ского регулирования энергоэффективной системой При изменении температуры наружного воз- на основе водяного и воздушного отопления. духа на 10 ºС колебания температуры внутреннего Экспериментальные исследования воздуха не превысили 1,5 ºС, концентрация угле- Экспериментальные исследования энергоэф- кислого газа не превышала 0,68 л/м3. Установлено, фективной системы водяного и воздушного отопле- что фактор концентрации углекислого газа не явля- ния показали, что температура внутреннего воздуха ется критическим для регулирования автоматизи- в течение недели в рабочие дни не опускается ниже рованной комбинированной системы на основе во- +16,2ºС, а в нерабочие дни + 12,0 ºС, что позволяет дяного и воздушного отопления. 86 The scientific heritage No 7 (7),2016 Результаты Гальперин.– М.: «Евроклимат», из-во «Арина», 1. Выявлена корреляционная зависимость про- 2000. – 416с. должительности натопов перед каждым рабочим 2. Невский В.В. Тепло-холодоснабжение ото- днем недели от температуры наружного воздуха. пительно-вентиляционных установок / В.В. 2. Работу энергоэффективной системы на ос- Невский.- М.: ООО «Данфосс», 2009. нове водяного и воздушного отопления необхо- 3. Чистович С.А., Аверьянов В.К., Ю.В. Тем- димо автоматизировать с программным управле- пель, С.И.Быков Автомати-зированные системы нием для выдерживания расчетного режима. теплоснабжения и отопления / С.А. Чистович, В.К. Аверьянов, Ю.В. Темпель, С.И.Быков. – Л.: Строй- Список литературы издат, 1987. – 247с. 1. Ананьев В.А., Балуева Л.Н., Гальперин А.Д. 4. Система вентиляции и отопления: пат. 36042 и др. Системы вентиляции и кондиционирования: Рос. Федерация. №2003124889; заявл.19.08.03; Учебное пособие / В.А. Ананьев, Л.Н. Балуева, А.Д. опубл. 20.02.04. Бюл. №5. 3 с.

Зайков В.П. Старший научный сотрудник, Начальник сектора Научно-исследовательского института ШТОРМ Мещеряков В.И. Профессор, заведующий кафедрой информатики Одесского государственного экологического уни- верситета Журавлев Ю.И. Старший преподаватель национального университета «Одесская морская академия»

МОДЕЛИ НАДЕЖНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАСКАДНЫХ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

MODELS OF RELIABILITY BASED DESIGN OF CASCADE THERMOELECTRIC DEVICES Zaykov V.P., Senior Researcher, Head of Sector, Research Institute STORM Mescheryakov V.I., Professor, The Department of Informatics, Odessa state environmental University Zhuravlоv Yu.I., Senior lecturer, National university «Odessa maritime academy»

АННОТАЦИЯ Получены соотношения, описывающие возможные режимы работы термоэлектрических охладителей — от режима максимальной холодопроизводительности до минимальной интенсивности отказов. Пока- зано, что единый подход к определению режимов работы и унификация расчетных формул облегчает про- цессы выбора режима, учета температурной зависимости основных параметров и построения алгоритма расчета для систем автоматизированного надежностно-ориентированного проектирования каскадных тер- моэлектрических охладителей ABSTRACT There are shown ratio that describe the possible operation modes of thermoelectric coolers - the mode of maximum cooling capacity to the minimum failure rate. It is shown that a unified approach to the definition of operating modes and the unification of calculation formulas facilitates mode selection process, taking into account the temperature dependence of the main parameters and construction of calculation algorithm for automated sys- tems of reliability based design of cascade thermoelectric coolers Ключевые слова: модель, надежность, термоэлектрические охладители, температура, параметры, ра- бочий ток, режим Keywords: model, reliability, thermoelectric coolers, temperature settings, operating current, mode

Введение для обеспечения теплового режима радиоэлектрон- Проектирование предполагает унификацию ной аппаратуры (РЭА) обусловлено не только более при определении основных параметров и показате- глубоким уровнем охлаждения, но и повышением лей надежности однокаскадных термоэлектриче- экономичности. ских охлаждающих устройств (ТЭУ) заданной кон- В распоряжении разработчика обычно струкции, использование единообразных соотно- имеются следующие исходные данные: шений, содержащих минимальное число — необходимый перепад температуры ∆T = (T употребительных параметров. – T0,)К (Т, T0 — температура тепловыделяющего и Для каскадных термоэлектрических охлажда- теплопоглощающего спаев соответственно); ющих устройств (КТЭУ) различных конструкций — величина тепловой нагрузки Q0, Вт; задача усложняется, поскольку необходимо учиты- — количество термоэлементов в каскадах n1 и вать взаимовлияние каскадов. Применение КТЭУ n2; The scientific heritage No 7 (7),2016 87 — заданная величина интенсивности отказов поскольку потребность в сравнении альтернатив- λ, 1/ч. ных вариантов проектных решений сохраняется При этом необходимо учитывать ограничения [12]. При этом нерешенной задачей остается созда- по массогабаритным характеристикам, энергопо- ние моделей для надежностно-ориентированного треблению, величине рабочего тока, напряжению, проектирования каскадных термоэлектрических показателям надежности и т.д. В конечном итоге устройств теплонагруженных компонентов и ра- необходимо выбрать такую конструкцию КТЭУ и диоэлектронных систем. определить такой токовый режим работы, который удовлетворял бы требованиям технического зада- Цель и задачи исследования ния. Целью работы является разработка надежностно-ориентированных моделей для Анализ литературных данных и выявление проектирования каскадных термоэлектрических проблемы охлаждающих устройств. Вопросам проектирования систем, предназна- Для достижения этой цели необходимо решить ченных для обеспечения тепловых режимов радио- задачи: электронной аппаратуры на базе термоэлектриче- 1. разработать надежностно-ориентированную ских устройств, посвящен ряд работ [1, 2]. ТЭУ вы- модель каскадного охладителя для наиболее пускаются в виде унифицированных модулей [3], характерного режима эксплуатации; основные показатели которых зависят от конструк- 2. расширить возможности модели тивного исполнения, параметров используемого проектирования для различных режимов работы термоэлектрического материала [4, 5], режимов ра- охладителя. боты [6], планарного или объемного способа по- строения модулей [7]. Разработка и анализ надежностно-ориен- Ограниченность достижимого перепада темпе- тированных моделей КТЭУ. ратур в однокаскадных ТЭУ привела к необходимо- Модель взаимосвязи показателей надежно- сти каскадного построения охладителей, причем сти охладителя в режиме максимальной холодо- показано [8], что кроме расширения температур- производительности ного диапазона, каскадные охладители обладают Для решения первой задачи рассмотрим слу- повышенной эффективностью. При этом надеж- чай, когда в распоряжении разработчика есть ряд ностно-ориентированное проектирование КТЭУ конструкций каскадных ТЭУ, либо имеется воз- остается определяющим направлением, поскольку можность компоновки каскадных ТЭУ из унифици- требования к системам обеспечения тепловых ре- рованных рядов модулей, с последующим опреде- жимов радиоэлектронной аппаратуры постоянно лением основных параметров и показателей надеж- ужесточаются [9]. Автоматизация проектирования ности выбранных конструкций. потребовала унификации подходов, так как только При выборе конструкций КТЭУ для различ- совмещение требований по конструированию, из- ных условий функционирования возникает необхо- готовлению в виде CALS-технологии позволяет со- димость оценки, в первую очередь, их максималь- поставить показатели надежности проектируемой ных охлаждающих возможностей, т. е. максималь- аппаратуры и единообразно трактовать требования ного перепада температуры ∆Tmax и максимальной технического задания на разработку [10]. В специа- холодопроизводительности Q0max при заданном пе- лизированных системах автоматизированного про- репаде температуры ∆T. ектирования радиоэлектронной аппаратуры, кото- Для оценки максимального перепада темпера- рые значительно дешевле универсальных и по- туры ∆Tmax воспользуемся соотношением для опре- этому получили широкое распространение, деления оптимального относительного рабочего значительное внимание уделено исследованию тока первого каскада В1, обеспечивающего объекта и выявлению его специфических призна- наибольший перепад температуры для двухкаскад- ков, которые могут повысить качество проектных ного ТЭУ заданной конструкции (n1, n2, Q0, ∆T) решений [11]. Однако специализация не умаляет [12]: необходимости унификации проектных процедур, 2 3B1 T max2 a  2 B 1 (  T max1  b  T max2 )  2  T max1   T max2 c  0, (1)

1 2Tmax1 где a  ;  T0 2 n2 IRmax2 2  2 ; n1 IRmax1 1 1 TI2  max1 max1 b 4  2   2  ;   T0 Imax2 

88 The scientific heritage No 7 (7),2016

2  TQI  Q0 c max1 0   max1 ; где C  ;  2  1 n I2 R   T0 n1 I max1 R 1 I max2  1 max1 1 ∆Tmax1, ∆Tmax2 — максимальный перепад темпе- d = С1/. ратуры в каскадах, К; Далее можно определить промежуточную тем- пературу Т из соотношения Imax1, Imax2 — максимальный рабочий ток в кас- 1 кадах, А; TT 1 R1, R2 — электрическое сопротивление ветвей 2 2 , термоэлементов, Ом. 0,5ZT21 Из условия равенства токов в каскадах найдем а температуру Т0 из соотношения относительный рабочий ток второго каскада TT10 Imax1 1 2 . BB21 . 0,5ZT I 10 max2 Для оценки наибольшей холодопроизводи- Значения тока I1, I2 и относительного перепада тельности двухкаскадного ТЭУ заданной конструк- температуры Θ1, Θ2 в каскадах определяются по ции (n1, n2, ∆T) воспользуемся соотношением для формулам определения оптимального относительного рабо- I1 = В1Imax1; I2 = I1; чего тока, соответствующего наибольшей холодо- 2 производительности Q0max [13]: 1 2;BBC 1  1  1 32 32 ABBB1Б 1  Г 1  Д  0; (2) 2 B 1 a  B 1 b  B 1 c  d , 2 2 2  T  n I R где max1 1 max1 1 A 4a   ; a  2 ;  T0  n2 I max2 R 2 TTTI    2 max1 max1 max1 max1 Бaa 4  5  4  2 ; TTT0 max2 0  Imax2  TTTI   2  max1 max1 max1 max1 Г a 2аa   4  2  ;  TTTmax2 max2 0 Imax2 

 ITTTmax1 max1  max1  max1 T Д;  aa   Imax2 TTTTmax2  max2 0  max2

N2 2 2 TT10 Q0 n 1 I max1 R 1(2 B 1  B 1   1 ); 1 . Tmax1

Используя метод последовательных прибли- B2 и относительные перепады температуры Θ1 и Θ2 жений, определим параметры B1, B2, Θ1, Θ2 с учетом в каскадах и затем оценить показатели надежности. температурной зависимости параметров (доста- Для решения этой задачи воспользуемся соот- точно двух-трех приближений). ношением для определения относительного рабо- Для определения режима работы КТЭУ вы- чего тока B1 для заданного перепада температуры бранной конструкции (n1, n2) при заданном пере- ∆T и тепловой нагрузки [14]: паде температуры ∆T и тепловой нагрузке Q0 необ- ходимо оценить относительные рабочие токи B1 и

32TTmax1 max1  T 2B1 B 1 f  2 B 1 b 1  a 1С 1 –  С 1 d 1  0, (3) TTT0 0  max2 n I2 R где 1 max1 1 a1  2 ; n2 I max2 R 2

ITmax1 max1 b1  ; Imax2 Tmax2 The scientific heritage No 7 (7),2016 89

Tmax1 da11; Tmax2 TTI 2 max1 max1 max1 f 4 a11 2  2 a . TTmax2 max2 Imax2

Используя метод последовательных прибли- параметров (достаточно двух-трех приближений). жений, определим основные значимые параметры При этом B1, B2 и Θ1, Θ2 с учетом температурной зависимости 2 1 2BBC 1  1  1 ;

T Tmax1 2 2  (2BBC 1  1  1 ). TTmax2 max2

Для двухкаскадных ТЭУ относительную вели- чину интенсивности отказов можно записать в виде 22 22TTmax1 max2 n11111 B()()  C B   1 n 22222 B   C B   2  TT00 (4) KKTT,  2212 0 Tmax1 Tmax2 11 12  T0   T1 

–8 где λ0 = 3∙10 1/ч — номинальная интенсив- После нахождения указанных величин опреде- ность отказов; ляем параметры КТЭУ, такие как: рабочий ток I, Р = exp(–λt) — вероятность безотказной ра- мощность потребления в каскадах W1, W2, W3, холо- боты при t=104 ч; дильный коэффициент E, падение напряжения U, QW суммарную интенсивность отказов λΣ, вероятность 01 безотказной работы P. C2  . 2 n2 I max2 R 2 Проектирование КТЭУ для различных ре- В случае несоответствия одного из основных жимов работы. параметров и показателей надежности КТЭУ тре- При проектировании КТЭУ для различных ре- бованиям технического задания (ТЗ) необходимо жимов необходимо выбрать такую конструкцию, вернуться к выбору новой конструкции КТЭУ и ре- определить такой токовый режим работы, при ко- жима работы. Затем выбираем условия теплооб- тором удовлетворялись бы требования к массе мена на тепловыделяющих спаях КТЭУ со средой с устройства, его габаритным размерам, энергопо- целью определения соответствия массогабаритных треблению, надежности, величине рабочего тока, характеристик устройства требованиям ТЗ. напряжения и т. д. Основные параметры и показатели надежно- Исходя из заданного уровня охлаждения T сти КТЭУ проверяем на соответствие требованиям 0 (перепада температуры на КТЭУ ∆T) выбираем ко- ТЗ и в случае несоответствия необходимо вер- личество каскадов N и режим работы. Промежуточ- нуться к выбору количества каскадов N для задан- ные температуры T определяем методом последо- ного перепада температуры ∆T. i вательных приближений с использованием условия Следует отметить, что при выборе конструк- равенства токов I в каскадах при электрически по- ции КТЭУ необходимо определить токовый режим следовательном соединении каскадов: работы устройства, обеспечивающий заданный I = B I = B I = …= B I , i = 1, 2, …, N, (5) уровень охлаждения T при заданной величине теп- i maxi i+1 max+1 N maxN 0 где B = I/I — относительный рабочий ток в ловой нагрузки Q и количестве термоэлементов n . i maxi 0 i i-м каскаде; Для этого необходимо сначала решить систему I = ē T /R — максимальный рабочий ток i- уравнений относительно следующих неизвестных: maxi i i–1 i го каскада; а) N=1, одно уравнение ēi, Ri — коэффициент термо-ЭДС и электриче- BC1  1  (   ) , неизвестное — B; ское сопротивление ветви термоэлемента i-го кас-

б) N=2, система из трех уравнений, неизвест- када соответственно (Ri = li/( i Si), где , li, Si — ные — T1, B1, B2; электропроводность, высота и площадь попереч- в) N=3, система из пяти уравнений, неизвест- ного сечения ветви). ные — T1, T2, B1, B2, B3; На первом этапе перепады температуры всех и т. д. каскадов считаются одинаковыми, т. е. ∆Ti = const 90 The scientific heritage No 7 (7),2016 = ∆T/N, что позволяет в первом приближении найти NN значения промежуточных температур Ti и затем вы- TTT  i  max i  i , (6) числить вспомогательные величины ē , , I с  i  i maxi ii11 учетом их температурных зависимостей [15, с. 94]. где ∆Ti=Ti – Ti–1 — рабочий перепад темпера- Далее на основании выражения (5) составляется си- туры i-го каскада; стема уравнений, неизвестными в которой явля- Θi=∆Ti /∆Tmaxi — относительный перепад тем- ются значения Ti. Полученные в результате ее ре- пературы i-го каскада; шения новые значения промежуточных температур 2 служат исходными для проведения повторных вы- ∆Tmaxi = 0,5 ZiTi1 — максимальный перепад числений. Такие расчеты проводятся до тех пор, температуры i-го каскада; пока полученные значения Ti не будут отличаться Z — термоэлектрическая эффективность от исходных менее чем на 1% (практика показы- i вает, что для этого достаточно двух-трех приближе- ветви термоэлемента i-го каскада. ний). После того, как получены окончательные зна- Основные параметры КТЭУ определяются по чения T , определяются относительные перепады следующим формулам: i — количество термоэлементов в первом кас- температуры в каскадах Θi. Общий перепад температуры на КТЭУ можно каде представить как

Q0 n1  22; (7) IRBBmax1 1(2 1 1   1 ) — отношение количества термоэлементов в смежных каскадах

 Tmaxi  2 2 21BBi   i  i   i ni1 I max i R i  Ti1  ; (8)  22 ni IRBBmaxi 1 i  12 i  1 i  1   i  1 — мощность потребления i-го каскада

2  Tmaxi  Wi2 n i Imax i R i B i B i   i  ; (9)  Ti1  — общая мощность потребления КТЭУ N WW   i ; (6) i1 — падение напряжения на КТЭУ N W UU  i ; i1 I (10) — холодильный коэффициент КТЭУ

()N QQ00 ; (11) E N W Wi i1 — количество тепла, выделяемое КТЭУ: N QQW0  i ; (12) i1 — суммарную интенсивность отказов λΣ N можно представить в виде суммы интенсивностей  Ptexp  i  , (14) отказов λi каждого каскада:  N i1 где t — назначенный ресурс, ч. (13)   i . При несоответствии показателей надежности i1 требованиям технического задания необходимо вы- — вероятность безотказной работы КТЭУ брать такой режим работы, который будет обеспе- чивать их выполнение. The scientific heritage No 7 (7),2016 91 При проектировании КТЭУ с использованием В случае несоответствия основных параметров унифицированных модулей не всегда удается подо- и показателей надежности КТЭУ на конечных ста- брать модули с числом термоэлементов, которые диях расчета необходимо откорректировать коли- совпадают с расчетным. Это приводит к изменению чество каскадов и режим работы. холодопроизводительности реальной конструкции. При проектировании КТЭУ для определения В подобных случаях отклонение величины холодо- основных параметров и показателей надежности производительности можно компенсировать соот- при выбранном токовом режиме работы необхо- ветствующим изменением величины относитель- димо сначала решить систему уравнений относи- ного рабочего тока, т. е. токового режима работы, тельно следующих неизвестных: каждого каскада. а) однокаскадное ТЭУ (N=1), уравнение (7), При выборе температуры тепловыделяющего неизвестное — n; спая Т также необходимо учитывать условия тепло- б) двухкаскадное ТЭУ (N=2), система из четы- обмена КТЭУ со средой [12]: рех уравнений, составленная на основании (5)— (8) — при принудительном воздушном конвек- для N=2, неизвестные — T1, B2, n1, n2; тивном теплообмене (вентилятор) T = Tc + (3—5) K; в) трехкаскадное ТЭУ (N=3), система из семи — при естественной конвекции T = Tc + (10— уравнений, составленная на основании (5)— (8) для 15) K; N=3, неизвестные — T1, T2, B2, B3, n1, n2, n3; — при принудительном жидкостном теплооб- г) четырехкаскадные ТЭУ (N=4), система из мене T = Tc + (1—2) К. десяти уравнений, составленная на основании (5)— Теплоотводящая способность радиатора рас- (8) для N=4, неизвестные — T1, T2, T3, B2, B3, B4, n1, считывается как n2, n3, n4; αF = Q/(T– и т.д. Tc), (15) После нахождения указанных величин опреде- где α — коэффициент теплоотдачи; ляются параметры КТЭУ, такие как I, W1, W2, W3, E, F — площадь теплоотводящей поверхности U, λΣ, P. радиатора; На основе полученных аналитических зависи- Tc — температура среды. мостей взаимосвязи основных параметров и пока- Поскольку масса и габариты устройства в це- зателей надежности можно представить алгоритм лом определяются, как правило, массогабаритными расчета КТЭУ заданных конструкций (рис. 1), в ко- характеристиками теплоотводящего радиатора, при тором предполагается, что требования техниче- их несоответствии требованиям технического зада- ского задания принципиально выполнимы и пере- ния необходимо изменить условия теплообмена ра- пад температуры менее 150 К. диатора со средой либо выбрать другой режим ра- боты КТЭУ. 92 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рис. 1. Блок-схема алгоритма расчета основных параметров и показателей надежности ТЭУ заданной конструкции

Выводы устройства для различных режимов эксплуатации, 1. Разработана надежностно-ориентирован- которая позволяет оптимизировать показатели и ная модель каскадного термоэлектрического The scientific heritage No 7 (7),2016 93 параметры проектируемого устройства по крите- CoSb путем использования секционных и каскад- рию минимума интенсивности отказов. ных структур / В.Р. Билинский-Слотыло, Л.Н. Ви- 2. Предложенный алгоритм расчета позво- хор, В.Я. Михайловский, Р.Н. Мочернюк, А.Ф. Се- ляет определить основные параметры и показатели мизоров // Термоэлектричество, № 3, 2013. – С. 76– надежности каскадных термоэлектрических 82 устройств любой выбранной конструкции и вести 9. Zaikov, V. Reliability-oriented design of автоматизированное проектирование термоэлек- thermoelectric cooling devices / V. Zaikov, V. Mesch- трических систем обеспечения тепловых режимов eryakov, Yu. Zhuravlov // Austrian Journal of Tech- радиоэлектронной аппаратуры. nical and Natural Sciences. – Austria, Vienna. – 2015. № 9 – 10. P/ 125-128. Список литературы 10. Автоматизированная система АСОНИКА 1. Bell, L. E. Cooling, Heating, Generating для проектирования высоконадежных радиоэлек- Power, and Recovering Waste Heat with Thermoelec- тронных средств на принципах CALS технологий. tric Systems / L. E. Bell // Science. – 2008. – Vol. 321, Том 1 / А.С. Шалумов, Н.В. Малютин, Ю.Н. Кофа- № 5895. – P. 1457–1461. doi:10.1126/sci- нов – М.: Энергоатомиздат, 2007. – 336 с. ence.1158899 11. Гнатовская, А.А. Надежностно-ориенти- 2. Jurgensmeyer, A. L. High Efficiency Ther- рованное проектирование двухкаскадного термо- moelectric Devices Fabricated Using Quantum Well электрического устройства в САПР критических Confinement Techniques / A. L. Jurgensmeyer. – Col- систем / А.А. Гнатовская, Т.Б. Вохменцева, Л.Б. Ко- orado State University, 2011. – 54 p. валенко, С.Д. Кузниченко // Холодильна техніка та 3. Thermoelectric modules market. Analytical технологія, 51 (2). – 2015. – С 59 – 64 review / М.: RosBussinessConsalting. – 2009. – 92 с. – 12. Зайков, В.П. Возможности единого под- Source: \www/URL:http: // marketing.rbc.ru. хода к режимам работы охлаждающего термоэле- 4. A. Martínez, D. Astrain, A. Rodríguez, мента / В. П. Зайков, М.Н Соломкин., А. А Вайнер, G. Pérez Reduction in the Electric Power Consumption В. Ю. Водолагин // Вопросы радиоэлектроники. Се- of a Thermoelectric Refrigerator by Experimental Op- рия ТРТО. – 1984. Вып. 1. – С. 95–106. timization of the Temperature Controller. Journal of 13. Зайков, В. П. Прогнозирование показателей Electronic Materials. July 2013, Volume 42, Issue 7, pp надежности двухкаскадного термоэлектрического 1499–1503. охлаждающего устройства в режиме Qmax / В. П. 5. Зайков, В. П. Влияние параметров мате- Зайков, Л. А. Киншова, Л. Д. Казанжи, Л. Ф. Хра- риалов на показатели надежности двухкаскадных мова // Технология и конструирование в электрон- термоэлектрических устройств / В. П. Зайков, В. И. ной аппаратуре. – 2009. – № 5. – С. 34–37. Мещеряков, Ю. И. Журавлев // Технологический 14. Зайков, В. П. Обеспечение наименьшей ин- аудит и резервы производства № 3/1 (23), 2015. – С. тенсивности отказов термоэлектрического устрой- 34 – 40. ства заданной конструкции / Зайков В. П., Мещеря- 6. Rui Zhang, Marc Hodes, David A. ков В. И., Гнатовская А. А.// Вестник Националь- Brooks and Vincent P. Manno. Optimized Thermoelec- ного технического университета «ХПИ». Сборник tric Module-Heat Sink Assemblies for Precision Tem- научных работ. Тематический выпуск. Новые ре- perature Control J. Electron. Packag 134(2), 021007 шения в современных технологиях. – 2011. – № 23. (Jun 11, 2012) (10 pages)doi:10.1115/1.4005905 – С. 76–86 7. Singh, R. Experimental Characterization of 15. Зайков, В.П. Прогнозирование показателей Thin Film Thermoelectric Materials and Film Deposi- надежности термоэлектрических охлаждающих tion VIA Molecular Beam Epitaxy University of Cali- устройств. Книга 1. Однокаскадные устройства / fornia / R. Singh – 2008. – 54c. В.П. Зайков, Л.А. Киншова, В.Ф. Моисеев – Одесса: 8. Билинский-Слотыло, В.Р. Повышение Политехпериодика, 2009. – 120 с. эффективности генераторных модулей на основе

Кормилицын О.П. Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет, профессор

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМА АНАЛИЗА ПРОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

FEATURE CONSTRUCTION AIGORITHM ANALYSIS OF THE STRENGTH AND RGIALITY OF THE INSTRUMENT Kormilicyn O.P. , Saint Petersburg Electrotechnical University «LETI», professor

АННОТАЦИЯ Приводится построение математической модели расчета прочности и перемещений конструкций при- боростроения, в том числе и стержневых систем остеосинтоза переломов. ABSTRACT 94 The scientific heritage No 7 (7),2016 Discusses the construction of mathematical model for calculating the strength and movements of the elements of the instruments design , including core sistems osteosinteza fractures Ключевые слова: Прочность, жесткость, напряжение, плоская, пространственная стержневая си- стема, остеосинтоз Keywords: Strength, stiffness, bending moment, shear force, rod

Рассматривается алгоритм исследования плос- и в конце каждого стержня через значения проги- ких и пространственных стержневых систем, поз- бов и углов поворота. Каждый стержень рассматри- воляющий эффективно, без больших затрат машин- вается в местной системе координат, где ось ОХ ного времени и оперативной памяти ПЭВМ решать направлена вдоль стержня от его начала к концу. задачи прочности конструкций приборов, биомеха- Далее выписывается условие равновесия уз- нических систем. И, в частности, исследование био- лов, которые образуют систему линейных уравне- механики остеосинтеза переломов стержневыми ний относительно узловых перемещений. Нахо- аппаратами внешней фиксации и пластинами TPX. дится решение этой системы и по найденным де- В основу алгоритма исследования стержневых формациям определяются значения изгибающих систем положен метод перемещений, использую- моментов и перерезывающих сил в начале и в конце щий аппарат функций влияния. Ввиду специфично- каждого стержня. сти рассматриваемых конструкций и условий их ра- Алгоритм изложен в матричном виде, что поз- боты разработка алгоритма велась с учетом следу- воляет наблюдать абсолютную идентичность в рас- ющих условий: четах стержня, плоской и пространственной рамы, - на элементы конструкций действуют статиче- так как в этом виде формулы метода перемещений ские и динамические нагрузки, причем, как сосре- и условие равновесия узлов одинаковы. Отличие доточенные, так и распределенные по длине имеет лишь внутреннее содержание матриц, но стержня, а также статическая осевая сила; внешнее их сходство дает основание на составле- - учитывается сдвиг сечений; ние единого алгоритма и программы. Кроме того, - инерция поворота поперечных сечений не матрицы для одиночного стержня и плоской рамы учитывается, т.к. длина стержней значительно пре- получаются из матриц пространственной конструк- восходит наибольшие диаметры их поперечных се- ции путем вычеркивания соответствующих строк и чений. столбцов. Алгоритм расчета состоит в следующем: мето- Формулы, выражающие зависимость между дом начальных параметров находится общее реше- краевыми усилиями и узловыми перемещениями в ние для колебаний стержня, нагруженного про- общем случае для пространственной рамы, на дольной статической силой, откуда получаются стержни которой действует внешняя гармониче- матрицы функций влияния, с помощью которых со- ская нагрузка, состоящая из сосредоточенных сил, ставляется выражение для краевых значений изги- изгибающих моментов и распределенной на неко- бающих моментов и перерезывающих сил в начале тором участке нагрузки, имеют вид:

H H H K K Diyli  K  Biy  K  = + U zi + - U zi + - , M yi Aiy  i Ciy Biy  i Diy W  V  qiy  iy qiy  iy

H Hiyli  K  Diy  K  Q zi = Ciy + Kiy + Diy - Hiy · + W  + V  qiy  iy qiy  iy

H EiFi  H K  N i = U xi U xi , li  

H H H K K Dizli  K  Biz  K  =  + +  + + - , M zi Aiz i CizU yi Biz i DizU yi W  V  qiz  iz qiz  iz

H K Hizli  K  Diz  K  Q = C + K + D - H U yi + W - , yi iz iz iz iz   V  qiz  iz qiz  iz

The scientific heritage No 7 (7),2016 95 K H H K K Diyli  H  Biy  H  =  - U zi + - U zi - + , M yi Biy i Diy Aiy  i Ciy W  V  qiy  iy qiy  iy

K Hiyli  H  Diy  H  Q zi = - - Hiy - + Kiy - W  - V  , qiy  iy qiy  iy

K EiFi  H K  N i = U xi U xi  , li  

K H H K K Dizli  H  Biz  H  =  + +  - - + , M zi Biz i DizU yi Aiz i CizU yi W  V  qiz  iz qiz  iz K Hizli  H  Diz  H  Q yi = - - Hiz - + Kiz + W  - V  , qiz  iz qiz  iz

где  ,  - угловые перемещения относи- - q - жесткость стержня на изгиб; тельно координатных осей OY и OZ; - E - модуль нормальной упругости; - F - площадь поперечного сечения стержня; U , V , W  - члены, учитывающие вли- - G - модуль сдвига; яние внешних нагрузок на каждый стержень отно- - l - длина стержня; сительно координатных осей X, Y, Z; - j пр - приведенный момент инерции сечения H K H K H K H K H M yi, M yi, M zi, M zi, Q yi, Q yi, Q zi, Q zi, N i, стержня. K N i, - внутренние усилия в начале и в конце стержня Формулы для определения от действия жевательной внешней нагрузки; HKHK [WWVV ],[ ],[ ],[ ], A, B, C, D, H, K для Uxi, Uyi, Uzi - линейные перемещения стержня вдоль координатных осей X, Y, Z; каждого конкретного случая нагружения стержней A, B, C, D, H, K - коэффициенты, вычисляемые в работе "Алгоритмы и программы плоских и про- через функции влияния, которые зависят от вида странственных систем". внешней нагрузки, вида возникающих деформаций Приведенные выше формулы в матричной и целого ряда других факторов. форме: H H H │Ri │=│Ai ││ri │- H K H H │Bi ││ri │+│Bi ││Ti │,

K K K │Ri │=│Ai ││ri │- K H K K │Bi ││ri │+│Bi ││Ti │, где H K M yi M yi   H K Q zi Q zi H K N i N i H H K K │Ri │  M , │Ri │  M , zi zi H K Q yi Q yi H K M xi M xi    

96 The scientific heritage No 7 (7),2016 H K  i  i H K  i  i H K i i H H K K │ri │  U xi , │ri │  U xi , H K U yi U yi H K U zi U zi    

ACiy iy 0 0 0 0  CKiy iy 0 0 0 0 H │Ai │= 0 0E F/ i 0 0 0 , i i i 0 00 ACiz iz 0  0 0 0 0 CKiz iz 0 0 0G J / i 00 i пр i

ACiy iy 0 0 0 0  CKiy iy 0 0 0 0 │A K│= , i 0 0E F/ i 0 0 0 i i i 0 00 ACiz iz 0  0 0 0 0 CKiz iz 0 0 0G J / i 00 i пр i

BDiy iy 0 0 0 0  DHiy iy 0 0 0 0 H │Bi │= 0 0E F/ i 0 0 0 , i i i 0 00 BDiz iz 0  0 0 0 0 DHiz iz 0 0 0G J / i 00 i пр i

BDiy iy 0 0 0 0  DHiy iy 0 0 0 0 │B K│= , i 0 0E F/ i 0 0 0 i i i 0 00 BDiz iz 0  0 0 0 0 DHiz iz 0 0 0G J / i 00 i пр i

K K [Vq ]yi 1/ iy [Vq ]yi 1/ iy  K K []/Wiy i i q iy []/Wiy i i q iy │T H│=  │T K│=  i 0 i 0 [VqK ] 1/ , [VqK ] 1/ . iz iz iz iz K K []/Wiz i i q iy []/Wiz i i q iz  0 0  

Выше описанный алгоритм, как уже указыва- координат OXYZ, связанной со стержнем. Для пе- лось, дан в предложении, что стержень рассматри- рехода от местной системы координат к единой вается в местной системе координат, т.е. в системе The scientific heritage No 7 (7),2016 97 OX*Y*Z* необходимо выполнить линейное преоб- всех узлов конструкции в единой системе коорди- разование рассмотренных выше уравнений с мат- нат. Далее легко перейти к местной системе коор- рицей направляющих косинусов. динат. Условие равновесия каждого j-го узла рамы ( j Таким образом, получен обобщенный алго- = 1.2.3…., n ), который является началом mH и кон- ритм, позволяющий проводить анализ напряженно- цом mR стержней в матричной форме в единой си- деформированного состояния и частот собствен- стеме координат, имеет вид: ных колебаний плоских и пространственных стерж- невых систем. Данный алгоритм апробирован при mH mH решении задач прочности различных конструкций *H *K * Σ │Ri │+ Σ │Ri │=│Pj │, приборов и систем машиностроительного профиля. Однако он может быть эффективно использован где * - символ матрицы элементов относи- при исследовании биомеханических систем и в тельно единой системы координат; частности при анализе биомеханики остеосинтеза * │Pj │ - матрица-столбец внешних нагрузок, переломов стержневыми аппаратами внешней фик- приложенных в j -ом узле. сации и пластинами ТХР. Если стержневая система имеет n узлов, то условия равновесия, указанные выше, образуют си- Список литературы стему 6n линейных уравнений относительно 6n не- 1. Кормилицын О.П., Санкин Ю.Н., Малы- известных. Решением этой системы определяются шев Ю.Н. Алгоритмы и программы анализа плос- внутренние усилия, перемещения и углы поворота ких и пространственных стержневых систем. М: ЦНТИ «Поиск», 1981.

Шаманов В.А. кандидат технических наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет Курзанов А.Д. аспирант, ассистент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет Леонтьев С.В. старший преподаватель, Пермский национальный исследовательский политехнический универси- тет Анферов Е.П. студент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕАВТОКЛАВНОГО ГАЗОБЕТОНА

ANALYSIS OF THE NON-AUTOCLAVED AERATED CONCRETE PRODUCTION PROCESS Shamanov V.A., Perm National Research Polytechnic University, associate professor, candidate of technical sciences Kurzanov A.D., Perm National Research Polytechnic University, assistant, postgraduate student Leont’ev S.V., Perm National Research Polytechnic University, senior lecturer Anferov E.P., Perm National Research Polytechnic, student

АННОТАЦИЯ В статье приведен анализ технологического процесса производства изделий из неавтоклавного газо- бетона по литьевой технологии. Выделены основные процессы и операции. Раскрыто понятие оптималь- ной структуры газобетона, а также выражены условия ее получения. Отмечена проблема оперативного управления технологическим процессом на разных производственных переделах. ABSTRACT The analysis of technological process of aerated concrete production by molding technology was given in this article. The basic processes and operations were allocated. The definition of the aerated concrete optimal structure was solved, and also the conditions of its reception were identified. The problem of the production pro- cess operational management the at different production stages was noted. Ключевые слова: неавтоклавный газобетон, технологический процесс производства, факторы, каче- ство, структура Keywords: non-autoclaved aerated concrete, the manufacturing process, factors, quality, structure

Газобетон – искусственный пористый строи- экологичен, прост в применении, позволяет возво- тельный материал, обладающий уникальными дить однослойные ограждающие конструкции без свойствами. Этот материал надежен, долговечен, использования дополнительных утеплителей при 98 The scientific heritage No 7 (7),2016 условии соблюдения требований по теплопередаче Схема технологического процесса производ- [1, 2]. ства изделий из неавтоклавного газобетона пред- Производство неавтоклавного газобетона ставлена на рисунке 1. ТПП НГБ начинается с под- (НГБ), как и любого другого строительного матери- готовки сырьевых материалов. Песок по системе ала, должно обеспечивать создание готового про- ленточных транспортеров подается из расходного дукта высокого качества при минимальных затра- бункера в весовой дозатор, при этом он просеива- тах. Технологический процесс производства (ТПП) ется через сито для удаления крупных посторонних является сложным, имеющим иерархическую включений. Готовится необходимое количество структуру, состоящую из множества элементарных алюминиевой суспензии – смеси алюминиевой операций и постов [5, 6]. Выпуск качественной про- пасты с водой, как правило, на несколько замесов дукции подразумевает четкое понимание процес- вперед. Вода в промежуточном бункере разогрева- сов, протекающих на каждой стадии производства, ется до заранее заданной температуры. а также умение управлять этими процессами.

Рис. 1. Схема ТПП изделий из неавтоклавного газобетона

Следующим этапом производства является до- запаздыванием дозируются и подаются в ГБС хи- зирование исходных компонентов в соответствии с мические добавки – NaOH и ускорители твердения, утвержденной рецептурой и их подача в газобето- если они входят в состав рецептуры. Далее насту- носмеситель (ГБС) в определенной последователь- пает очередь твердых компонентов – песка и порт- ности. ландцемента, причем последовательность их за- Первым компонентом, поступающим в смеси- грузки (песок-вяжущее или вяжущее-песок) может тель, является вода, дозированная с помощью мас- быть различна и определяется экспериментальным сового расходомера. Одновременно с небольшим путем. По данным авторов настоящей работы эта The scientific heritage No 7 (7),2016 99 последовательность не оказывает существенного ется на прочностных показателях готового про- влияния на качество готового продукта. дукта. С другой стороны, существенные колебания В последнюю очередь в ГБС подается газооб- численных значений свойств данного компонента разователь в виде суспензии. Равномерное распре- усложняют технологию производства НГБ: возни- деление частичек алюминия в растворе за мини- кает необходимость оперативной корректировки мальный промежуток времени – сложная производ- состава смеси в зависимости от качества извести, ственная задача. Поэтому важно найти что не всегда осуществимо на производстве. При оптимальное время перемешивания, при котором использовании извести она подается в смеситель газообразователь максимально полно распреде- перед газообразователем. лится в смеси, при недопущении начала процесса Результаты определения оптимального ре- газообразования в смесителе. жима перемешивания представлены в таблице 1. В некоторых случаях вместо каустической После приготовления смеси она выгружается в соды (NaOH) в технологии неавтоклавного газобе- подготовленную (почищенную, собранную и сма- тона применяется воздушная известь (СаО). Пре- занную) форму. Далее форма со смесью по рельсо- имущества использования извести заключаются, вому пути перемещается в камеру тепловой обра- во-первых, в дополнительном разогреве смеси за ботки, в которой созданы благоприятные условия счет тепла, выделяемого при ее гашении. Во-вто- для протекания процессов структурообразования рых, использование СаО положительно сказыва- будущего материала. Таблица 1 Порядок загрузки и время перемешивания компонентов № Материал Время перемешивания Общее время Прим. п/п При использовании каустической соды 1 Вода 2.1 Каустическая сода 1 – 1,5 мин 1 – 1,5 мин 2.2 Прочие хим. добавки при наличии 3 Портландцемент 1 мин 2 – 2,5 мин 4 Песок 2 мин 4 – 4,5 мин 5 Газообразователь 0,5-1,5 мин 5-6 мин При использовании воздушной извести 1 Вода 2 Прочие хим. добавки 1 – 1,5 мин 1 – 1,5 мин при наличии 3 Портландцемент 1 мин 2 – 2,5 мин 4 Песок 1 мин 3 – 3,5 мин 5 Воздушная известь 2 мин 5 – 5,5 мин 6 Газообразователь 0,5-1,5 мин 6-7 мин

Процессы структурообразования включают в Продолжительность поризации растворной 2 себя вспучивание массива и последующее закреп- смеси (τвспуч ) составляет в среднем 15-30 минут, од- ление межпоровой матрицы за счет гидратации ми- нако в некоторых случаях вспучивание протекает нералов портландцемента. Вспучивание, т.е. пори- гораздо быстрее (5-7 мин). Скорость газообразова- зация растворной смеси, протекает за счет водо- ния влияет на характер макропористости матери- рода, который образуется в результате реакции ала: интенсивное газовыделение влечет за собой от- газообразования. Визуально этот процесс представ- клонение структуры от оптимальной. ляется в виде увеличения уровня массива (рисунок 2, кривая H=H(τ)).

Рис. 2. Формирования макропористости газобетона 100 The scientific heritage No 7 (7),2016 Оптимальной является та структура ГБ, для ко- направленных капилляров, через которые избыточ- торой верны следующие утверждения: ный газ покидает толщу массива. Все это негативно 1. Поры сферичны и не соединены между со- сказывается на структуре, снижая, в конечном бой, т.е. значения закрытой пористости для матери- итоге, качество материала. Авторами работы экспе- ала должно стремиться к значению общей пористо- риментально доказан тот факт, что равномерное и сти. растянутое во времени вспучивание благоприятно 2. Распределение пор по размеру – многомо- влияет на свойствах готового продукта. дальное, т.е. средний диаметр пор колеблется в диа- Параллельно с процессом вспучивания проте- пазоне 0,5 – 2 мм. кает процесс упрочнения массива. Минералы порт- 3. Межпоровая перегородка максимально ландцемента, взаимодействуя с водой, образуют плотная, граница раздела твердой и газовой фазы гидросиликаты кальция различного состава, являю- представляет собой глянцевую поверхность. щиеся носителем прочности ГБ. По истечению При интенсивном вспучивании газовые поры определенного времени газобетонная смесь наби- сливаются друг с другом с образованием крупных рает такую пластическую прочность, при которой пустот и раковин (рисунок 3). Также наблюдается вспучивание под действием выделяющегося газа чрезмерное газовыделение с поверхности массива, становится невозможным (т. А с координатами 0 1 что свидетельствует о появлении вертикально (τпласт , Rпласт ) на диаграмме R=R(τ), рисунок 2).

Рис. 3. Оптимальная (А) и неоптимальная (Б) структура газобетона

Критически важно при производстве изделий некоторое время она достигает такого значения расп из ГБ обеспечить согласованность процессов вспу- (τпласт ), когда борта могут быть сняты, а массив чивания и упрочнения массива [3, 4, 7]. Математи- отправлен на пост резки и калибровки. ческое выражение согласованности по графику на Продолжительность набора распалубочной рисунке 2 выглядит следующим образом: прочности различна и зависит от следующих фак- 0 2 휏пласт − 휏вспуч → 0 торов: В/Т отношение, температура смеси во время 0 2 휏пласт > 휏вспуч заливки, температура в камере тепловой обработки, Несоблюдение этого условия приводит к появ- сроки схватывания вяжущего. Кроме того, исполь- лению брака, т.е. продукции неудовлетворитель- зование добавок-ускорителей сокращает этот этап. ного качества. Средние значения продолжительности этого этапа После стабилизации массива пластическая представлены в таблице 2. прочность сырца продолжает увеличиваться, через Таблица 2 Зависимость времени набора распалубочной прочности от различных факторов № Технология В/Т Температура в Добавки Продолжительность, мин п/п камере, °С 1 Ударная 0,32 40-45 - 80-100 2 Ударная 0,32 40-45 CaCl2 45-60 3 Литьевая 0,38 40-45 - 150-180 4 Литьевая 0,38 40-45 CaCl2 120-140 5 Литьевая 0,42 40-45 - 180-210 6 Литьевая 0,44 40-45 - 220-240 7 Литьевая 0,44 40-45 CaCl2 160-180 8 Литьевая 0,44 55-60 - 200-220

The scientific heritage No 7 (7),2016 101 Резка осуществляется витыми струнами, лен- В заключение необходимо отметить, что ТПП точными или дисковыми пилами в зависимости от изделий из неавтоклавного газобетона чрезвычайно выбранной технологической линии. Данная техно- сложен и энергоемок. Кроме того, оперативное логическая операция на большинстве заводов НГБ управление отдельными процессами (например, осуществляется в автоматическом режиме, при макроструктурообразованием при литьевой техно- этом заранее задаются необходимые данные по гео- логии) на всех за небольшим исключением заводах метрическим размерам блоков. После резки распи- отсутствует, что негативно сказывается на качестве ленные массивы на поддонах поступают на пост готовых изделий. Таким образом, выпуск изделий ТВО. высокого качества – трудная задача, решаемая Тепловлажностная обработка осуществляется опытными технологами в условиях определенного в специальных теплоизолированных камерах чаще уровня автоматизации и механизации производ- всего проходной конструкции. Необходимые усло- ства. вия создаются за счет применения парогенерато- ров. Оптимальная температура в камере – 70-80 °С. Список литературы Продолжительность этой операции в зависимости 1. Волженский, А.В. Изготовление изделий из от цикличности линии составляет 6-12 часов. неавтоклавного газобетона / А.В. Волженский, Заключительным этапом производства изде- Ю.Д. Чистов // Строительные материалы. – 1993. - лий является их упаковка и транспортировка на № 8. – С. 12. склад готовой продукции. 2. Голованов, В.Т. Новые перспективы приме- В настоящий момент технология производства нения газобетона / В.Т. Голованов // Строительные НГБ такова, что уровень реализации оперативного материалы, оборудование, технологии XXI века.- управления минимален. Как правило, технология в 2013. - №4. - С.16. определенной степени отлажена, и от цикла к циклу 3. Кривицкий, М.Я., Левин, Н.И., Макарычев, параметры ТП остаются неизменными. Необходи- В.В. Ячеистые бетоны (технология, свойства и кон- мость изменения параметров (чаще всего, состава струкции) / М.Я. Кривицкий, Н.И. Левин, В.В. Ма- либо температуры смеси) возникает в случае откло- карычев. – М.: Стройиздат, 1972. – 136 с. нения режима от оптимального, что проявляется, 4. Куннос, Г.Я. Элементы технологической ме- например, при недовспучивании массива, либо при ханики ячеистых бетонов / Г.Я. Куннос, В.Х. Лапса, увеличении времени достижения распалубочной Б.Я. Линденберг [и др.]; под редакцией Г.Я. Кун- пластической прочности. Подобные отклонения носа. – Рига: Зинатие, 1976. – 96 с. компенсируют изменениями состава (добавлением 5. Мартыненко, В.А. Справочник специалиста газообразователя либо увеличением расхода уско- лаборатории завода по производству газобетонных рителя схватывания), однако длительность пере- изделий / В.А. Мартыненко, Н.В. Морозова. – Дне- ходных процессов, т.е. времени до вхождения про- пропетровск: ПГАСА, 2009. – 308 с. цесса производства в оптимальный режим, может 6. Сажнев, Н.П. Производство ячеистобетон- составить несколько циклов. Продукция, выпущен- ных изделий: теория и практика / Н.П. Сажнев, Н.Н. ная в этот период, будет характеризоваться пони- Сажнев, Н.Н. Сажнева, Н.М. Голубев. – 3-е изд., пе- женным качеством. рераб. и доп. – Минск: Стринко, 2010. – 464 с. Для повышения качества технологического 7. Федин, А.А. Исследование процессов фор- процесса необходимо внедрять системы оператив- мирования макроструктуры силикатного ячеистого ного управления процессом, что на сегодняшний бетона / А.А. Федин, Е.И. Шмитько // Тр. Проблем- день на предприятиях не реализовано. ной лаб. силикатных материалов и конструкций. ВИСИ. – Воронеж: ВГУ, 1970, вып. 2, - С. 116.

Кусова И.В. ФГБОУ ВО Уфимский государственный авиационный технический университет, к.т.н., доцент ка- федры безопасности производства и промышленной экологии Гайсина А.И. ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет, студент

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ УСТАНОВКИ ЭЛОУ-АВТ

THE DEVELOPMENT OF EMISSION CLEANING TECHNOLOGY INSTALLATION CDU-AVT Kusova I.V., FGBOU IN «Ufa State Aviation Technical University», associate professor at the Department of Produc- tion Safety and Industrial Ecology Gaysina A.I., FGBOU IN «Ufa State Petroleum Technological University», student

АННОТАЦИЯ Проведен анализ негативного воздействия установки ЭЛОУ-АВТ на атмосферу. Показано, что одним из источников поступления загрязняющих веществ в атмосферу являются трубчатые печи ЭЛОУ-АВТ. 102 The scientific heritage No 7 (7),2016 Разработана принципиальная технологическая схема очистки дымовых газов от оксидов азота, диоксида серы и диоксида углерода. ABSTRACT The analysis of the negative impact of the CDU-AVT installation on the atmosphere. It has been shown that one of the sources of pollutants is CDU-AVT tubular furnace. A basic scheme of furnace gas cleaning from nitro- gen oxides, sulfur dioxide and carbon dioxide is developed. Ключевые слова: нефть, ЭЛОУ-АВТ, загрязняющие вещества, очистка дымовых газов, абсорбция. Keywords: oil, CDU-AVT, pollutants, gas cleaning, absorption.

Нефтеперерабатывающие предприятия харак- стоимостью. Методы абсорбционной очистки от теризуются выбросами таких веществ, как оксиды оксидов азота требует больших капитальных затрат углерода, оксидов серы и азота, крупным источни- и эксплуатационных расходов, но главный их ком которых является установка ЭЛОУ-АВТ. В недостаток в том, что степень абсорбции оксидов связи с эти рассмотрение данной темы является ак- азота не превышает 60-75%, и таким образом, этот туальным. метод не обеспечивает санитарной нормы очистки Целью данной работы является разработка си- газов. стемы защиты атмосферы установки ЭЛОУ-АВТ. Основными адсорбентами для поглощения Отходящие газы трубчатых печей ЭЛОУ-АВТ оксидов азота являются активированный уголь, имеют значительное содержание оксидов азота и алюмогель, силикагель, алюмосиликат, серы, диоксида углерода, Рассмотрим основные ме- синтетические цеолиты и торфощелочные тоды очистки от данных загрязняющих веществ сорбенты. Однако данные методы не подходят для (рисунок 1). очистки большого количества газа, кроме этого В качестве абсорбентов при очистке от некоторые из данных сорбентов обладают низкой оксидов азота используются щелочные растворы - механической прочностью и способны к Na CO и Ca(OH) , Mg(OH) сравнительно самовозгоранию. 2 3 2 2 реже - NaOH и KOH в связи с их высокой

Рисунок 1 – Методы очистки газа от диоксида серы, оксидов азота и углекислого газа The scientific heritage No 7 (7),2016 103

Каталитический метод обладает 90% эффек- значительного повышения его растворимости, низ- тивностью, но вместе с тем характеризуется высо- кая поглотительная способность воды и значитель- кими капитальными затратами, громоздкостью ный расход энергии на перекачку раствора, недо- оборудования, высокой стоимостью катализатора и статочная чистота СО [2]. В качестве поглотите- т.д. 2 лей выступают водные растворы моно-, ди- и При применении известкового метода для триэтанолминов (МЭА, ДЭА, ТЭА). Достоинства: очистки газа от диоксида серы образуются твердые низкая стоимость, высокая реакционная способ- отходы, которые не находят практического приме- ность, стабильность, легкая регенерация. нения. Поэтому метод применим только при невы- Адсорбционный метод применяется для тон- соких содержаниях SO в очищаемом газе. 2 кой очистки газов от СО , следовательно, для не- Аммиачный метод заключается в промывке 2 больших объемов газа. В качестве адсорбентов мо- газа аммиачной водой. Так как при взаимодействии гут применяться активированные угли и мелкопо- сернистого газа с аммиачной водой получаются ристый силикагель различных промышленных аммиачные соли, используемые как удобрение в марок, а также синтетические цеолиты [2]. сельском хозяйстве, аммиачный метод очистки Таким образом, наиболее оптимальным вари- газов от SO перспективен. 2 антом очистки газа от вышеперечисленных загряз- Помимо данных методов существуют няющих веществ является комбинированная комбинированные методы улавливания оксидов очистка: карбамидный метод предлагается исполь- азота и серы. Наибольшее распространение зовать для очистки газа от оксидов азота и диоксида получил карбамидный метод. Карбамидный метод серы, эффективность составляет 65-70%, образую- характеризуется относительно низкими щийся отход можно использовать в качестве удоб- температурами (70-1100С) проведения процесса, рений. Улавливание углекислого газа провести аб- эффективность очистки составляет около 75-85%. сорбцией с помощью раствора моноэтаноламина в Процесс проводят в распылительных абсорберах, тарельчатой колонне с ситчато-клапанными тарел- которые отличаются простотой устройства, низкой ками. Данный абсорбент наиболее доступен и поз- стоимостью, малым гидравлическим воляет провести регенерацию с выделением кис- сопротивлением, применяются для обработки лого газа [3], который затем может пойти, напри- сильно загрязненных газов. Отработанный мер, на производство бикарбоната аммония, в абсорбент используют в качестве вторичного качестве добавки для производства цемента, а сырья, например, в производстве строительных также может использоваться для биологической материалов, удобрений [3]. очистки сточных вод на НПЗ и т.д. [4]. Электронно-лучевой метод обладает высокой На основании вышеизложенного, абсорбцию эффективностью, но обладает высокой энергоемко- углекислого газа проведем в тарельчатой колонне с стью. Данный метод больше подходит для газов с ситчато-клапанными тарелками раствором моно- высоким содержанием серы. Абсорбционно - вос- этаноламина. Данный абсорбент наиболее досту- становительный метод также обладает высокой эф- пен и позволяет провести регенерацию с выделе- фективностью, но требует больших энергозатрат, нием кислого газа [2], который затем может пойти, связанных с регенерацией абсорбента. например, на производство бикарбоната аммония, в Существует два основных вида очистки газов качестве добавки для производства цемента и т.д. от диоксида углерода, это – абсорбция (водная, ме- [1]. танолом и моноэтаноламиновая) и адсорбция. В работе разработана принципиальная Процесс водной абсорбции углекислого прово- технологическая схема очистки дымовых газов дят при повышенном давлении. Основные преиму- установки ЭЛОУ-АВТ, включающая полый щества: доступность и дешевизна, простота кон- распыливающий абсорбер, тарельчатый абсорбер, струкции, отсутствие теплообменного оборудова- десорбер и конденсатор (рисунок 2). ния, отсутствие расходов тепла, дешевизна

абсорбента. Основные недостатки: чрезмерно боль- шие потери газа при высоком давлении вследствие 104 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рисунок 2 – Принципиальная технологическая схема очистки дымовых газов технологических печей ЭЛОУ-АВТ

Отходящие газы (I) с температурой около 600 счет нагрева паром (VII). Процесс десорбции ведут 0 С поступают в распылительную сушилку РС, за- при пониженном давлении и повышенной темпера- туре. Раствором поглощается около 97 % углекис- тем в кожухотрубчатый теплообменник Т1 и охла- лого газа. После поглощения, углекислый газ вме- 0 ждаются водой (III) до 40 С . Охлажденный газ по- сте с парами амина и воды поступает в холодильник ступает в полый форсуночный абсорбер А1 для Х, где охлаждается воздухом и затем в конденсатор очистки от оксидов серы и азота. В абсорбер А1 по- C, где пары воды конденсируются. Выделенный дается концентрированный раствор карбамида (IV) кислый (VIII) газ собирают в сборники. (около 40%), который орошается с помощью фор- Таким образом, разработана система очистки сунок и движется противоположно направлению дымовых газов трубчатых печей ЭЛОУ-АВТ, кото- движения газа. Раствор карбамида приготавлива- рая включает процессы абсорбции и десорбции. ется в емкости E. Отработанный раствор абсор- Система позволяет одновременно удалять не- бента, содержащий сульфат аммония отправляется сколько компонентов из потока дымовых газов. В в распылительную сушилку РС, где за счет тепла результате очистки образуются отходы, которые в дымовых газов осуществляется осушка сульфата свою очередь находят применение в других произ- аммония до сухого порошка влажностью 2,5% (II). водствах. Далее очищаемый газ подается на нижнюю тарелку абсорбера А2, где в качестве абсорбента использу- Список литературы ется 20% водный раствор моноэтаноламина (V), ко- 1. Гуреев А.О., Пикулин Ю.Г. Апробация торый предварительно охлаждается в теплообмен- математической модели абсорбции диоксида угле- нике Т2 водой (III). Для лучшего растворения диок- рода для расчёта нагрузки по жидкости // Интернет- сида углерода в растворе амина процесс ведут при журнал «Науковедение», 2014 №2 [Электронный избыточном давлении (2 МПа) и пониженной тем- ресурс] - М.: Науковедение, 2014. – Режим доступа: пературе (40 ). Абсорбент движется сверху http://naukovedenie.ru/sbornik6/4.pdf (дата обраще- вниз, навстречу загрязненному газу. Сверху колоны ния 20.11.2016) 2. Комарова Л.Ф., Кормина Л.А. Инженер- выводится очищенный газ (VI). Из нижней части ные методы защиты окружающей среды: учебное абсорбера насыщенный амин подается в теплооб- пособие. Барнаул:Алтай, 2000. – 395 с. менник Т3, где нагревается от 57-65 до 90 3. Носков, А.С., Пай, З.П. Технологические регенерированным раствором МЭА. Нагретый методы защиты атмосферы от вредных выбросов на насыщенный раствор МЭА поступает в колонну де- предприятиях энергетики. Пенза: Издательство сорбции Д, где происходит регенерация амина за The scientific heritage No 7 (7),2016 105 Пензенского Технологического Института, 2003. – 4. Товажнянский, Л.Л., Готлинская, А.П., Ле- 155с. щенко, В.А. Процессы и аппараты химической тех- нологии: -Харьков: НТУ «ХПИ»,2004. – 1176 с.

Оробчук К.В. Дніпровський державний технічний університет, магістр кафедри екології та охорони навколишнього середовища Непошивайленко Н.О. Дніпровський державний технічний університет, доцент кафедри екології та охорони навколишнього середовища, к.т.н. Горай І.В. Дніпровський державний технічний університет, аспірант кафедри екології та охорони навколишнього середовища

ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ОЗЕЛЕНЕННЯ ТЕРИТОРІЙ МІСТА КАМ’ЯНСЬКЕ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИМИ МЕТОДАМИ

EVALUATING THE EFFECTIVENESS OF PLANTING AREAS OF THE CITY KAMENSKOE GIS METHODS Orobchuk K.V., Dneprovskij state technical university, Master of department of ecology and environment Neposhivaylenko N.A., Dneprovskij state technical university, PhD in engineering, associate professor of department of ecology and environment Goray I.V., Dneprovskij state technical university, Postgraduate of department of ecology and environment

АНОТАЦІЯ Встановлено залежність між екологічними показниками оцінки деревостанів (висотою дерев, діамет- ром стовбура рослин, показниками ураження листової пластинки та показниками флуктуючої асиметрії листа рослин). Побудовано карту ефективності озеленення за допомогою інструментів геоінформаційної обробки даних та геоінформаційного аналізу. ABSTRACT The dependence between environmental performance evaluation stands (height tree trunk diameter plants, leaf blade defeat indicators and indicators of fluctuating asymmetry sheet plants). Built map landscaping efficiency with tools GIS data and GIS analysis. Ключові слова: екологічні показники, оцінка деревостанів, тополя, клен, електронна карта, ефекти- вність озеленення. Keywords: environmental indicators, assessment stands, poplar, maple, e-card, the effectiveness of garden- ing

Проблема зелених масивів (міських парків, вплив на систему озеленення населених пунктів є скверів, вуличних та дворових насаджень) – одна з важливим питанням та вимагає вивчення. найважливіших екологічних проблем у промисло- В даний час накопичений великий досвід з озе- вому місті. Рослинність, з одного боку, як система, ленення міст, створений багатий асортимент рос- що відновлює, забезпечує комфортність умов про- лин для озеленення та розроблено агротехніку їх живання людей, регулює (в певних межах) газо- вирощування, знайдено необхідні прийоми озеле- вий склад повітря і ступінь його забрудненості, клі- нення, специфічні для міст, визначено способи ут- матичні характеристики міських територій, знижує римання зелених насаджень. У цілому доклада- вплив шумового фактора і є джерелом естетичного ються значні зусилля з озеленення та благоустрою відпочинку людей. З іншого боку, підвищена зага- міських територій. Проте, недостатньо вивченим зованість і запиленість повітря, несприятливі фі- залишається питання використання рослин у ви- зико-механічні властивості ґрунту, асфальтове пок- гляді біоіндикаторів екологічного стану навколиш- риття вулиць та площ, наявність підземних комуні- нього середовища2, що в свою чергу відіграє чи- кацій і споруд у зоні кореневої системи, малу роль в ефективному озелененні населеного додаткове освітлення рослин у нічний час, механі- пункту. чні пошкодження та інтенсивний режим викорис- Тому метою дослідження, наведеного в даній тання міських насаджень населенням – все це надає роботі, стала оцінка ефективності озеленення міста постійне негативний вплив на життєдіяльність рос- Кам’янське, використовуючи методи та підходи бі- лин в умовах міського середовища і призводить до оіндикації, біотестування та геоінформаційного передчасного відмирання дерев, задовго до на- аналізу. стання природної старості 1. Тому антропогенний За результатами проведених досліджень 3 на території міста Кам’янське було виявлено 40 порід 106 The scientific heritage No 7 (7),2016 деревинних насаджень серед яких налічується по- від одного. Так, коефіцієнт кореляції, що визначає над 70 тис. одиниць деревостанів. Домінуючими залежність флуктуючої асиметрії листа від висоти породами дерев на території міста є тополя (вклю- дерева, діаметру його стовбура та ураження чаючи її види), акація, каштан, клен. листової пластини, для клену складає k= 0,98, а для Для подальшого дослідження обрано дві по- тополі – k=0,97. Отримані високі значення коефіці- роди з чотирьох домінуючих – тополя та клен. Такі єнтів кореляції свідчать про те, що між парамет- породи, як каштан та акація, не придатні при про- рами існує множинна залежність. Отже для оціню- ведені даного роду досліджень (акація має малу вання якості навколишнього середовища та ефекти- площу листової пластини, тому не зручна для обро- вності озеленення слід застосовувати не окремі бки результатів, а каштан має скорочений період визначені показники, а їх об’єднаний масив в якості вегетації у зв’язку із нападом на цю рослину міну- введеного узагальнюючого показника. ючої молі). Узагальнення даних проводилось із застосу- Отже, дослідження проводилися з тополею та ванням геоінформаційних технологій, що полягає у кленом, що складають 31% деревних насаджень створенні електронних карт визначених характери- всього міста. На території м. Кам’янське закладено стик, а також їх моделювання та прогнозування 6, 21 дослідну ділянку межах промислової, селітебної 7, 8. та рекреаційної зон міста, площею 100 м2 кожна, що На початку роботи до електронної карти міста включали по 10 деревостанів зазначених деревних додано створені шари з місцями зростання дерев. порід, та накопичено набір даних, відібраних на ви- До атрибутивних таблиць шарів внесено результати значених дослідних ділянках 4, 5. визначення екологічних показників, зібраних за 3 На протязі 2013-2015 рр. проводився збір на- роки для тополь та за один рік для кленів. ступних даних для тополі: Використовуючи аналітичні можливості Arc  показник флуктуючої асиметрії листа, Gis Spatial Analyst 8, інструментом «Інтерполя-  діаметр стовбура, ція» підтипу «Ординарний крігінг», побудовано ка-  висота дерева, рти, які інтерполюють значення кожного з відпові- Збір даних в тих самих ділянках у 2015р про- дних екологічних показників територією міста. За водився для клену: допомогою інтерполяції можливе знаходження  показник флуктуючої асиметрії листа, проміжних значень величини за наявним дискрет-  показник ураження листа, ним набором відомих значень. Так, наприклад, з  діаметр стовбура, проінтерпольованих показників флуктуючої асиме-  висота дерева. трії тополі та клену, які наведено на рисунку 1, З метою визначення взаємозалежності отрима- встановлено зони із найбільшим пошкодженням де- них екологічних показників по кожній з порід де- ревних рослин – центральна частина міста та район рев, визначено множинний коефіцієнт кореляції, Соцміста, у тому числі прилеглу промислову зону. що відображає залежність усіх цих параметрів один А Б

А – тополя у період 2013-2015рр, Б - клен за 2015 р Рисунок 1 – Інтерполяція результатів виміру флуктуючої асиметрії листа територією м. Кам’янське

Проте, як зазначалось вище, для ефективного усі досліджені екологічні показники для обох порід оцінювання озеленення території необхідно отри- дерев. З метою зведення отриманих даних до єди- мати узагальнюючий показник, який би включав ного параметра та побудови карти, яка відображала The scientific heritage No 7 (7),2016 107 б ефективність озеленення міста охоплюючи усі на- із середніми значеннями висот та діаметрів присво- явні дані, виконано ряд послідовних операцій. єно значення 0% як рослинам, що найбільш ефек- 1) Проведено інтерполяцію результатів дос- тивні в озелененні міста. Всім іншим діаметрам і ліджень окремо кожної ознаки для обох порід рос- висотам, які менші або більші середнього значення, лин за допомогою інструменту «Інтерполяція» під- з відповідним кроком привласнювались значення типу «Природна околиця». від 0% до 20% (10%). При цьому отримано растрові шари, що пока- Отримано перекласифіковані растрові шари, зують територіальний розподіл відповідного еколо- що показують територіальний розподіл відповід- гічного показника. ного екологічного показника. 2) Проведено перекласифікацію проінтер- 3) Проведено перетворення перекласифіко- польованого шару з рівними інтервалами на 10 кла- ваних растрових шарів у векторні за допомогою ін- сів за допомогою інструмента «Перекласифікація». струмента «Витяг», а в ньому доданку «Витяг зна- Кожному з оцінюваних параметрів для кожної чення в точку». Атрибути кожного з отриманих ве- породи дерев привласнено свій відсоток. Для то- кторних шарів усереднено для кожної породи дерев поль: показнику флуктуючій асиметрії листа – 60%, за допомогою інструменту «Калькулятора поля». як найбільш тривалому за часом та вагомому еко- Таким чином, з трьох отриманих шарів (по трьом логічному параметру в межах даних досліджень, екологічним ознакам) для тополі відтворено один висоті дерева та діаметру його стовбура – по 20%, шар за узагальненою ознакою, а для клену – відтво- як менш вагомим показникам у сукупності дослі- рено один шар з чотирьох. Враховуючи те, що для дження; для кленів: показнику флуктуючій асимет- тополі накопичено більший за обсягом та достовір- рії листа – 50%, як найбільш вагомому параметру ністю масив даних, тому, узагальненому показнику даних досліджень, показнику ураження листа – для тополі надано вагу у 70%, а для клену – у 30%, 30%, висоті дерева та діаметру його стовбура – по що й виконано при уточненні узагальненого показ- 10%. нику для відповідної породи дерев. Перекласифікацію даних проведено шляхом Отримано два точкові векторні шари, які міс- перерозподілу масиву вихідних даних кожної тять вихідні атрибути, пов’язані з усіма екологіч- ознаки з відповідним кроком на 10 класів. Самим ними параметрами для кожної рослини, а також кі- меншим значенням показника флуктуючої асимет- нцевий узагальнений уточнений показник. рії листа, присвоєно значення 0% як рослинам, що 4) Проведено з’єднання двох відтворених витримують негативний вплив середовища та від- точкових векторних шарів за допомогою інструме- повідають відновленню якості довкілля, а найбіль- нту «З'єднання & Зв'язок» та за полями атрибутів, шим значенням показника – 60% та 50% відповідно що відображають кінцевий узагальнений уточне- для кожної породи, що найменш ефективно вико- ний показник для відповідної породи, проведено їх нують своє екологічне призначення. Для парамет- сумування. рів, що відображають діаметр і висоту стовбура, та- Отримано узагальнюючий атрибут оцінки ефе- кож проведено перекласифікацію даних, проте па- ктивності озеленення векторного шару, статистику раметри перекласифікації задано іншим чином: чим якого надано на рисунку 2. Цей атрибут вручну ро- молодше дерево (має мінімальний обсяг фітомаси зподілено на 10 класів і, згідно отриманої класифі- та недостатньо виконує екологічні функції), тим бі- кації, побудовано карту ефективності озеленення льший відсоток йому присвоєно. Деревам з найме- території міста за наявними екологічними парамет- ншим діаметром та висотою присвоєно значення рами для двох основних порід деревних рослин, що 20% та 10% відповідно для кожної породи. Деревам зростають у місті. 108 The scientific heritage No 7 (7),2016

Рисунок 2 – Класифікація узагальнюючих атрибутів векторного шару оцінки ефективності озеленення м. Кам’янське

Карту ефективності озеленення території мі- ста, що наведено на рисунку 3, складено за допомо- гою інструменту «Інтерполяція», а в ньому доданку «Топо в растр».

Рисунок 3 – Карта ефективності озеленення міста Кам’янське

The scientific heritage No 7 (7),2016 109 Отримана карта має кольоровий розподіл за стійкого зеленого каркасу до 40%, набувають про- ефективністю озеленення, та, згідно наведеної леге- мислові та їх санітарно-захисні зони, що межують з нди та пояснювальної таблиці 1, інтерпретується як селітебними зонами, та завдають на них вагомий територія, що у своїй більшості потребує додатко- вплив. Визначено три райони міста, що мають до- вого озеленення зокрема в селітебній центральній статній обсяг озеленення, де дерева перебувають у частині міста, району Соцмісто та Дніпробуд. Осо- доброму якісному стані та повноцінно виконують бливої уваги щодо озеленення, а саме відновлення покладені на них функції – сприяти відновленню якості довкілля. Таблиця 1 Пояснення до Карти ефективності озеленення міста Кам’янське Значення по- Характеристика території, якість озеленення казника 7 – 14 Територія знаходиться в зоні, де ефективність озеленення умовно відповідає нормі Рослини випробовують слабкий вплив несприятливих чинників, ефективність озеле- 14 – 21 нення не є достатньою 21 – 28 Територія потребує додаткового озеленення 28 – 35 Територія сильно забруднена, потребує значного озеленення Вкрай несприятливі екологічні умови, рослини знаходяться в сильно пригніченому 35 – 42 стані, територія потребує найбільш інтенсивного озеленення

Висновки 3. Звіт про науково-дослідну роботу «Роз- За результатами статистичної обробки встано- робка комплексної програми озеленення міста влено множинну залежність між екологічними по- Дніпродзержинська на 2011 – 2015 роки». В. Гу- казниками оцінки деревостанів (висотою дерев, ді- ляєв, Н.Непошивайленко. Тема № 362/10. – Дніпро- аметром стовбура рослин, показниками ураження дзержинськ: ДДТУ, 2011. – 69с. листової пластинки та показниками флуктуючої 4. Оробчук К.В., Непошивайленко Н.О. За- асиметрії листа рослин). стосування білатеральних морфологічних ознак рі- Створено векторні шари об'єктів дослідження, зних деревних рослин в оцінці якості навколиш- що позначають місця зростання деревостанів; до нього середовища // Рослини та урбанізація. Мате- шарів додано атрибутивну інформацію з екологіч- ріали п’ятої Міжнародної науково-практичної ними показниками оцінки деревостанів. конференції (Дніпропетровськ, 16–17 лютого Методами геоінформаційного аналізу вико- 2016.) – С. 90-92. нано: 5. Кравченко О.І., Негалюк А. В., Непоши-  інтерполяцію та наступну перекласифіка- вайленко Н.О., Карпенко О.О. Геоінформаційний цію кожного з екологічних показників оцінки дере- моніторинг промислової урбосистеми, заснований востанів для кожної породи дерев; на результатах біоіндикації розвитку рослин роду  перетворення перекласифікованих раст- Рopulus // Проблеми безперервної географічної рових шарів у векторні з наступним узагальненням освіти і картографії: Збірник наукових праць. – Х.: отриманих результатів в єдиний узагальнюючий ат- ХНУ ім. В. Н. Каразіна, 2014. – Вип. 19. – 53-57. рибут оцінки ефективності озеленення. 6. Світличний О.О., Плотницький С.В. Ос- Побудовано карту ефективності озеленення за нови геоінформатики: Навчальний посібник. – допомогою інструментів геоінформаційної обро- Суми: ВТД «Університетська книга», 2006. – 295с. бки даних та геоінформаційного аналізу. 7. ArcGIS 9. Geostatistical Analyst. Руководс- тво пользователя. Кевин Джонстон, Джей М. Вер Список літератури Хоеф, Константин Криворучко, Нейл Лукас. ESRI, 1. Кучерявий В.П. Озеленення населених Copyright 1999 – 2001. Russian Translation by місць / В.П.Кучерявий. Львів: Світ, 2005. - 454 с. DATA+, Ltd. – 278с. 2. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов 8. ArcGIS Spational Analist. Руководство В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., пользователя. Джилл МакКой, Кевин Джонстон. Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оце- ESRI, Copyright 1999 – 2001. Russian Translation by нки – М., 2000. – 68 с. DATA+, Ltd. – 216с.

110 The scientific heritage No 7 (7),2016 Красногорская Н.Н. заведующий кафедрой, профессор, д-р техн. наук Эйдемиллер Ю.Н. доцент, канд. техн. наук Уфимский государственный авиационный технический университет

АНАЛИЗ КРИТЕРИЕВ ОЦЕНКИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ НАПРАВЛЕНИЯМ И СПЕЦИАЛЬНОСТЯМ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫХ АИОР В ХОДЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ОБЩЕСТВЕННОЙ АККРЕДИТАЦИИ

ANALYSIS OF CRITERIA OF ESTIMATION OF THE EDUCATIONAL PROGRAMS ON TECHNICAL DIRECTIONS AND SPECIALITIES, PRODUCED АИОР DURING PROFESSIONALLY-PUBLIC ACCREDITATION Krasnogorskaya N., Head of Department, Professor, Dr. Sci. Ufa State Aviation Technical University Eidemiller Y., PhD. Tech. Sci., Ufa State Aviation Technical University

АННОТАЦИЯ Проведен анализ критериев оценки образовательных программ по техническим направлениям, предъ- являемых экспертами АИОР в ходе проведения профессионально-общественной аккредитации. Показана актуальность их согласования с требованиями профессиональных стандартов ABSTRACT The analysis of criteria of estimation of the educational programs on technical directions, produced by the experts of АИОР during realization of professionally-public accreditation, is conducted. The urgency of their alignment with the requirements of professional standards Ключевые слова: критерии оценки, экспертиза образовательных программ, общественная аккреди- тация. Keywords: criteria of estimation, examination of the educational programs, public accreditation

Введение организацией и действуя в соответствии с соглаше- Реформаторские преобразования, модерниза- нием с Рособрнадзором, успешно развивает нацио- ция высшего образования в России [1], появление нальную систему общественно-профессиональной системы муниципальных и негосударственных об- оценки качества и аккредитации образовательных разовательных учреждений разного уровня обост- программ специалистов в области техники и техно- рили проблему качества образовательных услуг в логий, совместимую с международной практикой. различных сферах образовательной деятельности. В 2006 году АИОР вошла в европейскую сеть ак- Проблема разработки аккредитационных пока- кредитации инженерного образования ENAEE, со- зателей учебных заведений и их образовательных зданную в рамках Болонского процесса, и получила программ является на сегодняшний день одной из право присваивать «Европейский знак качества» самых актуальных для всей системы образования (EUR-ACE Label) аккредитованным программам. Российской Федерации. Согласно ФЗ № 273 «Об Экспертиза образовательных программ, про- образовании в РФ» (ст. 96) внешняя оценка каче- водимая согласно критериям АИОР, позволяет ства реализуемых образовательных программ воз- определить и измерить достигнутые цели и задачи, можна посредством проведения профессиональной а также соответствие условий и процесса подго- общественной экспертизы, для которой привлека- товки специалистов требованиям, установленным ются эксперты ведущих российских образователь- ФГОС высшего и среднего профессионального об- ных учреждений, а также представители професси- разования [2]. Содержание образовательных про- ональных организаций. Под общественной аккре- грамм высшего образования оценивается в зачет- дитацией понимается признание уровня ных единицах – кредитах European Credit Transfer соответствия организации, осуществляющей обра- System (ECTS), рекомендованных в рамках Болон- зовательную деятельность, критериям и требова- ского процесса. Результаты данной общественной ниям российских, иностранных и международных экспертизы могут являться основанием для приня- организаций. Порядок проведения общественной тия решения о дальнейшем развитии и совершен- аккредитации, формы и методы оценки при ее про- ствовании образовательных программ и использу- ведении, а также права, предоставляемые аккреди- ются при проведении государственной аккредита- тованной организации, осуществляющей образова- ции образовательных и профессиональных тельную деятельность, устанавливаются организа- программ. цией, которая проводит общественную В 2015 г. профессионально-общественную ак- аккредитацию. кредитацию образовательных программ, реализуе- Ассоциация инженерного образования России мых образовательными организациями ВПО про- (АИОР), являясь общероссийской общественной шли: The scientific heritage No 7 (7),2016 111 1. Казанский национальный исследователь- Общие положения ский технологический университет (программа Объективный анализ новых критериев оценки подготовки магистров 28.04.03 «Наноструктури- образовательных программ по техническим рованные натуральные и искусственные матери- направлениям и специальностям, предъявляемых алы»); экспертами АИОР в ходе профессионально-обще- 2. Иркутский национальный исследователь- ственной аккредитации к программам среднего ский технический университет (программы подго- профессионального образования – СПО, програм- товки магистров 5.04.01 «Технология, оборудова- мам высшего образования (прикладной бакалавр) – ние и система качества в сварочном производстве», ВОПБ, программам высшего образования (акаде- 15.04.02 «Пищевая инженерия», 20.04.01 «Пожар- мический бакалавр) – ВОАБ, программам высшего ная безопасность», 20.04.01 «Народосбережение, образования (специалист) – ВОС и программам управление профессиональными, экологическими высшего образования (магистрант) – ВОМ показал и аварийными рисками»); следующее. 3. Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова (программа подго- КРИТЕРИЙ «Цели программы и резуль- товки бакалавров 15.0.05 «Конструкторско-техно- таты обучения» в целом характеризует основные логическое обеспечение машиностроительных про- результаты обучения, которые должны соответ- изводств»); ствовать поставленным задачам. По сути, резуль- 4. «Высшая школа экономики» Национальный таты обучения описывают то, что обучающийся бу- исследовательский университет (программы подго- дет знать, понимать и быть способным делать после товки магистров 1.04.04. «Инжиниринг в электро- успешного завершения процесса обучения. нике», 11.04.04 «Измерительные технологии нано- В программе СПО к оценке достижения заяв- индустрии»); ленных результатов применяется принцип верифи- 5. Белгородский национальный исследователь- кации, построенный на применении механизма об- ский университет (программа подготовки маги- ратной связи с рынком труда и непосредственно с стров 150100 «Материаловедение и технологии ма- работодателями, которые дают свою оценку каче- териалов»); ству знаний выпускника, получившего определен- 6. Белгородский государственный технологи- ную квалификацию или завершившего образова- ческий университет им. В.Г. Шухова (программа тельную программу или ее элементы. Требования подготовки магистров 08.04.01 «Наносистемы в работодателей к выпускнику свидетельствует о строительном материаловедении»); необходимости знания конкретных технологий и 7. Институт сервиса, туризма и дизайна (фи- технологических процессов, владением навыками лиал) СКФУ в г. Пятигорске (программы подго- сервисного обслуживания технических объектов, товки бакалавров 27.03.04 «Управление и инфор- участии в монтаже и наладке, наличием квалифика- матика в технических системах», 23.03.03 «Авто- ционных характеристик, позволяющих выполнять мобильный сервис»). операции на специализированном оборудовании. Всем программам, аккредитованным экспер- Выпускник должен иметь возможность получения тами АЦ АИОР присвоен знак АИОР EUR-ACE®, в ходе обучения профессии рабочего, должности сроком с 2015 по 2020 гг, что означает признание служащего, содержательно согласующихся с реа- высокого их качества на общеевропейском уровне, лизуемой программой. а также возможность получения профессиональ- При оценке результатов обучения в программе ного звания EUR ING выпускникам данных образо- ВОПБ, в первую очередь анализируется наличие у вательных программ. выпускника практико-ориентированных компетен- В 2013 году АИОР пересмотрела критерии об- ций, являющихся основой для прикладной инже- щественной аккредитации [3], сместив акценты в нерной деятельности. Выпускник должен обладать сторону повышения эффективности и качества реа- знаниями, ориентированными на прикладные и тех- лизации образовательными учреждениями образо- нологические виды деятельности. Преимуществен- вательных программ, совершенствования управле- ной характеристикой прикладной составляющей ния образовательными программами, усиления программы ВОПБ является возможность получе- практико-ориентированности результатов образо- ния по желанию обучающегося одновременно сред- вательной деятельности. Данные критерии разрабо- него профессионального образования по сопряжен- таны экспертами АИОР в соответствии с положе- ной специальности с выдачей соответствующего нием ст. 96 Федерального закона от 29 декабря 2012 диплома. г. № 273-ФЗ «Об образовании в РФ». В результате обучения по программам ВОАБ После вступление в силу ФГОС ВО [4], отме- и ВОС выпускник должен демонстрировать подго- няющих присвоение квалификации выпускникам товленность к комплексной инженерной деятельно- исключительно на основании изложенных в них сти, включающей планирование, проектирование, требований, квалификация выпускника определя- производство и применение технических объектов, ется согласно Приказа Минобрнауки России от 12 умение ориентироваться в большом количестве ин- сентября 2013 г. № 1061 "Об утверждении перечней формации, способности ставить новые задачи, специальностей и направлений подготовки выс- находить качественно новые решения в условиях шего образования», что повышает актуальность пе- неопределенности, вариативности выбора и посто- ресмотра критериев общественной аккредитации. янного совершенствования знаний. 112 The scientific heritage No 7 (7),2016 В программе ВОМ компетенции выпускника альных дисциплин, дающих основу для приобрете- программ ВОАБ и ВОС дополнены необходимо- ния специалистами компетенций в области техники стью быть готовым к инновационной инженерной и технологии, а также навыков способствующих деятельности, заключающейся в разработке и со- дальнейшей комплексной инженерной деятельно- здании новой техники и технологий, особо востре- сти. Требования к выпускной квалификационной бованных и конкурентоспособных, обеспечиваю- работе включают наличие элементов научно-иссле- щих новый социальный и экономический эффект. довательской и проектно-конструкторской деятель- Уровень профессиональной компетенции выпуск- ности, что реализуется за счет таких обязательных ника должен быть достаточным для реализации компонентов программы как практики и дисци- жизненного цикла инновационных продуктов, про- плины специализации. цессов и систем: планирование – проектирование – В учебном плане программы ВОМ отража- производство – применение. ются требования к углубленному изучению дисци- КРИТЕРИЙ «Содержание программы» рас- плин всех циклов, обеспечивающих интеграцию крывает общее содержание программы, перечень знаний и профессиональных компетенций магистра дисциплин, модулей и дополнительных компонен- в области техники и технологий. Формирование тов, обеспечивающих приобретение выпускником компетенций в области коммуникаций, лидерства, необходимых знаний и навыков. проектного и финансового менеджмента должно Учебный план программы СПО должен содер- обеспечиваться гуманитарными и социально-эко- жать дисциплины и модули, позволяющие выпуск- номическими дисциплинами, содержание профес- нику приобрести опыт эксплуатации инструментов сиональных дисциплин должно быть направлено на и оборудования. Обязательным компонентом про- подготовку к инновационной инженерной деятель- граммы являются практики, в ходе которых осваи- ности. ваются рабочие профессии. Выполнение выпуск- КРИТЕРИЙ «Организация учебного про- ной квалификационной работы должно быть цесса» отражает механизм организации учебного направлено на практическую техническую деятель- процесса, включая разные формы взаимодействия ность. образовательных учреждений. Входным требова- Содержание программы ВОПБ оценивается в нием для реализации программы является уровень зачетных единицах (кредитах) ECTS определяю- знаний студентов, принимаемых на аккредитуемую щих трудозатраты студента, необходимые для до- программу. В случае, когда исходный уровень под- стижения ожидаемых результатов обучения. Учеб- готовленности студента по естественно-научным и ный план должен включать базовые естественно- математическим дисциплинам недостаточный, научные и математические дисциплины, дающие программой должна быть предусмотрена система фундаментальную подготовку и основу для приоб- академической адаптации, обеспечивающая воз- ретения профессиональных компетенций. Объем можность студенту для дальнейшего освоения об- практико-ориентированных компонентов должен разовательной программы. составлять не менее половины всей трудоемкости В программе СПО важным фактором при осу- программы, и результатом их реализации является ществлении учебного процесса является наличие у приобретение выпускником одной или нескольких образовательной организации практики обучения рабочих профессий. В выпускной квалификацион- по индивидуальным планам. Данный опыт позво- ной работе должна быть отражена производ- ляет выстраивать индивидуальные траектории обу- ственно-технологическая прикладная деятельность чающегося в соответствии с его личностными ха- выпускника. рактеристиками и имеющимися способностями в Отличительной характеристикой программы части практической составляющей программы. ВОАБ от программы ВОПБ является определение в Применение механизма внутреннего мониторинга кредитах ECTS рекомендуемого объема гуманитар- удовлетворенности качеством реализации про- ных и социально-экономических дисциплин, спо- граммы, ориентированного на запросы региональ- собствующих развитию коммуникационных навы- ного рынка труда и его промышленный сегмент ков, обучающих доносить информацию и идеи, должно способствовать постоянному совершен- прививающих умение формулировать проблемы и ствованию программы в целом. находить рациональные пути их решения. Прак- Организация учебного процесса в программах тико-профессиональные компетенции формиру- ВОПБ, ВОАБ, ВОС и ВОМ предусматривает гиб- ются у выпускника в ходе реализации профессио- кие варианты образовательных траекторий, осно- нальных дисциплин и модулей, в том числе углуб- ванные на академической мобильности студентов и ленных и профилирующих, объем которых должен возможности применения сетевого взаимодействия быть не менее 20 кредитов ECTS. с участием одной или нескольких организаций. Программа ВОС ориентирована на усиление Данная форма реализации обеспечивает возможность составляющей, характеризующей специализацию освоения отдельных элементов образовательной про- подготовки. Увеличение трудоемкости программы граммы с использованием кадровых, информацион- до 300 кредитов ECTS, в том числе до 150 кредитов ных, материально-технических и учебно-методиче- в объеме профессиональных дисциплин и междис- ских ресурсов разных организаций, в том числе ино- циплинарных модулей, определяется необходимо- странных. Результатом применения сетевой формы стью в более глубоком изучении базовых и специ- реализации образовательной программы является The scientific heritage No 7 (7),2016 113 повышение качества высшего образования с уче- Квалификационные требования, предъявляе- том потребностей рынка труда, расширение до- мые к членам педагогического коллектива по про- ступа обучающихся к современным образователь- грамме ВОМ, кроме наличия соответствующего ным ресурсам, эффективного осуществления учеб- базового образования включают требования систе- ных и производственных практик, стажировок, а матического повышения профессиональной компе- также иных видов учебной деятельности, преду- тенции путем освоения программ дополнительного смотренных соответствующей образовательной образования и прохождения предметных стажиро- программой. вок. Важным условием является наличие у препо- КРИТЕРИЙ «Преподаватели» характери- давателей опыта работы в соответствующей от- зует требования, предъявляемые к членам профес- расли промышленности, позволяющего совместно сорско-преподавательского коллектива, участвую- с магистрами выполнять инновационные инженер- щих в подготовке выпускника образовательной ные проекты. Результаты работ должны доклады- программы. ваться на научных и методических конференциях, а В программе СПО наиболее значимым крите- также могут быть представлены в виде публикаций рием, определяющим уровень профессиональной в ведущих высокоцитируемых изданиях. квалификации членов профессорско-преподава- КРИТЕРИЙ «Подготовка к профессиональ- тельского коллектива, является наличие у препода- ной деятельности» описывает процесс подго- вателей опыта работы в промышленности, а также товки выпускника к профессиональной деятельно- выполнения технических проектов. Преимуще- сти. Одним из наиболее эффективных инструмен- ственной характеристикой образовательной про- тов оценки профессиональных компетенций граммы является участие в ее реализации сотрудни- выпускника является портфолио, в котором отра- ков, имеющих ученую степень или звание, совер- жаются индивидуальные достижения студента в шенствующих свои профессиональные различных направлениях. Портфолио способствует компетенции при выполнении практических и ме- мотивации к образовательным достижениям, при- тодических работ в соответствующей предметной обретению опыта в деловой конкуренции, способ- области. ствует обоснованной реализации самообразования Важной характеристикой уровня профессио- для развития профессиональных компетентностей, нальной квалификации преподавателей, осуществ- выработке умения объективно оценивать уровень ляющих подготовку выпускника по программе своих профессиональных знаний, повышению кон- ВОПБ является наличие у них соответствующего курентоспособности будущего специалиста. базового образования и практического опыта тех- Уровень профессиональных компетенций вы- нологической деятельности в определенной от- пускника, оцениваемый в программе СПО раскры- расли промышленности. Поскольку данная образо- вается посредством демонстрации применения на вательная программа нацелена, в первую очередь, практике фундаментальных знаний, необходимых на подготовку практико-ориентированного специа- для практической технической деятельности, а листа, то привлечение к учебному процессу пред- практико-ориентированные междисциплинарные ставителей промышленности и сотрудников техно- модули, формирующие образовательную про- логических компаний будет способствовать уча- грамму служат основой для универсальных компе- стию студентов в выполнении исследовательских, тенций (коммуникация в рабочей среде, личностная производственно-технологических и научных ра- ответственность и приверженность к нормам про- бот, ориентированных на запросы конкретного про- фессиональной этики, работа в качестве члена ко- изводства. Важным фактором является наличие манды). среди преподавателей членов академий и лауреатов Качество подготовки выпускника к его про- различных премий, общий процент остепенённости фессиональной реализации, анализируемое в про- преподавателей должен составлять не менее 50% от грамме ВОПБ определяется по объему опыта ин- общего количества штатных единиц. женерной прикладной деятельности получаемого Согласно требованиям, указанных в програм- выпускником в ходе прохождения производствен- мах ВОАБ и ВОС, профессорско-преподаватель- ных практик, освоения рабочих профессий, выпол- ский состав должен быть представлен специали- нения курсового проектирования и выпускной ква- стами во всех областях знаний, охватываемых об- лификационной работы. Уровень достижения ре- разовательной программой. Важным является зультатов обучения в части профессиональных участие преподавателей в профессиональных сооб- компетенций должен согласовываться с професси- ществах, получение ими наград, стипендий и гран- ональными стандартами. тов. Особая роль отводится вовлечению студентов В программах ВОАБ и ВОС уровень профес- в научно-исследовательскую и проектно-конструк- сиональной подготовки обучающихся анализиру- торскую работу, проводимую преподавателями в ется с учетом наличия у выпускников опыта ком- рамках своих научных направлений, результатом плексной инженерной деятельности, формируе- такой совместной деятельности должно быть нали- мого в процессе изучения междисциплинарных чие у преподавателей не менее 2 научных публика- модулей, проведения научных исследований, вы- ций в год. Количество кандидатов и докторов наук, полнения практической составляющей образова- участвующих в образовательной программе тельной программы. Выпускник должен обладать должно быть не менее 60% от общей численности навыками эффективной коммуникации, в том числе профессорско-преподавательского состава. и на иностранном языке, демонстрировать знания в 114 The scientific heritage No 7 (7),2016 области менеджмента для управления комплексной Кроме того, согласно вступившему в силу Фе- инженерной деятельностью, быть готовым к работе дерального закона от 2 мая 2015 г. № 122-ФЗ "О в команде в качестве лидера, и делению ответствен- внесении изменений в Трудовой кодекс Российской ности и полномочий при решении комплексных ин- Федерации и статьи 11 и 73 Федерального закона женерных проблем. "Об образовании в Российской Федерации" с 1 Качество подготовки выпускников к профес- июля 2016 г. вводится обязанность применения ра- сиональной деятельности по программе ВОМ под- ботодателями профессиональных стандартов в ча- тверждается посредством демонстрации студен- сти требований к квалификации, необходимой ра- тами глубоких знаний охватывающих профессио- ботнику для выполнения определенной трудовой нальные и универсальные компетенции. Умение функции, если эти требования установлены законо- решать инновационные задачи, выполнять иннова- дательством или нормативно-правовыми актами ционные инженерные проекты, владеть оригиналь- Российской Федерации. ными методами научного эксперимента, осуществ- Из выше изложенного следует, что профессио- лять проектный и финансовый менеджмент - это ос- нальные стандарты становятся фундаментом для новные результаты обучения, достигаемые в ходе ФГОС при определении требований к выпускни- реализации образовательной программы. кам, поскольку в них используется более современ- КРИТЕРИЙ «Ресурсы программы» раскры- ная конструкция компетенций в виде сочетания вает материальное, информационное и финансовое требований к знаниям, умениям, профессиональ- обеспечение образовательной программы. ным навыкам и опыту работы. Эта особенность В программе СПО ресурсное обеспечение профессиональных стандартов делает их основ- программы должно быть достаточным, для реали- ными элементами национальной системы квалифи- зации деятельности студентов, направленной на каций, связывающими сферу труда и сферу профес- приобретение практического опыта эксплуатации сионального образования. Также данный Закон за- технических объектов и систем. крепляет порядок применения профессиональных Требования к материальному обеспечению в стандартов работодателями и устанавливает пря- программе ВОПБ акцентированы на обеспечение мую связь между профессиональными и образова- доступа студентов к практической деятельности и тельными стандартами. В частотности, Закон опре- самостоятельной работе, а также овладение опытом деляет, что требования к профессиональным ком- коллективного освоения современных технологий петенциям, которые содержатся в ФГОС, а также производства. конкретные программы профессионального обуче- В программе ВОАБ финансовое обеспечение ния необходимо формировать на основе профстан- образовательной программы должно быть направ- дартов. лено на повышение квалификации учебно-вспомо- На сегодняшний день критерии АИОР пока не гательного персонала, участвующего в образова- содержат четко выделенных требований, определя- тельном процессе. ющих ориентацию образовательных программ на В программах ВОС и ВОМ политика образо- профстандарты, что дает повод для новых обсужде- вательной организации должна быть ориентиро- ний и внесения очередных изменений в критерии вана на создание условий исследовательской, науч- оценки образовательных программ по техническим ной и проектно-конструкторской реализации сту- направлениям и специальностям, предъявляемых дентов, а также опыта разработки технологических АИОР в ходе профессионально-общественной ак- и инновационных объектов и систем. кредитации. КРИТЕРИЙ «Выпускники» единый для всех Список литературы образовательных программ, определяет необхо- 1. Красногорская Н.Н., Эйдемиллер Ю.Н. димость наличия в образовательной организации Концепция разработки основной образовательной системы работы с работодателями, определяю- программы по направлению подготовки бакалавров «Техносферная безопасность»/ Н.Н. Красногор- щими востребованность рынком труда специали- ская, Ю.Н. Эйдемиллер //Безопаснось в техно- стов конкретных видов деятельности. Выводы, сде- сфере . – 2014, № 5. С.42-46. ланные по результатам мониторинга эффективно- 2. Похолков Ю.П., Пушных В.А., Гераси- сти трудоустройства и карьерного роста мов С.И. и др. Аккредитация образовательных про- выпускников в течение первых 3-5 лет, должны грамм – основа качества инженерного образова- быть использованы для корректировки целей и пла- ния/Ю.П. Похолков, В.А. Пушных, С.И. Герасимов нируемых результатов обучения по соответствую- и др. //Качество образования. – июль-август 2011, щей образовательной программе. № 7-8. С. 60-63. Заключение 3. Герасимов С.И., Томилин А.К. и др. Кри- терии и процедура профессионально-обществен- Таким образом, проведенный анализ крите- ной аккредитации образовательных программ по риев АИОР показал ключевые моменты, определя- техническим направлениям и специальностям: ин- ющие сходства и различия разных уровней подго- формационное издание/ С.И. Герасимов, А.К. То- товки образовательных программ. Четко прослежи- милин и др. //Изд-во Томского политехнического вается тенденция усиления участия в разработке ун-та, Томск, 2014. – 56 с. образовательных программ работодателей с точки 4. URL http://fgosvpo.ru. зрения определения перечня конкретных професси- ональных компетенций.



No 7 (7) (2016)

Р.3 The scientific heritage

(Budapest, Hungary)

ISSN 9215 — 0365 The journal is registered and published in Hungary. The journal publishes scientific studies, reports and reports about achievements in different scientific fields. Journal is published in English, Hungarian, Polish, Russian, Ukrainian, German and French. Articles are accepted each month. Frequency: 12 issues per year. Format - A4

All articles are reviewed Free access to the electronic version of journal

Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal. Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for possible consequences for breaking copyright laws

Chief editor: Biro Krisztian Managing editor: Khavash Bernat

 Gridchina Olga - Ph.D., Head of the Department of Industrial Management and Logistics (Moscow, Russian Federation)  Singula Aleksandra - Professor, Department of Organization and Management at the University of Zagreb (Zagreb, Croatia)  Bogdanov Dmitrij - Ph.D., candidate of pedagogical sciences, managing the laboratory (Kiev, Ukraine)  Chukurov Valeriy - Doctor of Biological Sciences, Head of the Department of Biochemistry of the Faculty of Physics, Mathematics and Natural Sciences (Minsk, Republic of Belarus)  Torok Dezso - Doctor of Chemistry, professor, Head of the Department of Organic Chemistry (Budapest, Hungary)  Filipiak Pawel - doctor of political sciences, pro-rector on a management by a property complex and to the public relations (Gdansk, Poland)  Flater Karl - Doctor of legal sciences, managing the department of theory and history of the state and legal (Koln, Germany)  Yakushev Vasiliy - Candidate of engineering sciences, associate professor of department of higher mathematics (Moscow, Russian Federation)  Bence Orban - Doctor of sociological sciences, professor of department of philosophy of religion and religious studies (Miskolc, Hungary)  Feld Ella - Doctor of historical sciences, managing the department of historical informatics, scientific leader of Center of economic history historical faculty (Dresden, Germany)  Owczarek Zbigniew - Doctor of philological sciences (Warsaw, Poland)  Shashkov Oleg - Сandidate of economic sciences, associate professor of department (St. Peters- burg, Russian Federation)

«The scientific heritage» Editorial board address: Budapest, Kossuth Lajos utca 84,1204 E-mail: [email protected] Web: www.tsh-journal.com