«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Содержание
I
СОДЕРЖАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Локтионова Т.С., Лазарева С.С. Усиление конструкций из легкого бетона углекомпозитными материалами . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Савиничев А.С.
Реконструкция общественных зданий на основании методов модельного проектирования . . . . . . . . . . . . . 4
Стрекалова Л.П., Попова Т.Е.
Устройство для фракционной сортировки лука. . . . . 7
АРХИТЕКТУРА Милькин А.С., Хохлова И.С.
Обследование свайных конструкций в составе эксплуатируемых объектов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Рясков А.В.
Особенности строительства фундаментов в многолетних мерзлых грунтах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ Краснова В.Д., Краснов Д.В. Клинический случай успешного комплексного лечения больной фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с широкой лекарственной устойчивостью возбудителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Чекушкин А.А., Мялин А.Н., Мялина С.А., Иволгин Н.Е.
Влияние геморрагического шока на морфологическую структуру коркового вещества надпочечников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Чекушкин А.А., Мялин А.Н., Мялина С.А., Иволгин Н.Е.
Влияние ожогового шока на показатели гемодинамики и гематокрит . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Чекушкин А.А., Мялин А.Н., Мялина С.А., Иволгин Н.Е.
Соотношение функциональных и морфологических показателей щитовидной железы при геморрагическом шоке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ Прыткова А.П.
Интеллектуальные технологии принятия решений в условиях мирового экономического кризиса . . . . . .24
ЮРИДИЧЕСКИЕ НАУКИ Кадаев А.А.
Конституционно-правовой статус автономной области в Российской Федерации: история, текущее состояние и перспективы развития . . . . . . . . . . . . . . .26
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Дрынкина Е.Ю.
Развитие скоростно-силовых качеств у баскетболистов на этапе спортивного совершенствования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Дрынкина Е.Ю.
Тактическая подготовка для участия в соревнованиях по баскетболу студентов высших учебных заведений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Самадов А.Х., Шоназаров Э.Б., Пардақулов И.А., Шукуров А.Ш. Бурение и крепление скважин в солях . . . . . . . . . . . .34
II
Contents
НАУКИ О ЗЕМЛЕ Кочемасов Г.Г. О волновой природе катастрофических атмосферных явлений: Эль-Ниньо, циклоны, торнадо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Технические науки
1
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Усиление конструкций из легкого бетона углекомпозитными материалами Локтионова Татьяна Сергеевна, магистрант института архитектуры и строительства; Лазарева Софья Сергеевна, магистрант института архитектуры и строительства ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет», Волгоград, Российская Федерация В статье рассматриваются современные способы усиления конструкции композитными материалами. Описаны основные достоинства внешнего армирования углеволокном, его виды и область применения. Описывается последовательность монтажа композитных материалов. В заключении приводятся преимущества усиления конструкции из легкого бетона углеволокном. Ключевые слова: керамзитобетон; усиление конструкций; система внешнего армирования; углеволокно; химический анкер. Для обеспечения сохранности основных фондов • керамзитобетон (бетон на керамзитовом щебне непроизводственной сферы, решения жилищной или гравии); проблемы и значительного улучшения культурно• шунгизитобетон; бытового и коммунального обслуживания населения, • аглопоритобетон; предотвращения их преждевременного выбытия, • шлакопемзобетон; восстановления и улучшения их потребительских ка• бетон на стекловидных пористых заполнителях; честв, а также повышения комфортности необхо• перлитобетон; димо не только наращивание темпов нового строи• бетон на щебне из пористых горных пород; тельства, но и реконструировать старые капитальные • термолитобетон; жилые и общественные здания, в ряде случаев с уси• вермикулитобетон; лением и заменой конструкций. • керамзитоперлитобетон; Благодаря современным технологическим разра• шлакобетон. боткам постоянно появляются новые материалы, Керамзитобетон – это композитный материал с способные облегчить и ускорить строительные рапористой структурой. Он представляет собой униботы, значительно увеличить прочность и долговечверсальный материал, который широко используется ность создаваемых конструкций. в различных сферах – начиная от стен и перегородок, Легкие бетоны - популярная группа материалов. заканчивая полами, перекрытиями. Так же его часто Ее главным отличием является сочетание прочностиспользуют просто в качестве утеплителя. Основной ных характеристик с повышенной теплоэффективособенностью керамзитобетона является возможностью и малым весом, что дает изделиям заметное ность регулирования смеси с учетом нужной плотнопреимущество. Эти и многие другие факторы присти готовых изделий. вели к широкому распространению материалов К основным характеристикам относятся класс и и их активному использованию. прочность материала. Показатели являются комБетон легкий - бетон на цементном вяжущем, поплексными, зависят от состава керамзитобетона и ристом крупном неорганическом заполнителе, порифракций исходного сырья. стом (природном и/или искусственном) или плотПо структуре бетоны подразделяют: ном мелком неорганическом заполнителе и добав• на плотные; ках, регулирующих свойства бетонной смеси и бе• поризованные; тона. По виду крупного пористого заполнителя бе• крупнопористые. тоны подразделяют на: Таблица 1. Бетон Легкий бетон марок по средней плотности: D800, D900 D1000, D1100 D1200, D1300 D1400, D1500 D1600, D1700 D1800, D1900 D2000
Класс бетона по прочности на сжатие В2,5; В3,5; В5; В7,5 В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5 В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20 В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30 В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40 В15; В20; В25; В30; В35; В40 В25; В30; В35; В40
2
Technical sciences
По показателю прочности керамзитобетон различают на: • теплоизоляционный – D400 – D500 – применяют в качестве дополнительного утеплителя стен; • телпоизоляционно-конструкционный – от D500 до D1600, используется при кладке или при утеплении перегородок; • стеновой – D1100 – D2000, используется для изготовления различных инженерных сооружений. Ячеистый бетон - это искусственный материал с равномерно расположенными порами в виде меленьких сферических ячеек. Пористая структура изделия обеспечивается введением в смесь газообразующих модификаторов. Из керамзитобетона и ячеистого бетона изготавливают блоки, панели и плиты перекрытия. В процессе эксплуатации конструкции даже наивысшего качества подвергаются воздействию окружающей среды. Из-за чего конструкции теряют необходимую прочность. Что может привести к снижению несущей способности, деформациям и потере устойчивости. Усиление конструкций является основной частью любого строительного процесса, который непосредственно связан с увеличением общей прочности здания или сооружения. Технологии усиления строительных конструкций можно классифицировать на две основные группы: традиционные и современные. Традиционные технологии предполагают установку металлических обойм, увеличение поперечного сечения конструкций, устройство дополнительной громоздкой арматуры, замену конструкций и т.д. Одним из главных их преимуществ является дешевизна. Но при этом данный метод усиления сложен, отличается высокой трудоемкостью, и для его выполнения требуются большие затраты времени. Также к недостаткам можно отнести увеличение сечения конструкций. Поэтому сегодня строители все чаще применяют современные технологии усиления строительных конструкций. Современные методы и технологии усиления строительных конструкций появляются благодаря применению новых материалов. Одним из таких материалов является углеродное волокно, обладающее следующими свойствами: высокая технологичность, высокая прочность и жесткость, высокий модуль упругости. Усиление углепластиком относят к внешнему армированию, так как материалы крепятся на конструкции при помощи эпоксидного клея. Основными преимуществами нетрадиционного способа усиления конструкций являются: увеличение несущей способности строительных конструкций до 70% (в том числе сложной геометрической формы, а также в условиях ограниченного пространства); уменьшение трудовых и финансовых затрат; сокращение расходов на ремонт на 20–70%; высокая скорость и простота выполнения работ; малый вес углеродных материалов (не утяжеляет усиливаемую конструкцию); возможность исправления ошибок при проектировании и строительстве; усиление конструкции любой формы и геометрии; сохранение исходных габаритов усиливаемой конструкции, высокая коррозионная стойкость углеродных материалов;
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 долговечность; увеличение способности конструкции выдерживать ударные нагрузки; экологичность материалов; притом для производства работ не требуется никаких дополнительных приспособлений. Также внешнее армирование не искажает эстетический облик конструкции, при этом процесс усиления становится значительно проще, чем при традиционной технологии [4]. При проектировании усиления конструкций углеволокном необходимо руководствоваться Сводом правил СП 164.1325800.2014 "Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования". Проектирование внешнего армирования железобетонных конструкций должно осуществляться на основе результатов их натурного обследования и поверочного расчета. В результате натурных обследований должны быть установлены: состояние конструкции, геометрические размеры конструкций, армирование конструкций, прочность бетона, вид и класс арматуры и ее состояние, прогибы конструкций, расположение трещин и ширина их раскрытия, размеры и характер дефектов и повреждений, действующие нагрузки, статическая схема конструкций. Минимально допустимый фактический класс бетона по прочности на сжатие существующей конструкции, усиливаемой или восстанавливаемой внешним армированием из композитных материалов, должен составлять не менее: • В15 - для усиления изгибаемых конструкций; • В10 - для усиления сжатых конструкций. Система внешнего армирования композитными материалами должна обеспечивать включение в работу составных частей системы и их совместную работу с усиливаемой или восстанавливаемой конструкцией. Углеволокно — высокопрочный, линейно упругий материал. Поскольку элементы внешнего армирования из углеволокна крепятся к конструкции с помощью монтажного клея (эпоксидного, эпоксиполиуретанового или полимерцементного), они эффективно реагируют на приращение деформаций конструкции, в них возникают большие приращения усилий. Прежде всего, это свойство привело к использованию углеродного волокна для усиления железобетонных конструкций. Углеродная ткань, вступая в реакцию со связующим веществом, превращается в твердый пластик в 6–7 раз прочнее стали. Удельный вес композитнного материала в 4-5 раз меньше, чем у стали, он имеет небольшую толщину (от 0.1 до 2мм), его можно использовать для усиления конструкций любой форы. Углеволокно легко поддается преднапряжению, и при необходимости - легко ремонтируется. Составляющие композитного материала прочны и обладают хорошей износостойкостью. Усиление композиционными материалами является менее трудоёмким и энергоемким процессом по сравнению с другими способами усиления. В настоящее время существует несколько видов элементов внешнего армирования из углеродного волокна: холсты (ткани), ламинаты (ламели) и ленты. Холсты представляют собой ткань, сплетенную из тонких нитей армирующего материала. Они бывают
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 на основе углеродного волокна, стекловолокна и арамида. Для железобетонных конструкций наиболее распространены углеволоконные холсты. Ламинат (ламель) — плотная пластина шириной 50—150 мм, длиной до 250 м с запечатанными углеродными волокнами в эпоксидную матрицу. Толщина ламелей составляет 1—2 мм. Область применения холстов и ламелей примерно одинаковая, но под большие пролеты и большие нагрузки применяются ламели. При усилении железобетонных конструкций с применением лент необходимо решить проблему закоепления ленты на конструкции, что приводит к необходимости устройства закладных деталей — стальных или из углепластика. В последнее время набирает популярность такой крепежный элемент как химический анкер. Его отличие от традиционных анкеров с распорными элементами заключается в том, что он обеспечивает высокую надежность фиксации на неустойчивом, малопрочном или сложном по своей структуре материале — это может быть пустотный кирпич, керамзитобетон, или ячеистый бетон. Составы химических анкеров подбирают под конкретную задачу, с учетом условий использования, в том числе, специфику материала, из которого возведена основа. Принцип работы химического анкера заключается в креплении металлического стержня (шпильки) с помощью синтетического клеящего состава в конструкциях. Химическая масса проникает глубоко в материал основания, заполняя его поры. Затем синтетические смолы отвердевают, образуя монолит, надежно удерживающий анкерную деталь в основании. Усиление пролетной зоны изгибаемых конструкций. Наиболее распространенное решение при усилении железобетонных конструкций с применением углеволокна — размещение армирующего элемента со стороны наиболее растянутого волокна в пролетной зоне изгибаемых конструкций. Усиление приопорных участков изгибаемых конструкций. В этих зонах, как правило, устанавливают углехолсты вдоль линии главных растягивающих напряжений. Углехолсты можно наклеивать в несколько слоев и формировать любые сечения, необходимые по расчету. Усиление сжатых и внецентренно-сжатых железобетонных элементов. Использование элементов внешнего армирования для усиления сжатых, внецентренносжатых железобетонных элементов типа колонн, пилонов, простенков производится двумя способами. Во-первых, для усиления "коротких" элементов (с соотношением высоты к габариту поперечного сечения не более 10) эффективно устройство бандажей из углехолста, создающих "эффект обоймы" по типу косвенного армирования. Во-вторых, установка углехолста вдоль сжатого элемента является дополнительной рабочей арматурой. При усилении стен из ячеистобетонных блоков с помощью углеволокна или набетонки их несущая способность при действии горизонтальных усилий в плоскости стены (перекос) увеличивается:
Технические науки
3
в 1,48 раза – усиление 3-мя холстами, приклеенными с одной стороны образца; в 1,93 раза – усиления 3-мя холстами, приклеенными с двух сторон образца; в 1,34 раза – усиление одним холстом с каждой стороны образца; 1,25 раза – усиление путем набетонки толщиной 30мм из сухой смеси с металлическими фибрами с 2х сторон образца. При односторонней набетонке изза смещения центра тяжести сечения эффекта от усиления не установлено. При усилении стен из ячеистобетонных блоков с помощью углеволокна их несущая способность при центральном и внецентренном сжатии увеличивается: 1,35 раза – усиление с помощью бандажей из углеволокнистой ткани; 1,05 раза – усиление 2-мя холстами(крестообразная схема) приклеенными с одной стороны образца. При усилении балок (перемычек) из ячеистобетонных блоков с помощью углеволокна их несущая способность при изгибе увеличивается в3,47 раз по сравнению с неусиленными образцами из блоков. Для устройства поперечных бандажей при усилении железобетонных колонн используются элементы внешнего армирования из углеродного волокна. Шаг поперечных бандажей С < 1 м, количество бандажей на колонне не может быть меньше 3 шт. В рамных узлах сопряжения колонн и плит перекрытий рекомендуется устанавливать крайние бандажи по обрезу колонн. Гибкие колонны усиляют как продольными, так и поперечными элементами внешнего армирования. Заключение. Таким образом, на современном этапе развития, одним из наиболее актуальных направлений усиления конструкций является внешнее армирование композитными материалами. Углеродное волокно имеет большие перспективы применения в строительной отрасли. Об этом могут свидетельствовать следующие факторы: во-первых, благодаря высокому показателю удельной прочности на растяжение относительно собственного веса, углеволокно может стать основой для создания легких и тонких конструкций, которые могли бы успешно использоваться при строительстве высотных и большепролетных зданий и сооружений. Во-вторых, устойчивость к агрессивным внешним факторам, в том числе и к коррозии, позволяет углеволокну в необходимых случаях стать заменой корродируемой стали. В-третьих, способность углеволокна повторять практически любые формы конструкции может пригодиться при строительстве, а также при усилении необычных по форме сооружений. И, наконец, нельзя не отметить высокую ударопрочность углеродного волокна, что может быть использовано в разработках по защите элементов зданий и сооружений в чрезвычайных ситуациях, таких как взрывные атаки и сейсмические явления.
4
Technical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Литература: 1. Нейжмак Н.Ю., Батора А.А. Оценка применения углеродного волокна в строительстве // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XXXIII междунар. студ. науч.практ. конф. № 4. 2. А.В.Грановский, Б.К.Джамуев. Применение внешнего армирования из углеволокна для усиления стен из ячеистобетонных блоков. Журнал «Строительные материалы». №7, с. 68-69, август 2011 г. 3. Шилин А.А., Пшеничный В.А., Картузов Д.В. Внешнее армирование железобетонных конструкций композиционными материалами. – М.: Стройиздат, 2007 4. В.Н. Стукач, И.В. Шарапов Современные способы усиления несущих конструкций зданий и сооружений при реконструкции как инструмент ресурсосбережения / Приволжский научный вестник, 2016 г. 5. Власенко Ф. С., Раскутин А. Е. Применение полимерных композиционных материалов в строительных конструкциях // Труды ВИАМ. 2013. № 8. С. 1-10 6. Давидюк А. Н., Степанова В. Ф., Бучкин А. В. Дорогу композитам. Перспективы применения композитных материалов в строительной отрасли // Строит. газета. № 35(10410). 2 сент. 2016 г. 7. Костенко А. Н. Усиление кирпичных конструкций с использованием элементов внешнего армирования из углеродного волокна // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 7. С. 47-48. 8. А.В.Грановский, Б.К.Джамуев. Повышение прочности стен из ячеистобетонных блоков. Журнал «Жилищное строительство». №9, с. 39-41, сентябрь 2011 г. 9. Шоршоров М.Х., Саватеева С.М., Чернышева Т.А. и др. Композиционные материалы. - M.: Наука. - 1981. - С. 70. 10. Научно-технический отчет ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.
Реконструкция общественных зданий на основании методов модельного проектирования Савиничев А. Волгоградский государственный технический университет, Волгоград Аннотация. В статье рассмотрены методы модельного проектирования, на основании которых можно проводить реконструкцию общественных зданий. Рассмотрены этапы, сбора и оптимизации данных. Ключевые слова: реконструкция зданий, оптимизация процессов, метод модельного проектирования, этапы моделирования, сбор данных, параметрические модели, строительные процессы, подготовка данных, вариативное проектирование, 3d модели. Инфракрасное излучение (ИК) было открыто Уильямом Гершелем в 1800 году и после открытия термоэлектрического эффекта Томасом Иоганном Зеебеком в 1821, ученые постоянно были заняты, чтобы измерить эту длинную волну излучение с помощью термопар и термофилов. Инфракрасное излучение (ИК) было открыто Уильямом Гершелем в 1800 году и после открытия термоэлектрического эффекта Томасом Иоганном Зеебеком в 1821, ученые постоянно были заняты, чтобы измерить эту длинную волну излучение с помощью термопар и термофилов. Автоматическая архитектурная реконструкция является постоянной целью исследований в области фотограмметрии и компьютерного зрения. Более конкретно, модель здания, поставляемая цифровой системой реконструкции, должна представлять собой структурированное поверхностное представление, аналогичное тому, которое получал бы фотограмметрический оператор или САПР-конструктор [1]. Таким образом, задача отличается от реконструкции местности или других поверхностей свободной формы тем, что мы ожидаем, что восстановленная геометрия будет состоять из простых параметрических поверхностей (или CSG-представления, выведенного из поверхностей). Целью исследования не
является оптимально внедрить "универсальное" представление поверхности, такое как треугольная сетка или поверхность NURBS (поверхности на основе кривых) или bezier (кривые с произвольным количеством точек) для данных, скорее представить моделируемое здание как набор плоскостей и полигональных отступов и выступов на этих плоскостях. Цель статьи-охватить весь процесс уточнения модели, включая выявление деталей фасада, подбор правильных шаблонов и их подгонку к данным изображения, для оптимизации процесса реконструкции общественных зданий. Реконструкция на основе модели - это общий метод для введения предварительных данных, таких как вышеупомянутые ожидания относительно структуры здания, в процессе реконструкции формы [2]. Данный метод, был изучен в цифровой фотограмметрии для автоматического обнаружения и реконструкции зданий в аэрофотоснимках, в то время как в компьютерном зрении модельные методы популярны для промышленного зрения и приложений робототехники. Для реконструкции на основе моделей в качестве базиса используются общие шаблоны "модели" геометрических объектов, которые мы ожидаем найти в данных, и вычисляются их параметры, чтобы они оптимально соответствовали данным. Это включает в себя этап распознавания и этап оптимизации.
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 Во-первых, мы должны определить, где в объекте использовать шаблон для моделирования и какой шаблон использовать в каждом таком месте. Шаг распознавания дает ряд приблизительных местоположений для каждого шаблона в глобальной системе координат. Шаблоны настраиваются на данные изображения. Общее количество оцениваемых параметров зависит от сложности используемого примитива и от преобразований, которые мы допускаем в процессе подгонки. Процесс построения модели реконструкции здания разбивается на три основных этапа: грубая модель, обнаружение общих признаков и «примерка», т.е распределение уже имеющейся информации На первом этапе формируется грубая модель, состоящая из основных плоскостей здания. Грубая модель здания состоит из доминирующих плоскостей сцены, т. е. главных стен и, если они видны, кровельных планов и плоскости грунта. Чтобы найти их, облако точек сегментируется с помощью алгоритма ортогональной линейной регрессии [3-4].
Технические науки
5
На втором этапе идет обнаружение общих признаков. Целью этого шага является обнаружение более мелких объектов на плоскостях грубой модели, которые должны быть смоделированы более подробно. Для каждой восстановленной плоскости проводится мелкозернистое обнаружение «выбросов», чтобы найти области с большими остатками Набор выбросов проецируется на плоскость, и для поиска твердых областей в наборе выбросов применяется алгоритм 2D-линейной развертки. Алгоритм сбора данных основан на предположении, что для большинства зданий все заметные черты в плоскости фасада (например, окна, двери и т. д.) выровнены по осям. Таким образом, мы можем получить и просегментировать выбросы в прямоугольных областях, путем обнаружения изменения плотности по нормали к оси двух направлений стены-плоскости. Изменения плотности вдоль траектории развертки регистрируются путем оценки градиента количества точек между обеими сторонами линии развертки. Экстремумами этой функции являются положения наиболее существенных изменений плотности точек, что показано на рис. 1.
Рис. 1. Два объекта с равномерно распределенными точками разделены небольшим зазором (сверху), соответствующие градиентные функции для взвешенного (непрерывного) и невзвешенного (пунктирного) случая. Взвешенная версия имеет четко определенные экстремумы, близкие к правильным позициям, в то время как невзвешенная версия сильно смещена и размыта Для эффективной обработки вычисления градиента проецируемые точки организованы в расширенную структуру данных KD-tree, оптимизированную для линейных запросов. Стандартное KD - tree является иерархическим пространством-разделением, которое позволяет быстро запрашивать n ближайших соседей к данной точке, а, следовательно, и всех точек на заданном расстоянии [5-6]. На заключительном этапе обнаруженные объекты уточняются с помощью предопределенных шаблонов форм. Поскольку до сих пор информация о серых значениях непосредственно не использовалась, мы должны уточнить параметры обнаруженных моделей, чтобы оптимально подогнать их к данным изображения. Контуры обнаруженных объектов проецируются обратно на изображения, и выполняется однопараметрический поиск вдоль нормали в плоскости стены (т. е. вдоль соответствующей исчезающей
линии на изображении), чтобы привязать каждый сегмент контура к ближайшему краю серого значения на изображении. Для объектов, которые отличаются от фасада интенсивностью серого цвета (например, окна, которые обычно темнее), подгонка может быть улучшена путем добавления радиометрических свойств к модели. Замыкание затем выполняется путем поиска ближайшего ребра в двумерном пространстве пространственных объектов, где выделяющими объектами являются нормализованное расстояние до положения перепроецированного ребра и средняя интенсивность серого значения в окрестности края изображения. Устойчивость геометрической коррекции повышается путем поиска консенсуса по всем изображениям последовательности. Использование нескольких изображений улучшает результат особенно в загроможденных и окклюзированных частях изображения, как показано на примере на рис. 2
6
Technical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Рис. 2. Улучшение результатов подгонки за счет использования нескольких изображений. Слева - позиции окон до уточнения (зеленый цвет) и после уточнения (красный цвет). Справа - привязка приводит к различным изображениям Таким образом, процесс использования вариатиного модельного проектирования может в разы минимизировать расходы на реконструкцию общественных зданий, поможет оптимизировать процесс построения модели здания, для проведения дальнейших работ и решит ряд сложившихся проблем с отсутствием данных входных данных[710]. В работе рассмотрены этапы процесса сбора данных, для реконструкции объектов. Метод начинается с восстановления плотного облака точек. Затем грубая модель здания, состоящая из основных плоскостей, восстанавливается с помощью надежной линейной регрессии. Более мелкие
объекты на этих плоскостях, моделируемые как отступы или выступы, обнаруживаются путем изучения остатков точек, и их приближенные границы строятся с помощью алгоритма развертки, который использует изменяющуюся плотность выбросов по всей плоскости. Для каждой обнаруженной функции наиболее подходящий шаблон выбирается из модели-базы и на заключительном этапе границы объектов уточняются в пространстве изображения с помощью ребер серого значения, а их смещение вычисляется из облака точек. Метод дает геометрически точные параметрические модели зданий.
Литература: 1. F. van den Heuvel. Trends in CAD-based photogrammetric measurement. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, p. 852–863, 2000. 2. Sonka M., Hlavac V., and Boyle R. Image Processing, Analysis and Machine Vision. Brooks/Cole Publishing Company, second edition, p. 42-43, 1998 3. Тор П. Оценка и выбор байесовской модели для эпиполяра геометрия и общий фитинг коллектора. международный журнал компьютерного зрения, с. 35-61, 2002 4. Костюченко В.В., Кудинов Д.О. Организационно-техническое моделирование проектно-строительных / / Инженерный вестник Дона, 2012. – № 3. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/1005. 5. Воронцов К.В. Курс лекций. Метрические методы. классификации и регрессии, с. 281-286. 6. Preparata F and Shamos M. Computational Geometry. Springer-Verlag New York, p. 11-14, 1985 7. Сухарев Ю.В., Федорова Н.Н., Федоров В.В. Реконструкция зданий, сооружений и городской застройки. – М.: Инфра-М, с. 224 2008. 224 с. 8. Девятаева Г.В. Технология реконструкции и модернизации зданий. М.: Инфра-М, c 256, 2013. 9. Wang Q.K, Mei T.T, Zu Z.L. Управление информацией о строительстве по технологии BIM. Appl Mech Mater c. 368 – 370, 2013; 10. Манжилевская С.Е., Богомазюк Д.О. Моделирование инноваций в строительстве/ / Инженерный вестник Дона, 2016, №1 URL: ivdon.ru/ru/ magazine/archive/nly2016/3556 References: 1. F. van den Heuvel. Trends in CAD-based photogrammetric measurement. International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, p. 852–863, 2000. 2. Sonka M., Hlavac V., and Boyle R. Image Processing, Analysis and Machine Vision. Brooks/Cole Publishing Company, second edition, p. 42-43, 1998
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Технические науки
7
3. Tor P. Ocenka i vybor bajesovskoj modeli dlya epipolyara geometriya i obshchij fiting kollektora. mezhdunarodnyj zhurnal komp'yuternogo zreniya, p. 35-61, 2002 4. Kostyuchenko V.V., Kudinov D.O. Inzhenernyj vestnik Dona, 2012. № 3. URL: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n3y2012/1005. 5. Voroncov K.V. Kurs lekcij. Metricheskie metody. klassifikacii i regressii, p. 281-286. 6. Preparata F and Shamos M. Computational Geometry. Springer-Verlag New York, p. 11-14, 1985 7. Suharev YU.V., Fedorova N.N., Fedorov V.V. Rekonstrukciya zdanij, sooruzhenij i gorodskoj zastrojki. – M.: Infra-M, p. 224, 2008. 8. Devyataeva G.V. Tekhnologiya rekonstrukcii i modernizacii zdanij. M.: Infra-M, p 256, 2013. 9. Wang Q.K, Mei T.T, Zu Z.L. Upravlenie informaciej o stroitel'stve po tekhnologii BIM. Appl Mech Mater p. 368 – 370, 2013; 10. Manzhilevskaya S.E., Bogomazyuk D.O / / Inzhenernyj vestnik Dona, 2016, №1 URL: ivdon.ru/ru/ magazine/archive/nly2016/3556 УДК 62-119
Устройство для фракционной сортировки лука Стрекалова Л. П., Попова Т. Е. ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный аграрный университет», Россия, г. Волгоград Аннотация. В докладе показана питательная и целебная значимость лука, обосновывается необходимость послеуборочной подработки лука перед закладкой на хранение. Приводится описание устройства фракционной калибровки лука, имеющего технологические преимущества по снижению травмирования луковиц; описан принцип калибровки лука, показана перспективность автоматизации процесса фасовки лука. Ключевые слова: сортировка фракционная, устройства сортировки сельскохозяйственной продукции, линии сортировки лука.
Device for fractional sorting of onions Strekalova L., Popova T. Volgograd State Agrarian University, Russia, Volgograd Annotation. The report shows the nutritional and healing value of onions, substantiates the need for post-harvest processing of onions before laying them for storage. A diagram of the onion fractional calibration device is presented, which has technological advantages for reducing bulb trauma during sorting; describes the principle of operation of the device, shows the prospects of automation of the onion packing process. Keywords: fractional sorting, agricultural product sorting devices, onion sorting lines. DOI: 10.5281/zenodo.3923853 Лук имеет важное пищевое в зимний и ранневесенний периоды, а высокое содержание витаминов, микро и макроэлементов обуславливает его применение целебного назначения. Кроме того, лук является сырьем для перерабатывающей отрасли агропромышленного комплекса, консервной промышленности, являясь важной составной частью используемого сырья. Волгоградская область является одним из лидеров в стране в производстве овощных культур. В последние годы валовой сбор составляет порядка одного миллиона тонн, из них 70% выращивают коллективные хозяйства — это один из самых высоких показателей в России [1]. Решение задач увеличения объемов производства должны решаться с одновременным улучшением качества заготавливаемой продукции, что обеспечивает снижение потерь при хранении. Важной задачей агропромышленного комплекса является расширение границ территориальных поставок свежего лука
в течение внесезонного потребления, обеспечивая поддержание полноценного питания человека [2]. Комплексный подход к решению этих задач будет направлен на повышение рентабельности производства и заготовки лука. Поэтому заготовка лука, как продукта круглогодичного потребления, должна проводиться с подготовительными операциями по его очистке, калибровке, упаковке, без которых сложно обеспечить качество хранения и дальнейшую реализацию. Для решения задач повышения эффективности производства и конкурентоспособности продукции необходима разработка технических и технологических решений по использованию специализированного оборудования на операциях послеуборочной подработке лука. Фракционная сортировка, проводящаяся в послеуборочный период, обусловлена необходимостью обеспечения размерной однородности лука: - лук одного размера легче упаковывать и хранить, а упаковка в сетку обеспечивает оптимальные
8
Technical sciences
условия его хранения и удобство его транспортирования; - хранение не отсортированного лука в овощехранилище экономически не оправдано ввиду не эффективного использования его полезного объема не товарной продукцией; - для семенного и столового лука необходима поддержка различных микроклиматических условий при хранении. Для разделения по размеру применяют калибровочные машины нескольких типов, наиболее распространенные шнековые, вальцевые, роликовые, вибророликовые. При сортировке луковица может подвергаться многократным ударным воздействиям со стороны калибрующей поверхности, что приводит к повреждениям. К тому же величина калибрующих сит, щелей не регулируется, что создает затрудненность автоматизации процесса сортировки на фракции [3]. При виброротационной сортировке в качестве интенсификаторов калибровки используют вибрацию с бесступенчатым механизмом регулирования сепарирующих и калибрующих зазоров между вибророторами в пределах от 20 до 60 мм. Недостатком является то, что при увеличении подачи материала могут перемещаться по сортирующей поверхности более чем в один слой, перекрывая калибрующие отверстия.
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 В разработанном устройстве снижен процент повреждаемости клубней за счет его конструктивных особенностей. Установленный на раме ленточный конвейер имеет направляющие шкивы и калибровочные ролики, закрепленные на ленте конвейера с постоянным шагом. Для равномерного заполнения пространства между калибровочными роликами на конвейерной ленте установлен распределитель, представляющий собой эластичную ленту, жестко закрепленную одним концом к раме конвейера в зоне загрузки сортировального устройства. Число наклонных участков определяется числом отделяемых фракций. Принцип калибровки (рис.1). Луковица имеет две точки касания: одну с конвейерной лентой 1 и другую - с калибрующим роликом 2. На горизонтальном участке линия центра тяжести луковиц проходит через точку касания ее с конвейерной лентой. На наклонном участке происходит смещение линии центра тяжести к точке касания с калибрующим роликом. Когда линия центра тяжести переходит через точку касания луковицы с калибрующим роликом, происходит ее выпадение на отводящий лоток. Использование конструкции сортировщика фракционной калибровки позволит не только заложить на хранение однородную продукцию, но и провести процессы автоматизации на фасовке лука.
Рис. 1. Схема взаимодействия луковиц и калибрующего ролика: G1 , C1 –массовая характеристика и центр тяжести большой луковицы; G2, C2 – массовая характеристика и центр тяжести мелкой луковицы; 1 – конвейерная лента сортировщика; 2 – калибрующий ролик Литература: 1. [Электронный ресурс] https://xn--b1ats.xn--80asehdb/feed/ekonomika/ ДОСТИЖЕНИЯ АПК: Волгоградская область заняла 1-е место по выращиванию моркови и лука. 2. Петров, Н.Ю. Агроэкологическое обоснование технологии возделывания лука с применением ресурсо- и почвосберегающих средств механизации: Монография / Н.Ю. Петров, С.Д. Стрекалов, М.П. Лобанов, О.В. Резникова, В.В. Бакалдин, В.А. Сухов // Волгоградская гос. с.-х. акад. – Волгоград, 2004. 138 с. 3. Стрекалова Л.П. К повышению энергоэффективности хранения картофеля.-/Л.П. Стрекалова, В.С. Киценко.- Сб. ст. межд. н.-пр. конфер. «Роль и значение современной науки и общества».- Екатеринбург, 2017.- С.101-104.
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Архитектура
9
АРХИТЕКТУРА Обследование свайных конструкций в составе эксплуатируемых объектов Милькин А.С., Хохлова И.С. Институт архитектуры и строительства Волгоградского государственного технического университета (г. Волгоград, Россия) Рассматриваются вопросы, связанные с оценкой технического состояния свайных фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений, особенности оценки их технического состояния при проведении реконструкции объекта недвижимости. Ключевые слова: свайный фундамент, свая, техническое обследование, реконструкция. Issues related to the assessment of the technical condition of pile foundations of operated buildings and structures, the features of assessing their technical condition during the reconstruction of the property. Keywords: pile foundation, pile, technical inspection, reconstruction. В последнее время наблюдаются высокие темпы роста промышленного и гражданского строительства. Вопросы эксплуатации объектов капитального строительства в соответствии с установленными регламентами в зависимости от функционального назначения объектов приводят к необходимости актуализации существующих и разработки новых методов диагностики и контроля качества строительных конструкций. В практике проектно-изыскательских и строительных работ часто возникает задача, связанная с определением длины свай и свайных конструкций. Подобная ситуация возникает, в частности, при проведении контроля качества строительных работ и обследовании существующих сооружений. В тех случаях, когда применение методов вскрытия и буровых методов по техническим причинам невозможно, требуются дистанционные методы решения данной инженерной задачи. К основным причинам, обуславливающим необходимость проведения обследований свайных фундаментов с определением глубины залегания пяты сваи с реализованными ростверками можно отнести: - ошибки проектирования; - нарушение технологии производства работ; перерывы в строительстве; - необходимость принятия решения о технической возможности выполнения работ по реконструкции зданий, когда определены дополнительные нагрузки; - применение некачественного материала, используемого для свайного фундамента; - изменение физико-механических свойств оснований в результате природно-климатических или техногенных процессов, происходящих с течением времени. Исследование особенностей применения различных методов определения технического состояния свай в составе фундаментных конструкций, выявление их преимуществ и недостатков, определение
направлений совершенствования нормативно-технических документов в исследуемой области, несомненно является актуальной задачей. В практической деятельности по определению действительного технического состояния фундаментных конструкций доступ к объекту исследования не всегда возможен, а методы натурных исследований неприменимы или трудоемки, в таком случае требуются дистанционные способы решения данной задачи. Методы проведения исследований по оценке технического состояния свайных фундаментов в общем случае можно разделить на методы разрушающего и неразрушающего контроля. Неразрушающий контроль, основанный на применении различных физических методов исследования, с разной степенью точности (в зависимости от применяемых методов, являющихся физической основой исследований) позволяет получить необходимые сведения. Относимые к числу инструментальных волновые методы основываются на контроле распространения упругих волн и позволяют достаточно оперативно получить необходимый объем информации при решении вышеперечисленных задач. Волновые (сейсмические и акустические) методы по способу применения делятся на три группы: поверхностные (источник и приемник находятся на поверхности среды), погруженные (наблюдения во внутренних точках среды) и смешанные. К настоящему времени имеется опыт применения сейсмоакустических методов при исследовании существующих и вновь возводимых фундаментных конструкций, в том числе как сплошных и отдельно стоящих фундаментов мелкого заложения, так и свайных фундаментов. Наибольшее распространение в настоящее время получили следующие геофизические методы неразрушающего контроля для установления действительного технического состояния свай [1-2]: 1. Метод регистрации эха от акустического воздействия на верхнюю часть сваи для выявления дефектов ствола сваи.
10
Architecture sciences
2. Вертикальные ультрасейсмические исследования (определение длины сваи, целостности ствола сваи). 3. Параллельное сейсмоисследование, позволяющее определить параметры заглубления сваи. 4. Метод ультразвуковых исследований в отверстиях, применяемый при контроле качества вновь возводимых свай. 5. Метод ударной нагрузки, используемый при определении несущей способности и геометрических параметров сваи. Метод испытания свай динамической нагрузкой позволяет определить зависимость несущей способности от длины сваи. 6. Температурные исследования. Применяется для контроля качества новых свай практически с первого дня заливки конструкции и основан на свойстве изменения температуры цемента при гидратации. Методы акустического зондирования и прозвучивания для контроля длины, сплошности и прочности бетона свай ударным импульсом с научной, практической и метрологической сторон достаточно полно апробированы. Имеется утвержденная "Методика выполнения измерений ударного ускорения при контроле сплошности бетонных, грунтобетонных и ледогрунтовых свай и массивов методами импульсного акустического зондирования и прозвучивания". Большой опыт исследований и научный подход позволяет проводить исследования в том числе, без информации о проектной длине свай. Одним из возможных путей решения задачи определения технического состояния свай эксплуатируемых объектов является комплексное применение ультразвуковых и сейсмоакустических методов, что позволяет обеспечить получение большего объема диагностической информации. В настоящее время к оценке технического состояния свай эксплуатируемых зданий достаточно широко применяются способы, основанные на применении волновых методов – акустических и георадарных. Сочетание поверхностных и скважинных наблюдений дает возможность решать поставленную инженерную задачу для свай с различными конструктивными решениями. Кроме особенностей проектирования вновь возводимых свайных фундаментов, особый интерес представляют вопросы выявления действительного технического состояния свайных фундаментов эксплуатируемых зданий. Причем основные трудности связаны с оценкой технического состояния свай, в особенности при отсутствии проектной документации на объект исследования [3, 4]. Проектирование в отношении объектов, незавершенных строительством, зачастую предполагает решение задач, связанных с желанием заказчика возвести на месте ранее выполненных конструкций объект с отличными от первоначальных объемно-планировочными и конструктивными решениями. В рамках настоящей работы рассматривается участок застройки, на котором ранее выполнена забивка свайного поля в количестве 177 свай. Проектная, рабочая и исполнительная документация отсутствует. Заказчиком ставилась задача максимальной застройки участка с учетом включения существующих свай в
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 конструктивную систему нового объекта, причем объемно-планировочное решение объекта проектирования не соответствует ранее выполненному свайному полю. При отсутствии технической документации на сваи, и принятом решении не извлекать сваи из грунта, было проведено техническое освидетельствование свайного поля, в результате которого выявлено, что по размерам сечения, классу бетона и армированию сваи идентичны. В процессе подготовки предпроектных изысканий в рамках обследования была извлечена одна свая для определения ее марки в соответствии с серией 1.011.1-10 вып. 1 и ориентировочной глубины заложения пяты свай. Здание запроектировано как отдельностоящее, трехсекционное, 9-ти этажное с подвалом, в котором предусмотрено размещение технических помещений. На 1-9 этажах предусматривается размещение жилых квартир. Конструкция фундамента торцевых секций – свайный ленточный, с объединением оголовков свай монолитными ленточными ростверками, средней секции – монолитная железобетонная плита на свайном основании. Одной из причин, существенно затруднивших проектирование на вышеуказанном объекте, является отсутствие технической документации (проектной, рабочей, исполнительской). Оценка технического состояния ранее выполненных свай проводилась по результатам испытания свай в количестве 2х штук с применением динамического метода для уточнения несущей способности, оценка конструктивных характеристик - по результатам натурных обследований одной сваи, извлеченной из грунта в предположении, что сваи на объекте одинаковые. Косвенным подтверждением этому можно считать 100% визуальный контроль оголовков выполненных свай с установлением прочности бетона и реализованного армирования, а также, достаточно равномерные инженерно-геологические условия площадки строительства. Основная масса проводимых исследований в указанной области в части определения объема испытаний ориентируется на требования нормативно-технических документов в области нового строительства и устройства новых свай. В качестве основания для определения объемов работ исполнителями используются части нормативов [5-8], относящиеся к приемке и контролю качества изготовления вновь возводимых конструкций, что очевидно, недостаточно при исследовании свайных фундаментов эксплуатируемых зданий и объектов, незавершенных строительством, особенно, при отсутствии проектной и исполнительной документации. В случае отсутствия технической документации (проектной, рабочей, исполнительской), наличии разнородных инженерно-геологических условий на площадке строительства (реконструкции) зачастую не дает возможности получить сведения о действительном техническом состоянии и несущей способности ранее выполненных свай. Косвенные признаки, по которым лицо, осуществляющее оценку технического состояния выполненных свай, может сделать выводы о распространении результатов исследований (в части объема определенных как для
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 нового строительства) также не являются однозначно применимыми ввиду отсутствия их закрепления в системе нормативно-технического регулирования. Совершенствование нормативной базы и элементов законодательного регулирования в области проведения оценки технического состояния объектов
Архитектура
11
строительства позволит, помимо сокращения административных барьеров, обеспечить полноценность процедур, неукоснительное выполнение которых позволит более качественно и полно обеспечить параметры безопасности при реконструкции, капитальном ремонте и эксплуатации зданий и сооружений.
Литература: 1. Niederleithinger E., 2008, Numerical simulation of low strain dynamic pile tests. Proceedings of Stresswave: Lisbon. 2. Schubert F., Kohler B. & Pfeiffer A., 2001, Time Domain Modeling of Axisymmetric Wave Propagation in Isotropic Elastic Media with CEFIT – Cylindrical Elastodynamic Finite Integration Technique: Journal of Computational Acoustics, Vol. 9, No3, 1127 – 1146. 3. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений 4. ГОСТ 31937-2011 Правила обследования и мониторинга технического состояния 5. СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87. М.: Минрегион России, 2012 6. МДС 12-23.2006 Временные рекомендации по технологии и организации строительства многофункциональных высотных зданий-комплексов в Москве. М.: ФГУП ЦПП., 2006. – 153 с. 7. СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* (с Изменением N 1). М.: ОАО "ЦПП", 2011 8. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 (с Опечаткой, с Изменением N 1). М., 2011.
Особенности строительства фундаментов в многолетних мерзлых грунтах Рясков А.В., магистрант ВолгГТУ, г. Волгоград, РФ Аннотация. В статье проведен краткий анализ проектов для строительства фундаментов в условиях вечной мерзлоты. Фундаменты, построенные на мерзлых грунтах, передавая тепло в грунт, способствуют таянию льда и возникновению осадки грунта. Поэтому при проектировании подбирается оптимальный тип фундамента в зависимости от конструкции объекта и условий вечной мерзлоты. Методы поддержания грунта в твердом состоянии могут быть естественные и искусственные. Изложены методы термостабилизации грунтов, а так же техника и оборудование, применяющиеся в этих условиях. Ключевые слова: вечная мерзлота, теплоизоляция, сваи, климат, фундамент, строительство, здания. В районах вечной мерзлоты перенос тепла как основной фактор влияет на процесс замораживания и оттаивания в сезонные морозы. Изменения физического состояния воды оказывают значительное влияние на свойства почвы. Эти свойства очень чувствительны к колебаниям температуры почвы. В дополнение к изменению фаз воды происходит значительное возрастание интенсивности миграции поровой воды при замерзании. Климат с температурой 0°C и ниже в самый холодный месяц года используется для определения южной границы морозов в холодных регионах. Глубина проникновения сезонных морозов, равная 30 см и более под землю, один раз в 10 лет считается нормой для обнаружения этой границы. Холодные регионы подразделяются на два типа. В первом вечная мерзлота существует повсеместно (непрерывная), а во втором вечная мерзлота существует только в некоторых местах (прерывистая). Обычно для поддержания вечной мерзлоты среднегодовая температура поверхности
почвы должна быть ниже -2,7°С. В регионах, не подверженных вечной мерзлоте, глубина сезонных заморозков определяется как максимальная глубина промерзания в течение сезона. В районах вечной мерзлоты, подверженных морозам в течение всего года, активный слой определяется как максимальная глубина таяния, под которой грунт остается мерзлым в течение всего года. Морозостойкие чувствительные почвы, контролируемые капиллярным подъемом и проницаемостью, обычно поднимаются, когда в почве достаточно влаги, и расширяются за счет образования льда. Из-за летнего оттаивания, а также возможных отклонений от проектных решений и плохого качества выполнения строительно-монтажных работ, возможны проблемы с поддержанием грунта в мерзлом состоянии, в результате чего снижаются показатели надежности и долговечности сооружения. Поэтому при проектировании и эксплуатации сооружения особое внимание следует уделять искусственным методам поддержания мерзлости грунтов. Для искусственного
12
Architecture sciences
поддержания грунта в мерзлом состоянии при строительстве в грунт закладывают специальные приборы – терморегуляторы, которые в течение многих лет могут обеспечивать стабильность основания сооружения. В настоящее время самыми эффективными мерами по терморегуляции грунта принято считать применение парожидкостных термостабилизаторов. Парожидкостные термостабилизаторы грунтов представляют собой герметичные сварные металлические сосуды из труб различного диаметра, частично заполненные легкокипящим хладоном. Общие фундаменты, если они построены на мерзлых грунтах, передают тепло в грунт. Лед внутри грунта тает и структура испытывает осадки и структурные повреждения. Первичный этап
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 проектирования должен включать оптимальный тип фундамента с учетом условий вечной мерзлоты и стандартов конструкции. Требуется учитывать некоторые параметры, которые включают прочность при замерзании свай при расчетной температуре грунта, и потенциальное равномерное и дифференцированное оседание в течение срока службы конструкции, которое можно определить как прочное адгезивное соединение, образующееся во время контакта грунта с фундаментом, например, свай. Положительные и отрицательные аспекты выбранного типа фундамента, наряду с альтернативными типами фундамента, должны быть рассмотрены и отражены в отчете на этапе проектирования.
Рис. 1. Пример системы прокладок и стойки
Рис. 2. Установка плит перекрытия на фундамент Подкладка и стойка – это одна из системы вечномерзлых фундаментов с самой низкой ценой, которая включает бетон или деревянную подкладку,
расположенную на земле или спрятанную под землей. Конструкция поддерживается на системе жестких балок. Эти балки предотвращают
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 чрезмерное изменение конструкции во время осадки или выравнивания. Свободное пространство под сооружением обеспечивают колонны, которые препятствуют таянию мерзлых почв и могут быть покрыты некоторыми орнаментами или украшениями. Наряду с регулируемыми конструкциями фундаментов в зонах вечной мерзлоты широко распространены также системы перекрытий, бегущие строения, внешние опорные конструкции. Фундаменты с перекрытиями становятся все более популярными в северных районах России. Эта система обеспечивает экономичный, энергоэффективный и прочный фундамент. Положительные аспекты этой системы можно резюмировать следующим образом: снижение потенциальной влажности почвы и проблем с давлением.
Архитектура
13
Во избежание или для уменьшения возможности образования инея и осадки грунта фундамент должен быть размещен на ненарушенной почве, не имеющей органических веществ. Используется перекрытие, передающее нагрузки на грунты, находящиеся под ним. Другим важным моментом является теплоизоляция для потока тепла, обеспечивающая желаемое тепло для находящихся внутри людей наряду с защитой от замерзания. Проектирование в районах вечной мерзлоты должно предусматривать использование некоторых методов для удержания грунта в замороженном состоянии, а не в размороженном. Кроме того, необходимо предотвратить утечку воздуха, почвенных газов и воды в жилище. На монтируемый фундамент предлагается монтаж ограждающих конструкций с минимальной теплопроводностью.
Литература: 1. Clarke, E.S. Фонд вечной мерзлоты: состояние практики, ASCE,2007, 94 с. 2. Cheng, G., Wu, Q., Ma, W. «Инновационные конструкции дорожного полотна вечной мерзлоты для железной дороги Цинхай-Тибет», Science in China Series E: Technological Sciences, 52(2): 2009, с. 530-538. 3. Barker, J., Thomas, H. «Геотехническое проектирование в холодных регионах», ISCORD Планирование устойчивых холодных регионов: ASCE. 2013, С. 204-214 4. Термостабилизатор грунтов: пат. 2661167 Рос. Федерация. / Вельчев С.П., Вельчев А.С., Ченышев Р.Р.; заявл.26.12.2016; опубл. 26.06.2018, бюл. №18. 9 с. 5. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Под ред. Велли Ю. Я., Докучаева В. П., Федорова Н. Ф. Л., Стройпздат, 1977, 552 с Clarke, E.S. Фонд вечной мерзлоты: состояние практики, ASCE,2007, 94 с. 6. http://docs.cntd.ru/document/1200095519
14
Medical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ Клинический случай успешного комплексного лечения больной фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с широкой лекарственной устойчивостью возбудителя Краснова Василиса Денисовна, студентка Новосибирский государственный медицинский университет, факультет лечебного дела
Краснов Денис Владимирович, доктор медицинских наук, доцент кафедры туберкулеза ФПК и ППВ г. Новосибирск Аннотация. Представлен случай эффективного лечения больной фтизиатрического профиля с применением пневмонэктомии на фоне адекватного подбора химиотерапии с учетом широкой лекарственной устойчивости возбудителя. Ключевые слова: туберкулез легких, широкая лекарственная устойчивость, пневмонэктомия.
Clinical case of successful complex treatment for fibro-cavernous tuberculosis of lungs with high resistance to pathogen Krasnova Vasilisa Denisovna; Krasnov Denis Vladimirovich Annotation. The case of effective treatment for the patient is represented in phthisiological field with the usage of pneumonectomy against a background of suitable select for chemoterapy, taking into account high resistance to pathogen. Keywords: pulmonary tuberculosis, high drug resistance, pneumonectomy. DOI: 10.5281/zenodo.3923859 Несмотря на стабилизацию основных эпидемиологических показателей по туберкулезу в последние годы, согласно оценке Всемирной организации здравоохранения, Россия относится к странам с высоким бременем данного заболевания [1]. Основной мировой проблемой является распространения лекарственно-устойчивого туберкулёза, особенно с множественной (МЛУ) и широкой (ШЛУ) лекарственной устойчивостью возбудителя. МЛУ во фтизиатрии называют резистентность микобактерии туберкулёза как минимум к двум противотуберкулёзным препаратам – изониазиду и рифампицину, а ШЛУ – это устойчивость как минимум к изониазиду, рифампицину, аминогликозиду и фторхинолону. Данные пациенты сложны в лечении, так как требуют специального подбора химиотерапии. В настоящее время разработан 4 режим химиотерапии (РХТ) больным с МЛУ и 5 РХТ больным с ШЛУ. 5 РХТ включает в себя применение современных препаратов бедаквилин и линезолид [2]. Большинство больных с ШЛУ возбудителя наблюдаются с наиболее запущенной формой туберкулёза лёгких – фиброзно-кавернозной (ФКТ) с массивным бактериовыделением, что приводит к трансмиссии штаммов ШЛУ микобактерий в обществе.
С целью иллюстрации случая успешного лечения больной распространенным ФКТ легких с ШЛУ приводим следующий клинический пример. Материалы и методы: Пациентка К., 36 лет. Анамнез заболевания: Впервые туберкулёз легких был выявлен в мае 2009 г. Ей назначили 1 РХТ. В течение трёх последующих месяцев в результате посева на твёрдую среду была выявлена полирезистентность микобактерии туберкулёза, а пациентка отмечала кровохаркание. В связи с этим ей назначили 4 РХТ. Курс лечения антибиотиками был завершён в 2015 г., так как оказался малоэффективным против болезни. В течение года лечение не получала, была признана врачебным консилиумом некурабельной и выписана домой с рекомендацией продолжить наблюдение амбулаторно по месту жительства. Установлена инвалидность 2 группы по туберкулезу, бессрочно. Диагноз при выписке: Фиброзно-кавернозный туберкулез легких, разрушенное правое легкое. МБТ(+). ШЛУ. 2Б группа диспансерного учета. В 2016 г. пациентку госпитализировали в противотуберкулезный стационар соседнего региона из-за ухудшения состояния ее здоровья по настоятельной просьбе больной. На фоне ФКТ у больной отмечалось наличие дыхательной недостаточности 2 ст, токсиче-
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 ская кардиопатия, токсическая нефропатия, хроническое легочное сердце в стадии субкомпенсации. Несмотря на крайне запущенный случай туберкулеза, в госпитализации не было отказано и было принято решение лечить по 5 РХТ с применением препаратов линезолид, бедаквилин, этамбутол, циклосерин, меропенем, амоксиклав, перхлозон. Лечащий врач отмечал плохую переносимость терапии, при этом в течении одного года лечения удалось добиться прекращения бактериовыделения у больной. Деструктивные изменения в лёгких сохранялись в виде разрушенного правого легкого и наличия полостных изменений в верхней доле левого легкого. Пациентке рекомендовали госпитализацию в легочно-хирургическое отделение Новосибирского научно-исследовательского института туберкулеза для оказания высокотехнологической медицинской помощи. Поступила в сентябре 2017 года. При поступлении предъявляла жалобы на кашель с отхождением мокроты слизистого характера до 20 мл/сут. Объективно: общее состояние больной удовлетворительное. Сознание - ясное. Температура тела не повышена. Симптомы туберкулезной интоксикации выражены слабо (астеноневротический синдром). При аускультации дыхание ослаблено, единичные хрипы, частота дыхательных движений 17 в 1 мин. Тоны сердца ясные, ритмичные, 80 ударов в 1 мин. По остальным органам и системам – без патологии. Бронхоскопия: двухсторонний диффузный атрофический эндобронхит 0-1 степени воспаления. Функция внешнего дыхания: значительное снижение вентиляционной способности легких по рестриктивному типу, жизненная емкость легких – 1,99 л (55,7% от д. в.), ОФВ1 – 0,99 л. Рентгенологическое исследование: на МСКТ органов грудной полости правое лёгкое разрушено и представлено системой полостей распада, сообщающихся между собой. Полость в верхних отделах широко сообщается с правым верхнедолевым бронхом. Левое легкое растянуто с формированием передней медиастинальной грыжи. В верхней доле S1-S2 визуализируется неправильной формы фокус с четкими контурами, кальцинированными включениями и фиброзными тяжами к апикальной и костальной плевре; в S3 субплеврально – воздушная полость размером до 10 мм с неравномерно утолщенными стенками. Также по всему легочному полю определяются множественные разнокалиберные плотные и кальцинированные очаги. Клинический диагноз при поступлении: Фиброзно-кавернозный туберкулез легких в фазе инфильтрации и обсеменения. МБТ(+). ШЛУ МБТ (HRSEZKEtOflLfxPascCap).
Медицинские науки
15
При поступлении был назначен 5 РХТ, который включал в себя 90 доз таких препаратов, как Циклосерин (500мг); Протионамид (500мг); Моксифлоксацин (400мг); Бедаквилин (200мг); Линезолид (600мг); Амикацин (1г). Через два месяца предоперационной подготовки было принято решение выполнить оперативное лечение. Операция плевропневмонэктомия справа была проведена 20.11.2017, послеоперационный период протекал без осложнений. Исследование операционного материала: при микробиологическом исследовании методом люминесцентной микроскопии кислотоустойчивые микобактерии не выявлены, методом ПЦР обнаружена ДНК Mycobacterium tuberculosis complex. При патоморфологическом исследовании определена выраженная активность специфического процесса. Послеоперационное рентгенологическое исследование было проведено спустя месяц после операции. При этом отмечено значительное смещение вправо срединной тени, а в левом лёгком – множественные разнокалиберные плотные и кальцинированные очаги, но «свежих» очаговых и инфильтративных изменений лечащий врач не определял. Была выписана для продолжения лечения по месту жительства. Перед выпиской выполнена обзорная рентгенограмма органов грудной клетки: • Средостение полностью смещено вправо, отмечается резкое смещение и деформация просвета трахеи; • В единственном левом легком наблюдается положительная динамика затухания активности специфического процесса (нарастания очагово-инфильтративных изменений не выявлены); • Каверна в S3 единственного левого легкого не дифференцируется. Курс лечения оказался эффективным и завершился 25.04.2018 г. Общий срок лечения составил 18 месяцев. По состоянию на 01.11.2019 г. рецидива туберкулёзного процесса не зарегистрировано. Заключение: Проиллюстрирован случай эффективного комплексного лечения (терапевтического и хирургического) больной ФКТ с ШЛУ возбудителя, признанной рядом специалистов некурабельной. Возможности федерального центра по оказанию высокотехнологичной медицинской помощи позволяют выполнять хирургические операции самой сложной категории пациентов с низкими функциональными возможностями.
Литература: 1. Васильева И. А., Белиловский Е. М., Борисов С. Е., Стерликов С. А. Заболеваемость, смертность и распространенность как показатели бремени туберкулеза в регионах ВОЗ, странах мира и в Российской Федерации // Туб. и болезни легких. ‒ 2017. ‒ No 6. ‒ С. 9-21. 2. Фтизиатрия : национальное руководство / под ред. М. И. Перельмана. – Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2007. – 512 с.
16
Medical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Влияние геморрагического шока на морфологическую структуру коркового вещества надпочечников Чекушкин А.А., к.м.н., доцент; Мялин А.Н., к.м.н., доцент; Мялина С.А., клинический ординатор; Иволгин Н.Е., студент АНО ДПО Центр Современных Технологий "Перспектива", г. Саранск Медицинский факультет национального исследовательского ядерного университета МИФИ ИАТЭ г. Москва Актуальность. Острая кровопотеря остается одной из ведущих причин гибели лиц в возрасте от 5 до 44 лет. В общей структуре на долю летальных исходов от некомпенсированной кровопотери приходится около 10 % случаев, и существенной тенденции к снижению не наблюдается, несмотря на использование в практике принципиально новых средств и методов терапии [1] . В ответ на острую кровопотерю в организме больного развивается комплекс ответных компенсаторно-защитных реакций, имеющих универсальный характер [2, 3]. Включение этих реакций происходит при непосредственном участии и под контролем органов эндокринной системы. Наибольший интерес исследователей всегда вызывало изучение роли надпочечников ввиду участия гормонов данного комплекса эндокринной системы в регуляции ключевых процессов жизнедеятельности клеточных и субклеточных структур, контролировании важнейших видов обмена веществ и функций практически всех органов и тканей, управлении срочными и долговременными адаптивными и гомеостатическими реакциями на разных уровнях организма. Функции и роль коркового вещества надпочечников при шоке наиболее хорошо изучены. Однако и по этому вопросу результаты исследований довольно противоречивы. Трактовка закономерностей, механизмов и значение функциональных изменений в динамике шока отличаются противоречивостью и спорностью. Со времен Ганса Селье принято считать, что в надпочечниках, при всех видах шока, развиваются однотипные изменения – гиперемия, стазы и кровоизлияние. Однако наши исследования показали, что здесь развиваются более разнообразные изменения, характерные как для различных видов шоковых состояний, так и для времени изучения органа после развития шока. Целью исследования явилось изучение изменений морфологической структуры коры надпочечников при геморрагическом шоке. Материалы и методы исследования: Исследование осуществлялось в соответствии с приказом Минвуза СССР № 742 от 13.11.84 «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и № 48 от 23.01.85 «О контроле за проведением работ с использованием экспериментальным животных» на 25 беспородных собак, массой от 10 до 23 кг. Для моделирования острой крово-
потери после проведения подготовительных мероприятий в асептических условиях катетеризировали правую бедренную артерию и осуществляли свободное кровопускание в объеме 22,83 ± 0,24 мл/кг. Продолжительность кровопускания составляла 3,87 ± 0,20 мин. Для подтверждения тяжести травмы и наличия геморрагического шока в ходе опыта измерялись гемодинамические показатели, такие как артериальное давление (АД), центральное венозное давление (ЦВД), периферическое венозное давление (ПВД), частота сердечных сокращений (ЧСС). Кроме параметров гемодинамики исследовалась частота дыхательных движений (ЧДД) и гематокрит (Ht). Исходя из цели и задач исследования, экспериментальных животных разделили на 2 группы: Первую группу составляли 10 собак, у которых методом световой микроскопии изучались изменения морфологической структуры надпочечников через 6 – 12 часов после нанесения шокогенной травмы. Во второй группе у 10 животных изучались морфофункциональные изменения надпочечников в динамике через 24 часа. Результаты исследования: В надпочечниках собак 1-й группы наиболее яркой особенностью являлись признаки гиперплазии в клубочковой зоне. Клетки клубочковой зоны формировали плотно упакованные группы призматических клеток. Слабобазофильная цитоплазма клеток клубочковой зоны была насыщена светлыми жировыми включениями, в некоторых клетках включения жира образовывали крупные вакуоли. Ядра мелкие, округлые, овальные, иногда палочковидной формы, отличались выраженной гиперхромией. Между клубочками располагались полнокровные синусоидные капилляры. Отдельные участки клубочковой зоны отличались более светлой окраской цитоплазмы эндокриноцитов. Пучковая зона состояла из тяжей радиально расположенных крупных эпителиальных эндокриноцитов полигональной формы с центрально расположенными ядрами. Цитоплазма имела более светлую вакуолизированную окраску. В ней имелось большое количество липидных включений. Между тяжами клеток пучковой зоны проходили полнокровные синусоидные капилляры. При анализе гистологических препаратов надпочечников у собак 2-й группы обращало на себя внимание резкая гиперплазия клубочковой зоны, кото-
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 рая в виде тяжей внедрялась между клетками пучковой зоны. Эндокриноциты клубочковой зоны формировали самые разнообразные структуры, среди которых преобладающими были тяжи клубочков. Цитоплазма клеток клубочковой зоны по сравнению с предыдущей серией отличалась более интенсивной окраской. Ядра большинства клеток имели палочковидную форму. Синусоидные капилляры были несколько расширены. Между тяжами клеток всех слоев отмечался выраженный отек Эндокриноциты пучковой зоны резко уменьшались в размерах. Ядерно-цитоплазматическое соотношение увеличивалось в пользу ядра. Цитоплазма была окрашена более интенсивно в связи с уменьшением липидных включений, которые в виде мелких капель были равномерно распределены в цитоплазме. Полнокровные синусоидные капилляры
Медицинские науки
17
имели нормальную ширину или были несколько расширены. Сетчатая зона коры надпочечников изменялась незначительно у собак обоих групп. Выводы. Результаты нашего исследования показывают, что наибольшие изменения морфологической структуры происходят в клубочковой зоне коры надпочечников. При острой массивной кровопотере в течение суток происходит прогрессирующая гиперплазия клубочковой зоны. Несмотря на важную роль глюкокортикоидов в патогенезе шока, пучковая зона структурно реагирует в меньшей степени. Также обращает на себя внимание тот факт, что несмотря на значительные нарушения в гемодинамике, микроциркуляция надпочечников нарушается незначительно.
Литература: 1. Козиев М.П. Значение адаптивных реакций при острой кровопотере для определения тактики инфузионной терапии на догоспитальном этапе : диссертация ... кандидата медицинских наук (14.00.37). - Новосибирск, 2009.- 95 с. 2. Зорькин А. А., Нигуляну В. И. Гипофизарно-адреналовая система и метаболизм при шоке. — Кишинев: Штиинца, 1977. — 131 с. 3. Давыдов В. В. Состояние и роль эндокринной системы при шоке — Мат-лы межд. конгресса по патофизиологии, 28 мая — 1 июня 1991 г. — М., 1991. — С. 351.
Влияние ожогового шока на показатели гемодинамики и гематокрит Чекушкин А.А., Мялин А.Н., Мялина С.А., Иволгин Н.Е. АНО ДПО Центр Современных Технологий "Перспектива", г. Саранск Медицинский факультет национального исследовательского ядерного университета МИФИ ИАТЭ г. Москва Актуальность проблемы ожоговой травмы определяется частым поражением, как взрослых, так и детей, сложностью и длительностью лечения, долговременной потерей трудоспособности и сравнительно высокой летальностью. По данным ВОЗ, на термические поражения приходится 6% травм мирного времени. Количество пострадавших от ожогов во всем мире возрастает, особенно в промышленно развитых странах. Среди причин летальных исходов при различных повреждениях ожоги составляют 20% у детей и 28% у лиц старше 65 лет. Чаще других встречаются термические ожоги. В ответ на ожоговую травму в организме развивается множество патологических процессов, которые захватывают практически все органы и системы, приводя к выраженному нарушению гомеостаза, срыву адаптационных механизмов. [1]. Исследование носило экспериментальный характер и осуществлялось на беспородных собаках в соответствии с «Правилами гуманного обращения с лабораторными животными» и методическими указаниями МЗ РФ «Деонтология медико-биологического эксперимента» (1987) и проводилось в соответствии с приказами Минвуза СССР № 742 от 13.11.84 «Об утверждении правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» и № 48 от 23.01.85 «О
контроле за проведением работ с использованием экспериментальным животных». Для решения поставленных задач выполнены эксперименты на 45 взрослых собаках-самцах, массой от 13 до 28 кг. Возраст собак определяли по состоянию и конфигурации постоянных зубов. Животные содержались в условиях вивария согласно правилам лабораторной практики (GLP), основным нормативным документам, предложенным ВОЗ. Содержание и кормление производилось в соответствии с приказом МЗ СССР № 1179 от 10.10.1983 со свободным доступом к воде. Протокол эксперимента в разделах выбора, содержания животных, моделирования патологических процессов и выведения их из опыта составлен в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медикобиологических исследований с использованием животных (1985 г) и приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики». Перед включением в эксперимент все животные прошли необходимый карантин и подвергались осмотру перед исследованием. Все болезненные манипуляции и выведение из эксперимента проводились под внутриплевральным тиопентал – натриевым (0,04 г/кг) наркозом. Предварительно животных взвешивали, фиксировали на операционном столе в положении лежа на
18
Medical sciences
спине и выбривали шерсть на переднебоковой поверхности шеи слева, медиальной поверхности верхней трети правого бедра, грудной клетке. Сразу после фиксации устанавливали уретральный катетер в мочевой пузырь для определения почасового диуреза, а также подключали электрокардиоскоп для мониторного наблюдения за сердечной деятельностью. В асептических условиях катетеризировали левую наружную яремную (ПВД) и правую бедренную вены (ЦВД), а также правую бедренную артерию (АД). В яремную вену сразу после катетеризации вводили гепарин из расчета 100 ЕД/кг массы тела животного. Ожог наносился при помощи устройства, представляющего собой электрический нагревательный элемент, к которому был прикреплен медный диск толщиной 1 см. Диаметр диска совпадал с диаметром нагревательного элемента. Устройство крепилось на деревянной рукоятке. Экспериментально животным на боковые поверхности грудной клетки наносили глубокий (IIIБ – IV степени) термический ожог 10 % поверхности тела в течение 50 – 55 сек до прогрева подкожно-жировой клетчатки в пределах 58 – 60Со. Контроль прогревания тканей осуществляли методом тканевой термометрии с помощью милливольтметра и игольчатых термопар, вводимых под кожу. Глубину ожога подтверждали при последующем гистологическом исследовании обожженной кожи [2]. Площадь ожога рассчитывали с учетом площади поверхности тела. Площадь поверхности тела животного находили по формуле: S = 0,116 3 М 2 , где S – площадь поверхности тела, м2; М – масса тела, кг. В процессе эксперимента вели наблюдение за общим состоянием животных, мочеотделением, регистрировали летальность в группах. У животных, выводившихся из эксперимента путем передозировки хлороформа, вводимого ингаляционным путем, забирали аутопсийный материал сразу же после констатации признаков смерти. Для решения вопроса о наличии шока и степени его тяжести судили по основным клинически значимым параметрам центральной гемодинамики: артериальное давление (АД), центральное венозное давление (ЦВД), периферическое венозное давление (ПВД). Также учитывались ведущие клинические симптомы: частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхательных движений (ЧДД). Основным лабораторным показателем являлся гематокрит (Ht) [3]. Параметры гемодинамики определялись следующим образом. 1. Артериальное давление (АД, мм рт. ст.) определяли прямым методом с помощью ртутного манометра Людвига в бедренной артерии. Одновременно вели подсчет частоты дыхания в 1 мин (ЧДД). 2. Центральное и периферическое венозное давление (ЦВД и ПВД, мм вод. ст.) измеряли аппаратом Вальдмана в левой наружной яремной и правой бедренной венах, предварительно определив нулевую точку отсчета. 3. Гематокритный показатель венозной крови (Ht, %) находили по унифицированной методике.
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 Результаты экспериментального исследования показали, что наносимый глубокий (IIIБ – IV степени) контактный термический ожог 10% поверхности тела вызывает отчетливые сдвиги в показателях центральной гемодинамики. Сразу после ожога уровень артериального давления достоверно повышался со 104,04 ± 1,27 до 144,25 ± 2,62 мм. рт. ст., то есть почти в 1,5 раза, отмечалось учащение и углубление дыхательных движений грудной клетки до 30,15 ± 0,47 в одну минуту при 22,65 ± 0,24 в исходном состоянии. Изменение ЦВД выражалось в его повышении до 57,95 ± 2,73 мм вод. ст. Параллельно наблюдался рост ПВД с 95,56 ± 1,36 до 100,70 ± 3,71 мм вод. ст. Частота сердечных сокращений в момент травмы достигала 156,70 ± 1,74 ударов в минуту. Вместе с тем происходило незначительное повышение гематокрита с 40,90 ± 0,36 % до 41,80 ± 0,50 %. Наибольшие показатели АД, ЦВД и ПВД наблюдались через 1 час после нанесения травмы. Так значение АД достигло 148,50 ± 2.54 мм рт. ст. ЦВД возросло до 62,75 ± 2,64 мм вод. ст., а ПВД поднялось до 104,85 ± 2,17 мм вод. ст. ЧСС и ЧДД несколько уменьшились соответственно до 148,95 ± 1,43 и 25,65 ± 0,48 в минуту. Показатели гематокрита достоверно возросли и составили через 1 час после нанесения ожога 45,50 ± 0,60 %. В последующие сроки наблюдалось стойкое снижение АД, ЦВД, ПВД, ЧСС и ЧДД при повышении показателей Ht, который возрос ко 2 часу после ожога до 50,60 ± 0,68 %, а к 5 часам достиг 60,05 ± 0,39 %. Артериальное давление ко 2 часу после травмы достоверно снизилось до 137,75 ± 2,24 мм рт. ст. и продолжало постепенно снижаться: через 3 часа после ожога оно составляло 114,00 ± 1,87 мм рт. ст., а через 5 часов его уровень был равен 81,75 ± 2,03 или 78,58 %. Параметры ЦВД также претерпевали выраженные изменения; после кратковременного повышения в 1 час послеожогового периода наступало стойкое снижение центрального венозного давления. Через 5 часов его уровень достоверно снизился до 27,10 ± 1,38 мм вод. ст., что составляло 51,56 % от исходного уровня. Показатели ЧСС к 5 часу послеожогового периода постепенно понизились и достигли соответственно 133,10 ± 1,20 в одну минуту, то есть приблизились к исходным цифрам. Происходящее повышение показателей АД, ЦВД, ПВД, учащение и углубление ЧДД грудной клетки и ЧСС в момент травмы, максимально возрастающие к 1 часу раннего послеожогового периода с постепенным снижением к исходу суток, выраженная гемоконцентрация (увеличение гематокрита до 60,05 %), соответствуют выраженности признаков, характерных для I – II степени ожогового шока. Сразу после ожога уровень артериального давления достоверно повышался со 104,04 ± 1,27 до 144,25 ± 2,62 мм. рт. ст., то есть почти в 1,5 раза (p < 0,001), отмечалось учащение и углубление дыхательных движений грудной клетки до 30,15 ± 0,47 (p < 0,001) в одну минуту (табл. 3) при 22,65 ± 0,24 в исходном состоянии. Изменение ЦВД выражалось в его повышении до 57,95 ± 2,73 мм вод. ст. (p < 0,05). Параллельно наблюдался рост ПВД с 95,56 ± 1,36 до 100,70 ± 3,71 мм вод. ст. (p < 0,05).
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Медицинские науки
19
Частота сердечных сокращений в момент травмы возросло до 62,75 ± 2,64 мм вод. ст. (p < 0,01), а ПВД достигала 156,70 ± 1,74 (p < 0,001) ударов в минуту. поднялось до 104,85 ± 2,17 мм вод. ст. (p < 0,001). ЧСС Вместе с тем происходило незначительное повышеи ЧДД несколько уменьшились соответственно до ние гематокрита с 40,90 ± 0,36 % до 41,80 ± 0,50 % (p 148,95 ± 1,43 и 25,65 ± 0,48 в минуту (p < 0,001). Показа< 0,05). тели гематокрита достоверно возросли и составили Наибольшие показатели АД, ЦВД и ПВД наблюдачерез 1 час после нанесения ожога 45,50 ± 0,60 % (p < лись через 1 час после нанесения травмы. Так значе0,001) (табл. 1). ние АД достигло 148,50 ± 2.54 мм рт. ст. (p < 0,001), ЦВД Таблица 1. Изменения параметров гемодинамики при ожоге Исследованные показатели АД, мм. рт. ст. ЦВД, мм вод. ст. ПВД, мм вод. ст.
Исход
Ожог
1 час
2 часа
3 часа
5 часов
104,04 ± 1,27 52,56 ± 1,33 95,56 ± 1,36
144,25 ± 2,62 57,95 ± 2,73 100,70 ± 3,71
148,50 ± 2,54 62,75 ± 2,64 104,85 ± 2,17
137,75 ± 2,24 54,50 ± 2,22 94,40 ± 3,21
114,00 ± 1,87 45,20 ± 2,10 93,05 ± 2,75
81,75 ± 2,03 27,10 ± 1,38 91,40 ± 2,65
ЧСС, уд./мин.
132,16 ± 0,86
156,70 ± 1,74
148,95 ± 1,43
145,15 ± 1,08
139,45 ± 0,98
133,10 ± 1,20
ЧДД, дд./мин.
22,65 ± 0,24
30,15 ± 0,47
25,65 ± 0,48
23,30 ± 0,38
21,45 ± 0,29
21,05 ± 0,26
Ht, %
40,90 ± 0,36
41,80 ± 0,50
45,50 ± 0,60
50,60 ± 0,68
55,05 ± 0,52
60,05 ± 0,39
В последующие сроки наблюдалось стойкое снижение АД, ЦВД, ПВД, ЧСС и ЧДД при повышении показателей Ht, который возрос ко 2 часу после ожога
до 50,60 ± 0,68 % (p < 0,001), а к 5 часам достиг 60,05 ± 0,39 % (p < 0,001) (рис. 1).
Рис. 1. Изменения гематокрита при ожоге Артериальное давление ко 2 часу после травмы достоверно снизилось до 137,75 ± 2,24 мм рт. ст. (p < 0,001) и продолжало постепенно снижаться: через 3
часа после ожога оно составляло 114,00 ± 1,87 мм рт. ст., а через 5 часов его уровень был равен 81,75 ± 2,03 или 78,58 % (p < 0,001) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика АД при ожоге Параметры ЦВД также претерпевали выраженные изменения; после кратковременного повышения в 1 часе послеожогового периода наступало стойкое снижение центрального венозного давления. Через 5
часов его уровень достоверно снизился до 27,10 ± 1,38 мм вод. ст. (p < 0,001), что составляло 51,56 % от исходного уровня (рис. 3).
Рис. 3. Изменения показателей ЦВД и ПВД при ожоге
20
Medical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Менее выраженные изменения наблюдались со стороны периферического венозного давления. Так через 1 час после ожога ПВД составило 109,72 % от исходного уровня, а через 5 часов наступило его недостоверное снижение до 95,65 %, что равнялось 91,40
± 2,65 мм вод. ст. (p > 0,05)(рис. 3). Показатели ЧСС к 5 часу послеожогового периода постепенно понизились и достигли соответственно 133,10 ± 1,20 (p > 0,05) в одну минуту, то есть приблизились к исходным цифрам (рис. 4).
Рис. 4. Динамика ЧСС при ожоге Литература: 1. Назаров И. П., Артемьев С. А. Состояние эндокринного гомеостаза и его коррекция стресс-протекторами у детей с тяжелой ожоговой травмой // Анестезиология и реаниматология. – 2007. - №1 2. Фисталь Э Я. К вопросу о классификации ожоговых ран по глубине поражения. // Междунар. конгресс «Комбустиология на рубеже веков». Москва, 9 – 12 октября 2000 г. – М., 2000. – С. 63. 3. Audibert G. Indications of blood components and outcom of transfision practices in hemorrhage of multiple trauma // Cah. Anesthesiol. – 1994. – Vol. 42. – № 3. – P. 391–394.
Соотношение функциональных и морфологических показателей щитовидной железы при геморрагическом шоке Чекушкин А.А., Мялин А.Н., Мялина С.А., Иволгин Н.Е. АНО ДПО Центр Современных Технологий "Перспектива", г. Саранск Медицинский факультет национального исследовательского ядерного университета МИФИ ИАТЭ г. Москва Резюме. В эксперименте установлено, что острая кровопотеря приводит к резкому снижению уровня трийодтиронина и тироксина. При морфологическом исследовании в ткани щитовидной железы преобладали увеличенные в размерах фолликулы, образованные плоскими тироцитами, заполненные гомогенным коллоидом без участков резорбции, что подтверждало гипофункцию щитовидной железы при геморрагическом шоке. Ключевые слова: щитовидная железа, геморрагический шок, тироксин, трийодтиронин. Введение. Кровопотеря представляет собой комплекс компенсаторных и патологических реакций, возникающих в ответ на кровотечение [1]. Острая кровопотеря является причиной развития тяжелых и опасных для жизни патологических процессов и одной из наиболее частых причин развития критических состояний. В настоящее время в связи с развитием научно-технического прогресса и автоматизацией производства произошло снижение промышленного травматизма. Но, тем не менее, увеличение количества дорожнотранспортных происшествий, непрекращающиеся военные конфликты обуславливают большое количество травм, в том числе и среди мирного населения, как правило, сопровождающихся значительными кровопотерями. И, несмотря на значительные успехи современной медицины в области трансфузионной терапии, сосудистой хирургии, гемотрансфузии и реаниматологии, острая кровопотеря остается одной из ведущих причин гибели лиц в возрасте от 5 до 44 лет. В общей структуре на долю летальных исходов
от некомпенсированной кровопотери приходится около 10 % случаев, и существенной тенденции к снижению не наблюдается, несмотря на использование в практике принципиально новых средств и методов терапии [2]. Адаптационные реакции при острой кровопотере до сих пор недостаточно исследованы. В связи с этим, нам представляется целесообразным изучение воздействия острой кровопотери на щитовидную железу – орган, играющий важную роль в функциональном статусе эндокринной системы, обладающий широким диапазоном гормональных влияний на различные органы и системы. Изменение функциональной активности щитовидной железы приводит к развитию гормонального дисбаланса, что отражается на течении физиологических процессов, внутриклеточном метаболизме органов-мишеней, процессах адаптации. Материалы и методы исследования. Для изучения морфофункционального состояния щитовидной железы в первые сутки после острой кровопотери выполнен эксперимент на 20 взрослых
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Медицинские науки
21
беспородных собаках-самцах массой от 10 до 23 кг. Опыты проводили под внутриплевральным тиопентал-натриевым (0,04 г/кг) наркозом. После проведения подготовительных мероприятий осуществляли свободное кровопускание из правой бедренной артерии в объеме 22,83 ± 0,24 мл/кг. Продолжительность кровопускания составляла 3,87 ± 0,20 мин. Для подтверждения тяжести травмы и наличия геморрагического шока в ходе опыта измерялись такие гемодинамические показатели, как артериальное давление (АД), центральное венозное давление (ЦВД) [3], периферическое венозное давление (ПВД), частота сердечных сокращений (ЧСС). Кроме параметров гемодинамики исследовалась частота дыхательных движений (ЧДД) и гематокрит (Ht). Уровень гормонов щитовидной железы (тироксин и трийодтиронин) исследовался методом иммуноферментного анализа до, и во время эксперимента [4, 5, 6,7]. Морфологическими показателями, определяющими функциональную активность щитовидной железы, являлись диаметр фолликулов, высота тироцитов, состояние коллоида, а также процентное соотношение тканевых компонентов органа. Статистическую обработку результатов экспериментального исследования проводили по общепринятым для медико-биологических исследований методикам вариационной статистики непосредственно из общей матрицы данных EXCEL 7.0 (Microsoft, USA) с привлечением возможностей программ STATGRAPH 5.1 (Microsoft, USA), использовалась программа статистической обработки Micromed Statistica. Вычисляли среднюю арифметическую (М), среднюю ошибку средней арифметической (m), критерий Стьюдента (t), достоверность различий (P). Значения средних величин считали статистически достоверными при P < 0,05.
4,41 мм рт. ст. (p < 0,001) или 77,53% от исходного уровня (таб. 3). Ко второму часу после нанесения травмы уровень АД достигал 83,5 ± 3,94 мм рт. ст. (p < 0,001), через 3 часа показатели АД составили 88,75 ± 3,80 мм рт. ст. (p < 0,001), через 5 часов АД поднялось до 93,00 ± 3,49 мм рт. ст. (p < 0,01), то есть приблизилось к исходному уровню. После 5 часов постгеморрагического периода артериальное давление было ниже исходного уровня всего на 10,6 %. ЦВД на высоте кровопускания уменьшалось на 22,47 % против исходного и равнялось 40,75 ± 2,67 мм вод. ст. (p < 0,001) (при норме 52,56 ± 1,33 мм вод. ст.), что указывало на гиповолемию и резкое снижение венозного притока к сердцу. Достоверно снижалось ПВД на высоте травмы на 24,92 % при исходном, равном 95,56 ± 1,36 (p < 0,001). В раннем постгеморрагическом периоде происходит увеличение ЦВД и ПВД за счет выхода межклеточной жидкости в кровяное русло. Так через 1 час после кровопускания произошло недостоверное повышение центрального венозного давления до 47,25 ± 2,76 мм вод. ст. (p > 0,05), что составило 89,90 % от нормы. К 5 часам после травмы значение ЦВД достигло 99,89 % от исходного уровня. Параллельно происходило достоверное повышение периферического венозного давления: через 1 час посттравматического периода ПВД возросло до 76,75 ± 3,50 мм вод. ст. (p < 0,001), через 2 часа – до 81,50 ± 3,30 мм вод. ст. (p < 0,001), через 3 часа – до 84,50 ± 2,71 мм вод. ст. (p < 0,01), через 5 часов – до 89,75 ± 2,10 мм вод. ст. (p < 0,05), что составило 93,92 % от исходной. ЧСС и ЧДД в момент кровопотери снижались менее значительно и достигали соответственно 117,81 % и 111,11 % (p > 0,05); к 3 часу постгеморрагического периода эти показатели приближались к исходным. До травмы Ht был равен 40,90 ± 0,36 %. Сразу после кровопотери не происходило заметного его понижения, и этот показатель составил 40,55 ± 0,43 %, что было недостоверным (p > 0,05). Через 1 час после кровопускания, в результате разведения крови Собственные данные и их обсуждение. Сразу же поступающей межклеточной жидкостью, Ht после кровопускания АД снижалось до 76,50 ± 5,33 мм достоверно снизился до 38,50 ± 0,40 % (p < 0,001), рт. ст.(p < 0,001), что составляло 73,5 % от нормы. В через 2 часа он составил 35,40 ± 0,33 % (p < 0,001), последующие сроки АД медленно возрастало и к 1 через 3 часа – 29,85 ± 1,45 % (p < 0,001), через 5 часов – часу постгеморрагического периода достигло 80,25 ± 25,70 ± 0,39% (p < 0,001) (таб. 1). Таблица 1. Изменения параметров гемодинамики при острой кровопотере Исследованные показатели АД, мм. рт. ст. ЦВД, мм вод. ст. ПВД, мм вод. ст. ЧСС, уд./мин.
Этапы исследования Стат показ M m p M m p M m p M m p
Норма 104,04 ± 1,27 52,56 ± 1,33
Травма
1 час
2 часа
3 часа
5 часов
76,50 ± 5,33 <0,001 40,75 ± 2,67 <0,001
80,25 ± 4,41 <0,001 47,25 ± 2,76 >0,05 76,75 ± 3,50 <0,001 150,10 ± 1,11 <0,001
83,50 ± 3,94 <0,001 49,25 ± 2,69 >0,05 81,50 ± 3,30 <0,001 145,55 ± 0,99 <0,001
88,75 ± 3,80 <0,001 49,25 ± 2,89 >0,05 84,50 ± 2,71 <0,01 137,60 ± 0,74 <0,001
93,00 ± 3,94 <0,01 52,50 ± 2,85 >0,05 89,75 ± 2,10 <0,05 125,95 ± 0,83 <0,001
95,56 ± 1,36
71,75 ± 3,52 <0,001
132,16 ± 0,86
155,70 ± 1,10 <0,001
22
Medical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
ЧДД, дд./мин.
M m p
22,65 ± 0,24
24,50 ± 0,44 <0,05
23,10 ± 0,32 >0,05
21,90 ± 0,27 >0,05
21,05 ± 0,21 <0,001
21,45 ± 0,20 <0,001
Ht, %
M m p
40,90 ± 0,36
40,55 ± 0,43 >0,05
38,50 ± 0,40 <0,001
35,40 ± 0,33 <0,001
29,85 ± 1,45 <0,001
25,70 ± 0,39 <0,001
Уровень гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина исследовался методом иммуноферментного анализа до, и в различные сроки острой кровопотери. Исходная концентрация Т3 равнялась 1,29 ± 0,04 нг/мл, Т4 – 41,0 ± 0,32 нг/мл. Острая массивная кровопотеря приводила к значительному снижению уровня Т3 и Т4, которое продолжалось и в раннем постгеморрагическом периоде (таб. 2). В первую очередь достоверно снижалась концентрация трийодтиронина, как наиболее активного и быстро реагирующего гормона. Уже в первые 3 часа после травмы концентрация трийодтиронина резко снижалась почти в 2 раза ниже исходного уровня. В дальнейшем, к исходу первых суток, уровень Т3 был лишь на 8,6 % ниже, чем через 3 часа после травмы. Таблица 2. Изменение концентрации тироксина и трийодтиронина в крови при острой кровопотере Этапы исследования Исход 1 час 3 часа 6 часов 12 часов 16 часов 24 часа
Исследованные показатели Т3 нг/мл 1,29 ± 0,04 100 % 0,78 ± 0,05 60,5 % 0,70 ± 0,03 54,3 % 0,66 ± 0,03 51,2 % 0,63 ± 0,02 48,8 % 0,61 ± 0,02 47,3 % 0,59 ± 0,02 45,7 %
Т4 нг/мл 41,0 ± 0,32 100 % 39,2 ± 0,52 95,6 % 37,5 ± 0,56 91,5 % 35,2 ± 0,51 85,9 % 30,5 ± 0,54 74,4 % 27,1 ± 0,36 66,1 % 21,3 ± 0,30 52,0 %
К исходу первых суток уровень трийодтиронина составлял 45,7 %, тироксина – 52 % от исходного уровня. Морфологическое исследования щитовидных желез собак производились через 24 часа после нанесения травмы. Гистологическая картина резко отличалась от нормы. Паренхима щитовидной железы была представлена в основном крупными, резко расширенными, часто гигантскими фолликулами, заполненными бледно окрашенным коллоидом. Часть фолликулов имела неправильную округлую форму, наблюдалось большое количество сдавленных со всех сторон фолликулов полигональной формы. Тироциты, в основном, были плоские с базофильно окрашенной цитоплазмой. Ядра овальной формы, гиперхромные с грубым рисунком хроматина, расположены центрально, параллельно базальной мембране. Стромальный компонент, в отличие от нормы, был выражен очень слабо за счет увеличения размеров фолликулов, междольковая соединительная ткань была плохо развита. Доля фолликулярного эпителия также резко снижалась в основном за счет уменьшения высоты тироцитов и увеличения количества коллоида. Со стороны микроциркуляторного русла обращало на себя внимание то, что артериальные сосуды были резко сужены, с толстой стенкой, наблюдались запустевшие, тонкостенные, расширенные вены. Других нарушений микроциркуляции не наблюдалось. Парафолликулярный эпителий без признаков пролиферации. Через 24 часа после острой кровопотери существенно изменялись такие параметры щитовидной железы, как диаметр фолликулов, высота тироцитов, а также соотношение тканевых компонентов: фолликулярного эпителия, коллоида и стромального компонента. Морфологический анализ структурных перестроек тиреоидных комплексов свидетельствовал о гипофункциональном состоянии щитовидной железы (таб. 3). В гистологических срезах преобладали фолликулы крупных размеров, высота тироцитов достоверно уменьшалась по сравнению с контролем (p < 0,001).
Прослеживалось постепенное снижение концентрации тироксина в крови. Это объясняется тем, что потребление его увеличивается при возрастании потребностей организма в гормонах щитовидной железы. В этом случае происходит превращение тироксина в трийодтиронин путем 5'монодейодирования внешнего фенольного кольца T4. Таблица 3. Средние показатели высоты тироцитов и диаметра фолликулов Серия Контроль Острая кровопотеря
Исследованные показатели Высота тироцитов (мкм) 2,19 ± 0,066 1,41 ± 0,048 p < 0,001
Диаметр фолликулов (мкм) 85,57 ± 3,29 159,64 ± 5,12 p < 0,001
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Медицинские науки
Через 24 часа после нанесения травмы диаметр фолликулов достоверно возрастал с 85,57 ± 3,29 мкм до 159,64 ± 5,12 мкм (p < 0,001), то есть становился больше почти вдвое. Высота тироцитов за это время уменьшилась с 2,19 ± 0,066 мкм до 1,41 ± 0,048 мкм (p < 0,001). Выраженные изменения происходили и в соотношении тканевых компонентов щитовидной железы в основном за счет увеличения диаметра и
23
объема фолликулов и уменьшения размеров тироцитов (таб. 4). Доля фолликулярного эпителия достоверно уменьшалась и становилась равной 7,89 ± 1,19 % (p < 0,01), стромальный компонент недостоверно уменьшился до 7,83 ± 1,58 % (p > 0,05), что заметно отличалось от нормы. Заметно увеличивалось удельное соотношение коллоида, которое равнялось 83,50 ± 2,28 % (p < 0,01).
Таблица 4. Процентное соотношение тканевых компонентов щитовидной железы Исследованные показатели Серия Контроль Острая кровопотеря
Фолликулярный эпителий (%) 13,28 ± 1,46 7,89 ± 1,19 p < 0,01
Выводы. Острая кровопотеря вызывает снижение уровня трийодтиронина и тироксина в крови, причем концентрация трийодтиронина, как более активного гормона через 6 часов с момента нанесения травмы становится в 2 раза ниже исходного уровня, а затем постепенно выравнивается. Уровень тироксина постепенно снижается в течение 24 часов постгеморрагического периода. Возможно это происходит в связи с конверсией Т4 в Т3. Тем самым достигается равновесие между расходованием и восполнением трийодтиронина. Сопоставляя данные, полученные при исследовании концентрации гормонов щитовидной
Резорбция коллоида (%) 3,56 ± 2,17 ---
Коллоид (%) 72,44 ± 5,08 83,50 ± 2,28 p < 0,05
Строма (%) 10,72 ± 2,16 7,83 ± 1,58 p > 0,05
железы в крови, с морфологической картиной, полученной через 24 часа после кровопотери, можно заключить, что снижение концентрации гормонов тироксина и трийодтиронина напрямую связано с гипофункцией органа. Это свидетельствует о том, что острая массивная кровопотеря, приводящая к централизации кровообращения, вызывает нарушение микроциркуляции в щитовидной железе и, как следствие, ее гипоксию. Гистологическая картина полностью подтверждает результаты, полученные при исследовании функциональных показателей.
Литература: 1. Krug E. G., Sharma G. K., Lozano R. // Am. J. Publ. Hlth. — 2000. — Vol. 90. — P. 523—526 2. Козиев М.П. Значение адаптивных реакций при острой кровопотере для определения тактики инфузионной терапии на догоспитальном этапе : диссертация ... кандидата медицинских наук (14.00.37). - Новосибирск, 2009.- 95 с. 3. Малышев В.Д. Интенсивная терапия водно–электролитных нарушений. – М.: Медицина, 1985. – 192 с. 4. Волков А.В., Трубина И.Е., Новодержкина И.С. – Бюл. экспер. биол. – 1979. №1 С. 3 – 6. 5. Глумова В.А. Сравнительный анализ морфо–функциональных изменений щитовидной железы некоторых позвоночных при росте и восстановлении: Дис. ... докт. биол. наук (03.00.11).– Ижевск, 1981.– 399 с. 6. Торшилова И.Ю. Функциональная морфология и нейромедиаторное биоаминовое обеспечение щитовидной железы в процессе половой цикличности и беременности: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. – Тюмень, 1993. – 19 с. 7. Zabel M., Surdyk J., Biela–Jacek I. Immunocytochemical studies parafollioular cells in postnatal development of the rat.// Acta Anat. – 1987.– Vol.130, N.3.–P.251–256.
24
Economical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ Интеллектуальные технологии принятия решений в условиях мирового экономического кризиса Прыткова Анна Павловна, студентка, кафедра менеджмента и информационных технологий; Минина Е.Е., к.п.н., доцент кафедры ИТиС, научный руководитель Уральский государственный экономический университет, г. Екатеринбург Аннотация. В данной работе рассматриваются интеллектуальные технологии поддержки принятия решений, особенности принятия управленческих решений в условиях кризиса, а также необходимость применения интеллектуальных технологий в современном обществе. Ключевые слова: система поддержки принятия решений; интеллектуальность; кризис; искусственный интеллект. Внедрение интеллектуальных технологий в условиях кризиса всегда связанно с высокой степенью риска, поскольку рациональные, своевременные и сбалансированные решения могут стать отправной точкой для выхода из кризисной ситуации. При этом, необоснованные и ошибочные решения могут привести к её ухудшению — банкротству, стагнации. В таких условиях значительно возрастает риск и, как следствие, ответственность руководителей предприятия, что может построить как оптимальное стратегическое будущее в сложных и неблагоприятных условиях, так и лишить предприятие перспектив выхода из кризиса. Исходя из этого, использование технологий принятия управленческих решений в условиях кризиса приобретает особую актуальность. Потребность учета большого количество правовых, социальных, экономических факторов затрудняет процесс принятия верного решения [4]. Стремительный рост объемов информации, которую необходимо обрабатывать, требует внедрения интеллектуальных технологий поддержки принятия решений, автоматизации процессов анализа и обработки данных, а также интеллектуализации информационных и организационных процессов. В наше время информационные технологии развиваются с огромной скоростью. В связи с этим большинство компаний используют автоматизированные средства, которые помогают им в эффективном хранении, улучшении и распределении накопленных данных и информации. Системы поддержки принятия решений (СППР) появились благодаря естественному развитию управленческих информационных систем и систем управления базами данных (СУБД) и представляют собой автоматизированные системы, приспособленные к решению повседневных задач, возникающих в управленческой деятельности. СППР является мощным инструментом, оказывающим помощь лицам, принимающим решения (ЛПР), в решении сложных неструктурированных задач. Системы поддержки принятия решений, как правило, являются результатом применения искус-
ственного интеллекта, методов имитационного моделирования, нейронных сетей и ситуационного анализа. В настоящее время единого определения СППР не существует, т.к. строение системы зависит от задач, для которых она применяется, а также от информации, на основе которой принимается решение. Основной задачей принятия управленческих решений в условиях кризиса является выработка мер, которые направленны на нейтрализацию наиболее опасных факторов, интенсивно влияющих на конечное явление, приводящее к кризисному состоянию [5]. Проблема принятия управленческих решений в условиях кризиса содержится в том, что, с одной стороны, решения, направленные на устранение кризиса, должны приниматься и выполняться на ранних стадиях управления, пока процесс движения к кризису еще не оказался необратимым. С другой стороны, решения, принимаемые на ранних стадиях, основываются на очень слабых и потому не всегда достоверных сигналах о возникновении неблагоприятных тенденций [2]. Для того чтобы существующие системы поддержки принятия решений могли смоделировать процесс принятия решения, им требуется придать свойства интеллектуальности. Интеллектуальность СППР предполагает наличие в системе собственной внутренней модели мира, которая обеспечивает независимость системы при анализе задачи и принятии решения, самостоятельна в выводах, а также способна семантически интерпретировать поступающие запросы и вырабатывать решение в кратчайшие сроки [3]. Способность анализировать, искать, выводить и конструировать решение, в явном виде, не содержащееся в системе, является одним из главных свойств интеллектуальности [1]. Оно выражается в способности системы к дедуктивным выводам. Исходя из этого, интеллектуальная система должна предоставлять новые идеи и пути решения. Другой особенностью интеллектуальных систем поддержки принятия решений служит проблема нечеткости, процесс принятия решений является не-
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 структурированным. В теории искусственного интеллекта существует два направления, которые характеризуют процесс принятия решений. В соответствии с ортодоксальным эвристическим направлением, процесс принятия решений рассматривают как совокупность правил, методов, предположений, не составляющих общую дедуктивную систему. Исходя из этого, процесс принятия решений не может быть строго формализован. С другой стороны, считают, что человек действует логически, принимая решения. Поэтому процесс принятия решения можно описать с помощью алгоритма – формальной схемы последовательности операций и действий. Однако, ЛПР не всегда могут формально представить свой
Экономические науки
25
процесс принятия решений, это связано с самой природой размытости этого процесса. Таким образом, для полноценной реализации интеллектуальных способностей, связанных с прогнозированием, анализом исходных данных и информации по сложной управленческой задаче и, в результате, принятия решения в условиях мирового кризиса, интеллектуальные системы поддержки принятия решений должны реализовываться с использованием передовых технологий, основанных на динамических моделях, способных адаптироваться к конкретной задаче, параллельной обработке больших объемов информации в процессе принятия решения и концепциях распределенного искусственного интеллекта.
Литература: 1. Аббакумов А. А., Пискунов Р. А. Проблемы автоматизации деятельности менеджера по продажам // Традиционная и инновационная наука. – Уфа: «Аэтерна», 2016. С. 74–76. 2. Абидов М.Г., Рабаданова, Р.М., Использование систем поддержки принятия решений для повышения качества принимаемых управленческих решений // Экономика и предпринимательство, 2017. С. 1094–1097. 3. Бояркина О.О., Шкаликова А.А., Интеллектуальные системы поддержки принятия решений // \Современные научные исследования и инновации, 2016. № 12 URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/12/75361 (дата обращения 29.03.2020). 4. Каширина Е.А. Роль информационных технологий в достижении конкурентного преимущества, 2016. №2 URL: http://sisupr.mrsu.ru/2016-1/PDF/Kashirina(2)_2016-1.pdf (дата обращения 29.03.2020). 5. Самохин С. В. Принятие управленческих решений в условиях кризиса // Проблемы современной экономики. – Казань: «Молодой ученый», 2017. С. 102-105.
26
Jurisprudence
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
ЮРИДИЧЕСКИЕ НАУКИ Конституционно-правовой статус автономной области в Российской Федерации: история, текущее состояние и перспективы развития Кадаев Александр Александрович Разрешение проблем конституционно-правового статуса субъектов Российской Федерации является важным аспектом российского федерализма. Согласно части 1 статьи 5 Конституции Российской Федерации в её состав входят такие виды субъектов, как республика, край, область, город федерального значения, автономная область и автономный округ. [1] Важнейший принцип, закрепленный в статье 5 Конституции России, – это принцип равноправия, который одновременно является и важнейшим признаком конституционно-правового статуса субъектов РФ. Принцип равноправия субъектов РФ, провозглашенный в Конституции России, указывает на «симметричность» федерации. Однако принцип равноправия субъектов РФ, закрепленный в российской Конституции, не является абсолютным. Так, в части 2 статьи 5 Конституции РФ республики в составе Российской Федерации признаются государствами, в то время как остальные субъекты РФ таковыми не называются. Исходя из этого, республики наделяются особыми правами. Например, только республики в соответствии со статьёй 66 Конституции РФ имеют право самостоятельно определять способ принятия их конституций (референдумом, законодательным органом, специально создаваемым органом и т. д.). Другие субъекты РФ ограничены правом принятия устава только их законодательным органом. Также согласно части 2 статьи 68 Конституции РФ только республики могут устанавливать свои государственные языки, употребляющиеся наряду с государственным языком РФ. [1] Особыми отличительными признаками обладает такой вид субъектов РФ как автономная область. В первую очередь следует разобраться в словесной характеристике термина «автономная область». Согласно толковому словарю Ожегова, слово «автономия» означает самоуправление, независимость в управлении. [2, с. 31] В.Р. Давтян и Д.В. Кононенко в широком смысле считают, что автономия в конституционном праве это – предоставление какой-либо части государства самостоятельности в решении местных вопросов. [3, с. 80] Наиболее точным мы считаем понятие, выведенное С.А. Авакьяном, который определил автономию как форму национальногосударственного устройства, при которой территория, имеющая определенный компактный национальный состав населения, его хозяйственные и бытовые особенности, провозглашается автономным государством (автономная республика) или автономным национально-государственным образованием
(автономная область, автономный округ, автономная провинция и др.). [4, с. 25] На основании данного толкования можно провести буквальное толкование термина «автономная область» и отграничить его от понятия «область». Областями издревле назывались административнотерриториальные единицы России – как в Российской Империи (например, Кубанская область, Семиреченская область и т.д.), так и в РСФСР (например, Нижневолжская область, Арзамасская область, Великолукская область и т.д.). В современной России в соответствии с Конституцией РФ и область, и автономная область являются видами субъектов РФ. Исходя из данной трактовки можно осуществить провести буквальное толкование и сформулировать следующее определение автономной области – это такой вид области – субъекта Российской Федерации – обладающий по сравнению с ней повышенным уровнем самостоятельности и являющийся национально-государственным образованием. Следуя нашему пониманию термина «автономная область» надлежит разобраться в вопросе какими именно повышенными полномочиями обладает автономная область в сравнении с областью и другими субъектами РФ. Однако в первую очередь обратимся к истории. Исторически первые автономные области как административно-территориальные единицы стали появляться в РСФСР после Октябрьской революции. Их создавали на территориях, населённых преимущественно нерусским населением. Изначально автономные области были равноправными административно-территориальными единицами, однако в последующем их стали включать в состав краёв (например, Хакасская автономная область входила в состав Красноярского края, Адыгейская автономная область – в состав Краснодарского края и т.д.). Также многие автономные области были преобразованы в республики: как в начальный период развития СССР (например, Чувашская автономная область в 1925 году преобразована в Чувашскую АССР, Кабардино-Балкарская автономная область переведена в статус Кабардино-Балкарской АССР в 1936 году и т.д.) и в годы «хрущёвской оттепели» (Тувинская автономная область была преобразована в Тувинскую АССР в 1961 году), так и в годы «перестройки» и «парада суверенитетов» (например, Хакасская автономная область обрела статус Хакасской ССР в составе РСФСР, Горно-Алтайская автономная область стала именоваться Горно-Алтайской ССР и т.д.). Впоследствии
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 все преобразованные в республики в составе РСФСР автономные области вошли в состав РФ в соответствии с Конституцией РФ 1993 года в качестве республик. Исходя из исторического анализа можно сделать вывод, что автономные области всегда создавались по национальному (например, Удмуртская автономная область, Адыгейская автономная область) или национально-территориальному признаку (Автономная область немцев Поволжья) исходя из принципа права наций на самоопределение и являлись национально-государственными образованиями коренных народов или народов, долгое время проживающих на определённой территории. Лишь одна автономная область на наш взгляд создавалась по национально-колониальному признаку, то есть была образована для создания условий колонизации определённой территории лицами определённой национальности, – Еврейская автономная область. Вышеуказанный вывод можно сделать на том основании, что еврейский народ на территории Еврейской автономной области не является коренным народом и никогда не населял её, собственно, до учреждения автономной области. В соответствии с современным законодательством автономная область является субъектом Российской Федерации. Попробуем выделить отличия автономной области от других видов субъектов РФ. Можно классифицировать субъекты РФ по цели их создания: созданные по национальному признаку (республика, автономный округ, автономная область, автономный округ) и созданные по территориальному признаку (край, область, город федерального значения). Того же мнения придерживается и Ю.В. Степанова, считая критериями формирования субъектов РФ национальный и территориальный (историко-географический). [5, с. 51] Так, например, Удмуртская Республика это государство в составе Российской Федерации, исторически утвердившееся на основе осуществления удмуртской нацией и народом Удмуртии своего неотъемлемого права на самоопределение (ч.1 статьи 1 Конституции Удмуртской Республики) []; Чукотский автономный округ является исконным местом традиционного проживания и традиционной хозяйственной деятельности коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации (ч.3 статьи 1 Устава Чукотского автономного округа). Исходя из цели создания Еврейскую автономную область также можно отнести к субъектам РФ, созданным по национальному признаку. Положение ч.2 статьи 6 Устава Еврейской автономной области «В области создаются условия для сохранения, изучения и развития языков еврейского народа и других народов, проживающих на территории области» подчёркивает особое положение еврейского народа на её территории. Области, края и города федерального значения же созданы по признаку территориальности исходя из удобства управления либо политических или исторических предпосылок. Так, в соответствии с ч.1 статьи 1 Устава Рязанской области Рязанская область является государственно-территориальным образованием, входящим в состав Российской Федерации в
Юридические науки
27
качестве ее равноправного субъекта; исходя из смысла преамбулы к Уставу Хабаровского края, он создан учитывая особое географическое положение края, а также богатейшие природные ресурсы и необходимость их рационального использования в интересах всего населения Хабаровского края и будущих его поколений; анализируя преамбулу к Уставу города Москвы можно определить, что данный субъект РФ создан для наилучшей организации и устройству городской жизни на принципах демократии, для обеспечения большей эффективности в деятельности органов власти, обеспечения законности действий всех органов и должностных лиц. Таким образом, автономная область существенно отличается от краёв, областей и городов федерального значения по смыслу своего создания. Определяя статус краёв, областей и городов федерального значения как субъектов РФ, созданных лишь в качестве административно-территориальных единиц, можно сделать вывод, что автономная область создавалась как вид субъекта РФ для территорий, которым по тем или иным причинам необходим повышенный уровень самостоятельности. Также следует отграничивать автономную область от республики и автономного округа. Конституция Российской Федерации определяет республику как государство, в отличие от иных субъектов РФ (ч.2 статьи 5 Конституции РФ). [1] Также она предполагает закрепление за республикой определённых прав, отсутствующих у других типов субъектов РФ, о чём уже было сказано в настоящей статье. Такое положение дел отличает республику – государство – от автономного округа и автономной области – национально-территориальных образований. Автономный округ и автономная область являются наиболее схожими типами субъектов РФ как с позиции буквального толкования, так и с правовой точки зрения. Например, специальный федеральный закон может быть издан только об автономном округе и об автономной области (ч.3 статьи 66 Конституции РФ). Термины «округ» и «область» являются синонимами, однако, исторически округ является административно-территориальной единицей более низкого уровня нежели область. Так, в первые годы существования РСФСР области состояли из округов. Следовательно, можно сделать вывод что автономный округ имеет более низкий статус в сравнении с автономной областью. Об этом свидетельствует и анализ положений Конституции РФ. Так, в соответствии с ч.4 статьи 66 Конституции РФ автономный округ может входить в состав края или области, что показывает его подчинённое по отношению к краю или области положение, и, соответственно, более низкий статус в сравнении с другими субъектами РФ и автономной областью в частности. Исходя из такого толкования Конституции РФ и исторического понимания термина «округ» можно сделать вывод, что он является автономным не по отношению к Российской Федерации, а по отношению к краю или области, в которую входит. Автономный округ, входящий в состав области или края, заключает с краем или областью договор, в
28
Jurisprudence
котором выражается подчинённый характер автономного округа и передача его полномочий и прав области или краю. Так, в соответствии с п.1 статьи 3 Договора между органами государственной власти Архангельской области и Ненецкого автономного округа о взаимодействии при осуществлении полномочий органов государственной власти субъектов Российской Федерации налоговые доходы от федеральных налогов и сборов, в том числе предусмотренных специальными налоговыми режимами налогов, указанных в пункте 2 статьи 56 Бюджетного кодекса Российской Федерации, собираемые на территории Ненецкого автономного округа, подлежат зачислению в бюджет Архангельской области по установленным федеральными законами нормативам, за исключением налоговых доходов, установленных Договором. [11] Можно сделать вывод, что автономный округ имеет некую самостоятельность как часть области или края, а не как часть Российской Федерации. В сравнении с другими типами субъектов РФ он обладает наиболее низким статусом и наиболее маленьким объёмом полномочий, передавая их области или краю. Вхождение же автономной области, в отличие от автономного округа, в состав области или края Конституцией РФ не предусмотрено. Автономная область обладает всей полнотой власти в пределах предметов совместного ведения Российской Федерации и субъектов Российской Федерации, закреплённых в статьях 72 и 73 Конституции РФ. Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что автономная область имеет ряд особенностей в сравнении с другими типами субъектов РФ: 1. Применение термина «автономный» по смыслу статьи 66 Конституции РФ в наименовании автономной области подчёркивает её повышенную самостоятельность в отличие от краёв, областей и городов федерального значения. 2. Исходя из смысла Конституции РФ автономная область является автономной, то есть обладает самостоятельностью, в рамках Российской Федерации, в отличие от автономного округа, самостоятельность которого выделяется лишь в составе области или края. 3. Возможность издания по инициативе законодательных и исполнительных органов власти автономной области специального федерального закона об автономной области указывает на необходимость распределения полномочий Российской Федерации и автономной области в сфере совместного ведения Российской Федерации и субъектов Российской Федерации отдельно от остальных субъектов РФ в сторону повышения самостоятельности и увеличения
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020 полномочий автономной области в сравнении с другими типами субъектов РФ. Российская Федерация – огромная страна, имеющая множество регионов с различными особенностями. В данной ситуации мы видим перспективу для применения и развития статуса автономной области в будущем. И несмотря на то, что в данный момент в составе Российской Федерации находится лишь одна автономная область – Еврейская, ч.5 статьи 66 Конституции РФ позволяет другим субъектам РФ изменить свой статус [1], в том числе и на статус автономной области в соответствии с федеральным конституционным законом. Такой федеральный конституционный закон в настоящее время не принят, что, по нашему мнению, препятствует осуществлению конституционного права субъекта РФ на изменение своего статуса и, в перспективе, негативно влияет на его развитие. Не принят также и федеральный закон об автономной области, составление которого позволило бы автономной области реализовать свой «автономный» потенциал. На наш взгляд, статус автономной области исходя из его смысла помог бы многим субъектам РФ, положение которых отличается различными особенностями, в развитии. Следует отметить, что, в законодательстве отсутствует обязательное требование к автономной области как к национально-территориальному образованию, а значит, что автономная область может создаваться и по территориальному признаку в силу географических или экономических особенностей. Так, мы считаем, что особый автономный статус был бы полезен таким субъектам РФ, как Калининградская область в связи с тем, что она является полуэксклавом и не имеет общей границы по суше с остальной территорией России; Сахалинской области – в связи с её исключительно островным положением; Камчатскому краю – из-за невозможности доступа к нему по суше; Чукотскому, Ненецкому, Ямало-Ненецкому и Ханты-Мансийскому автономным округам как экономически самостоятельным регионам-донорам. Также, в соответствии с ч.2 статьи 65 Конституции РФ и Федеральным конституционным законом от 17.12.2001 N 6-ФКЗ «О порядке принятия в Российскую Федерацию и образования в ее составе нового субъекта Российской Федерации» может быть проведено объединение двух и более субъектов РФ и образован новый субъект РФ, которому может быть присвоен и статус автономной области. [12] Однако, на наш взгляд, объединение субъектов РФ в рамках действующей Конституции РФ нецелесообразно и вредно.
Литература: 1. Конституция РФ от 12.12.1993 г. // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 01.06.2020). 2. Толковый словарь русского языка: Ок. 100 000 слов, терминов и фразеологических выражений / С. И. Ожегов; Под ред. проф. Л. И. Скворцова. — 28 е изд., перераб. — М.: ООО «Издательство «Мир и Образование»: ООО «Издательство Оникс», 2012. — 1376 с. 3. Конституционное (уставное) право субъектов Российской Федерации : учебник для бакалавриата и магистратуры / В. Р. Давтян, Д. В. Кононенко. — М. : Издательство Юрайт, 2016. — 158 с. — Серия : Университеты России. 4. Конституционный лексикон: Государственно-правовой терминологический словарь / С. А. Авакьян — М.: Юстицинформ, 2015. — 640 с.
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Юридические науки
29
5. Степанова Ю.В. Национальный и территориальный критерии административно-территориального устройства субъектов РФ // Ленинградский юридический журнал, 2012. – C. 51-54. 6. Конституция Удмуртской Республики от 7 декабря 1994 года // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 01.06.2020). 7. Устав Чукотского автономного округа от 28 ноября 1997 года // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 02.06.2020). 8. Устав Еврейской автономной области от 8 октября 1997 года // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 02.06.2020). 9. Устав Рязанской области от 18 ноября 2005 года // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 02.06.2020). 10. Устав Хабаровского края от 30 ноября 1995 года // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 03.06.2020). 11. Закон Архангельской области от 26 сентября 2014 года №165-10-ОЗ «Об утверждении Договора между органами государственной власти Архангельской области и Ненецкого автономного округа о взаимодействии при осуществлении полномочий органов государственной власти субъектов Российской Федерации» // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 03.06.2020). 12. Федеральный конституционный закон от 17.12.2001 N 6-ФКЗ «О порядке принятия в Российскую Федерацию и образования в ее составе нового субъекта Российской Федерации» // СПС «КонсультантПлюс» (дата обращения: 03.06.2020).
30
Pedagogical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Развитие скоростно-силовых качеств у баскетболистов на этапе спортивного совершенствования Дрынкина Екатерина Юрьевна, ассистент ФГБОУ ВО «Рязанский государственный университет имени С.А.Есенина», г.Рязань Ключевые слова: баскетбол, скоростно-силовые качества, тестирование. Баскетбол широко используется как средство физического воспитания детей школьного возраста и студенческой молодежи. Систематические занятия спортивными играми способствует всестороннему развитию школьников, особенно положительно влияют на развитие таких физических, как быстрота, скоростная и силовая выносливость, ловкость. Спортивные игры содействуют воспитанию у учащихся морально-волевых качеств: дисциплинированности, настойчивости, смелости, способности к преодолению трудностей, и самое главное, развитию чувства коллективизма. Вот почему спортивные игры, в частности баскетбол, как в школьной, так и в вузовской программе «Физическая культура» представлены как основной материал, который также широко используется и во внеклассной работе [1,2,5]. Развитие баскетболиста как игрока высокого уровня происходит в возрасте от 17 до 25 лет. До 17 лет тренер пытается развить у спортсмена-баскетболиста игровые способности за счет специальных упражнений и нагрузок, чтобы вывести его на высокий конкурирующий уровень. Так как баскетбол командная игра, все качества должны быть взаимозаменяемыми. Каждое качество обуславливает несколько различных возможностей и особенностей. Например, быстродействие обеспечивается подвижностью процессов возбуждения и торможения нервной системы. Наличие разных типологических особенностей у разных людей частично обуславливается тем, что у одних людей лучше развиты одни качества, а у других иные. Современный баскетбол - это атлетическая игра и требования, предъявляемые к баскетболистам самые высокие. Чтобы достичь высокого технико-тактического мастерства, спортсмену, прежде всего, необходим высокий уровень развития физических качеств. Баскетболист сегодня - это спортсмен подвижный, отлично координированный, быстро мыслящий на площадке [3,6]. Для баскетбола характерны разнообразные движения: ходьба, бег, остановки, повороты, прыжки, ловля, броски и ведение мяча, осуществляемые в единоборстве с соперниками. Такое разнообразие движений способствует укреплению нервной системы, двигательного аппарата, улучшению обмена веществ, деятельности всех систем организма. Баскетбол характеризуется высокой двигательной активностью, которая обусловлена увеличением удель-
ного веса, быстрого прорыва и прессинга, увеличением технических возможностей игроков при максимальной быстроте действий и большой физической нагрузке. Физическая подготовленность определяется не только специальной выносливостью, но и скоростно-силовыми качествами. Баскетболисту во время игры приходится выполнять большое количество прыжков, которые позволяют овладевать мячом при подборе, накрывать мяч при передаче и броске в кольцо, эффективно выполнять броски в прыжке, именно, поэтому в тренировках баскетболистов необходимо придавать большое значение развитию скоростно-силовых качеств (прыгучести и метанию) [4,7]. Целью данной работы являлась характеристика показателей скоростно-силовой подготовки баскетболистов 17-19 лет, систематически занимающихся данным видом спорта в течение 6-8 лет. В исследовании приняли участие спортсмены сборной команды по баскетболу РГУ имени С.А.Есенина в количестве 20 человек, которые были разделены на экспериментальную и контрольную группы (по 10 человек в каждой). Занятия в контрольной и экспериментальной группах проводились три раза в неделю. В контрольной группе занятия проводились согласно общепринятой методике. В экспериментальной группе занятия проводились согласно предложенной мною методике, где были использованы дополнительные спортивные игры, такие как футзал, волейбол и гандбол на развитие скоростно-силовых качеств. Данные спортивные игры проводились поочередно в процессе тренировочных занятий. Эксперимент проводился в течение 5 месяцев. В начале и в конце эксперимента было проведено тестирование, позволяющее установить эффективность предложенной мною методики на развитие скоростно-силовых качеств баскетболистов. Результаты тестирования представлены в таблицах 1 и 2. Для определения скоростно-силовых качеств мною были использованы следующие тесты: 1. Прыжок в длину с места двух ног. Исследуемый становился двумя ногами перед линией на уровне ширины плеч. Исполняя мах двумя руками и толчком двух ног, выполняется прыжок в длину. Результат тестирования определяется по точке касания пяток пола.
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Педагогические науки
2. Прыжок в высоту с места. Испытуемый встает перед стенкой с вытянутыми вверх руками, отмечается точка касания средним пальцем стенки. Затем испытуемый выполняет прыжок, вверх и касается пальцем в наивысшей точке стенки. Результат определяется от касания пальцев, стоя на месте до точки касания в прыжке. 3. Третий тест - бег 30 метров. Отмечается две контрольные линии на расстоянии друг от друга 30 метров. Испытуемый встает на линию, принимая положение высокого старта. По сигналу он бежит и финиширует на другом конце отрезка. Результат засекается по секундомеру, с точностью до 0,01 секунды. Выполняется две попытки, засчитывается лучший результат. 4. Четвертый тест - бег в течение 40 секунд. Отмечаются две контрольные линии на расстоянии 28
31
метров (длина баскетбольной площадки). Испытуемый встает на линию, принимая положение высокого старта. По сигналу он бежит до противоположной линии, там разворачивается и бежит обратно, снова разворачивается и т. д. Он продолжает бег в течение 40 секунд. По команде “стоп” заканчивается бег. Подсчитывается общее количество метров. Выполняется одна попытка [8]. Сопоставление результатов тестирования экспериментальной и контрольной групп, представленных в таблице 1, показывают, что во всех тестах уровень показателей практически не отличается. Следовательно, можно сказать, что у спортсменов экспериментальной и контрольной групп почти одинаково развиты скоростно-силовые качества, проявления которых наблюдаются в результатах этих тестов.
Таблица 1. Характеристика показателей исходного развития скоростно-силовых качеств испытуемых контрольной и экспериментальной групп (сентябрь 2019 г.) Группа/Название теста Экспериментальная Контрольная
Прыжок в длину с места(см) 240±3.25 239±3.23
Прыжок в высоту с места(см) 50±1.3 50±1.35
Сопоставление результатов тестирования экспериментальной и контрольной групп после использования спортивных дополнительных игр на развитие скоростно-силовых качеств, представленные в таблице 2, показывает, что наша методика по развитию
Бег 30 м (сек)
Бег 40 сек (м)
4.25±0.08 4.50±0.79
180±3.08 178±3.05
скоростно-силовых качеств баскетболистов в экспериментальной группе уже дала положительные результаты.
Таблица 2. Характеристика итоговых показателей скоростно-силовых качеств испытуемых контрольной, экспериментальной групп (февраль 2020 г.) Группа/Название теста Экспериментальная Контрольная
Прыжок в длину с места(см) 246±3.5 241±2.83
Прыжок в высоту с места(см) 54±1 51±0.42
Так, в одном из тестов («прыжок в длину с места») показатель увеличился до 246+3,5 см, что на 6 см больше от исходной величины (240 +3,25) и практически в 2 раза больше по сравнению с итоговым показателем контрольной группы (2 см). Таким образом, в ходе эксперимента было установлено, что разработанная мною методика для развития скоростно-силовых качеств у баскетболистов
Бег 30 м (сек)
Бег 40 сек (м)
3.75±0.08 3.95±0.03
185±1.5 180±1.08
17-19 лет является достаточно эффективной. Результаты проведенного мною исследования позволяют рекомендовать данную методику по развитию скоростно-силовых качеств баскетболистов для широкого использования в тренировочном процессе.
Литература: 1. Банников А. М., Силкин В. А., Костюков В. В. Студенческий баскетбол: учебно-методическое пособие. Краснодар: КГАФК, 2000. 2. Башкин С.Г. Уроки по баскетболу. М.: изд. Физкультура и спорт, 1996. 3. Гомельский Е. Я. Игра гигантов. М.: изд. Вагриус, 2004. 4. Горбашев И.А., Амренова Г.Р. Подбор упражнений для совершенствования скоростно-силовой подготовленности баскетболистов. Алматы: КИФК, 1994. 5. Горбашев И.Г. Баскетбол в вузе: Учебник пособие. Алма-Ата: КИФК, 1992. 6. Джерри В., Д. Мейер Баскетбол: навыки и упражнения. М: изд. Аст., 2006. 7. Железняк Ю. Д., Портков Ю. М. Спортивные игры. Техника, практика и методика обучения. М.: ACADEMIA, 2002. 8. Плахова Л. В. Тестирование средствами баскетбола. // ж. Физкультура в школе. 2000. №7. С. 37-38.
32
Pedagogical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Тактическая подготовка для участия в соревнованиях по баскетболу студентов высших учебных заведений Дрынкина Екатерина Юрьевна, ассистент ФГБОУ ВО «Рязанский государственный университет имени С.А.Есенина», г.Рязань Современный баскетбол – это атлетическая игра, характеризующаяся высокой двигательной активностью, большой напряженностью игровых действий, требующая от игрока предельной мобилизации функциональных возможностей и скоростно-силовых качеств. Регулярные занятия баскетболом совершенствуют координацию движений, тренируют органы дыхания и кровообращения, развивают мускулатуру, укрепляют нервную систему. Однако успешное занятие баскетболом не может быть обеспечено без грамотной тактической подготовки спортсмена для выхода за пределы любительского спорта на этап серьезных соревнований. Итак, тактическая подготовка – это педагогический процесс, направленный на овладение рациональными формами ведения спортивной борьбы в процессе специфической соревновательной деятельности. Она включает в себя: изучение общих положений тактики избранного вида спорта, приемов судейства и положение о соревнованиях, тактического опыта сильнейших спортсменов; освоение умений строить свою тактику в предстоящих соревнованиях; моделирование необходимых условий в тренировке к контрольным соревнованиям для практического овладения тактическими построениями. Ее результатом является обеспечение определенного уровня тактической подготовленности спортсмена или команды. Тактическая подготовленность тесно связана с использованием разнообразных технических приемов, со способами их выполнения, выбором наступательной, оборонительной, контратакующей тактики и ее формами ( индивидуальной, групповой или командной). Необходимо научить игроков сознательно и целенаправленно организовывать игровые действия и согласовывать их с действиями других игроков в зависимости от сложившейся обстановки во время борьбы с противником. Тактика зависит от многих факторов: технической оснащенности команды, ее работоспособности, психологической подготовки и устойчивости игроков, умения распределять силы и создавать менее выгодные условия для действий противников и т.д. К основным чертам тактики, характеризующейся простотой и целесообразностью действий, следует отнести: а) быстроту атакующих действий, требующих хорошей подготовки, ориентировки и умения взаимодействовать с партнером; б) быстроту комбинационного стиля игры, основанную на использовании совершенной индивидуальной техники; в) преимущественное применение малоходовых комбинаций с короткими взаимодействиями двухтрех человек, направленными на быстрое создание условий для атаки или обороны;
г) активные формы ведения игры в защите. Тактики игры в баскетболе определяет, что должна делать команда, владеющая мячом, и команда, когда мяч у соперников. Основные черты тактики: 1. Быстрота атакующих действий, требующих хорошей подготовки, ориентировки и умений взаимодействовать с партнером на большой скорости; 2. Простота комбинационного стиля игры, основанная на использовании высокой индивидуальной техники; 3. Интенсивные и своевременные отвлекающие действия. Тактическая подготовка юных баскетболистов включает: 1. Развитие способности оценивать изменяющуюся ситуацию; 2. Ориентироваться в ней и быстро применять любой технический прием или игровое действие; 3. Овладение вариантами взаимодействий двух и трех игроков, характерными для тактической системы игры; 4. Овладение тактическими комбинациями в определенный момент игры ( начало игры с центра, введение мяча в игру); 5. Освоение систем игры и типичных для них комбинаций; 6. Умение переключаться с одной стороны системы игры в другую. По своему характеру все действия нападения подразделяются на: индивидуальные и коллективные. В соответствии с классификацией тактики, коллективные действия подразделяются на: групповые и командные. Обучая юных баскетболистов тактике индивидуальных действий нужно для каждого воспитанника подбирать приемы игры, которые он смог бы применить как при взаимодействии с товарищами, так и при единоборстве с защитником. Помимо хорошего владения техническими приемами баскетболисту необходимо умение пользоваться отвлекающими действиями (финтами) с мячом и без мяча. Финтом баскетболист отвлекает, вводит в заблуждение соперника, выбивает его с правильной оборонительной позиции, выводит из устойчивого положения, открывает себе путь в нужном направлении. Групповые действия – это исключительно тактические типовые блоки, из которых складывается фундамент комбинационных действий команды. Индивидуальная игра баскетболистов в защите – это те кирпичики, из которых складываются все здания командно-оборонительной игры. Современный баскетбол находится на пике творческого развития, обусловленным ростом физических возможностей, совершенствованием техники и тактики. Данный вид спорта является одним из
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020 средств физического развития и воспитания учащихся образовательных заведений от школ до ВУЗов. Говоря о тактической подготовке в баскетболе, становится, очевидно, что ее нельзя рассматривать обособленно. Тактика – изучает закономерности развития игры, средства и формы ведения спортивной борьбы и их рациональное применение против конкретного соперника, однако тесно связана с техникой баскетбола. Тем не менее, можно сделать вывод
Педагогические науки
33
что, тактическая подготовка баскетболистов обязательно должна включать: развитие способности оценивать изменяющуюся ситуацию и быстро ориентироваться в ней; освоение тактических комбинаций в определенный момент игры (начала игры с центра, ведение мяча в игре); четкую организацию действий, обеспеченную распределением функций в команде.
Литература: 1. Спортивные игры: Техника, тактика, методика обучения/ Ю.Д. Железняк, Ю.М. Портнов, В.П. Савин, А.В. Лексаков; Под редакцией Ю.Д. Железняка, Ю.М. Портнова. – 2-е издание., Издательский центр «Академия»,2004.- 520с. 2. Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов. Теория и методика физического воспитания и спорта: Учебное пособие для институтов высших учебных заведений. – М.: «Академия»,2000.- 480 с. 3. А.А. Гомельский. Будни баскетбола.- М.:1964.- 99с.
34
Geological and mineralogical sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ Бурение и крепление скважин в солях Самадов А.Х., ассистент кафедры ТМО; Шоназаров Э.Б. старший преподователь кафедры ТМО; Пардақулов И.А. магистр кафедры ТМО; Шукуров А.Ш. магистр кафедры ТМО Каршинский Инженерно Экономический Институт Повторно возвращаемся к теме бурения и крепления скважин в солях, во-первых, потому, что что она остается актуальной, во-вторых, не исчерпана и, в-третьих, вскрываются все новые и новые подсолевые залежи углеводородов (УВ). При бурении и креплении скважин в хемогенных породах выявляются две основные проблемы: 1. Обеспечить безаварийную проходку солей при бурении. 2.Исключить деформации обсадных колонн в интервалах залегания соленосных отложений. И то и другое прежде всего связано с адекватным представлением о характере деформации соляных пластов, а уже потом – с использованием соответствующих технологий для предотвращения осложнений и аварий. К сожелению, научные труды и научно – практические конференции не дают практикам понятие о пластическом течении соляных пород и средствах его преодоления. На этом построена общая идеология, игнорирующая простые законы физики и механики, а также наработанный практикой опыт. Заблуждение о пластическом вытекании соляного пласта или пропластка в скважину исходит из внешных проявлений, фиксируемых по данным каверно и профилеметрии и других геофизических методов, хотя специально настроенная акустика показывает зону разуплотнения вокруг скважины. Принципиальные вопрос заключается в следующем: течет соль или разрушается? Из этого следуют дальнейшие технические и технологические мероприятия. Ранее (2: 3) было показано, что соль в окрестности пробуренной скважины подвергается разрушению и выпучивается в полость скважины по принципу реактивного движения (рис. 1) в виде всевдопластической массы. Последняя образуется в результате проникновения фильтрата бурового раствора в зону разрушения соляного пласта. Начало разрушения возникает при углублении долота в соляную породу (рис). Именно поэтому при сужении ствола скважины получаются прихваты бурильного инструмента. Опытные бурильщики, чтобы освободить от перехвата, ставят водяную ванну. Соль осыпается, и прихват ликвидируется. Это ли не прямое доказательство, что соли не текут, а разрушаются, Убытки от неустойчивости соляных пород в разрезах скважин исчисляются сотнями миллионов суммов только в одном районе. Подробности и сведения о прихватах и смятии обсадных колонн, например, на Астраханском своде и Восточно-Кубанской впадине, приведены в работе. Правда опять – таки говорится о течении или псевдотечении соляных пластов. Эффект псевдопластической деформации в солях объясняли еще в 1995 г., как эффект «ножниц», когда соляной пласт имеет большой угол наклона к оси скважины. За счет «ножниц» в 1982 г. На скважине №6 – Кочмес (Коми) закрылся газовый выброс с сероводородом на глубине 5500 м, где соляной пропласток t=1,5 м перерезал бурильную колонну марки «Л» за 28 ч после опороженения скважины. Увиличение гидростатического противодавления на пласт безусловно резко уменьшает зону разркшения. Трудно вообразить, чтобы «булавочный укол» в виде скважины спровоцировал просадку соляного пласта, который стал выдавливаться как паста из тюбика. Некоторие авторы кроме повышения плотности бурового раствора рекомендуют также насыщение соляного пласта одноименной солью: в бишофитах – бишофитом, в карналитах – карналитом, в галитах – галитом. Это позволит закристаллизовать зону разрушения и оставить ее расширение в пласт. Остановка фронта разрушения соляного пласта обязана давлению раздробленной и увлажненной сыпучей массы соли на внешний контур зоны нарушения сплошности. То есть боковой горное давление уравновешивается распорным давлениям, учитывая геометрию около ствольного пространства. Однако это состояние эфемерно устойчивое. Оно дает лишь кратковременную возможность пройти пласт насквозь. После этого небходимо тем или иным способом спровоцировать разрушенную массу соли к обрушению, сформоцировать устойчивую каверну, произвойти пробочное цементирование в интервале полной толщи пласта, а затем пробурить цементную пробку. Тогда оставшееся цементное кольцо будет способно наверняка исключить смятие станционарной обсадной колонны в процессе эксплуатации продуктивной залежи углеводородов.
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Геолого-минералогические науки
35
Промывка скважины во время операций по искусственному формированию кавери и последующую проходку соляного пласта следует осуществлять, как было указано выше, на соленасыщенном одноименной солью бурового растворе. Конечно, в геологическом пространстве т времени соль течет, но там, где имеют место достаточно быстрые тектоничексие деформации, соль трещит. Поэтому, например, в кепроках солных куполов встречаем зоны деформацию стенок скважин, наблюдаемую при вскрытии соляных пластов. Для вязкоупругих рапопроявления. Давая им разрядиться, можно продолжить бурение. Покажем еще раз, что модели вязкоупругих сред не могут объяснить быструю деформацию стенок скважин, наблюдаемую при вскрытии соляных пластов. Для вязкоупругих сред условия плоской деформации можно представить в виде 1 1 s zz + s zz = µ (s rr + s qq ) + (s rr + s qq ), tr 2t r где s ,s ,s – соответственно осевое, радиальное и тангенциальное напряжения на стенках скваzz
rr
жины; µ – коэффициент Пуассона; tr – текущее время, линейно связонное с временем релаксации напряженнй в соляной породе ts. В вертикальной скважине имеем осесимметричное распределение тензора напряжений: =s = – Pb (t) I s = – Prr s rr
zz
Подставив это выражение в (1), получим Формула где Pr – польное вертикальное горное давление. Решая это уравнение и учитывая начальное условие Pb = x упругих сред, при t = 0 получим
Pb (t ) = Pr - ( Pr )(1 - x 0 )e
o
Pr x
- t (1 + yu ) . 3µt s
o
– коэффициент бокового распора для (2)
Проанализируем процесс релаксации напряжений, происходящий в соляной толще во временном масштабе. Найдем период времени, когда второй член уменьшится в е раз. В литературе приводятся следующие значения: h = 10 20 × s / m 2 , G = 1013 H/m2, причем с учетом масштабного эффекта h становится явно заниженным, а G завышенным, так как не принимается во внимание неоднород-
ность соляных пород. Отсюда порядок времени релаксации равен ~107 с, т. е. достигает нескольких месяцев, и потому осложнения, возникающие непросредственно в процессе бурения скважин, не находят объяснения с помощью вязкоупругой модели. Надо также иметь в виду, что релаксация напряжений может выражаться в двух видах деформации: в виде деформации течения (выравнивания компонента напряжений) или в виде разрушения. Таким образом, ясно, что работает представленная нами модель (см. рис. 1 и 2) и, исходя из этого, надо строить технологические решения данной задачи. Литература: 1. В.И. Дубенко. «О природе деформации обсадных колонн в соленосных отложениях». Строительство нефтяных и газовых скважин на сущее и на море. – М.; ОАО «ВНИИОЭНГ», 2002, –№1 ст. 33-39. 2. Сеид Риза «Устойчивость горных пород при бурении скважин на большие глубины» – М.; Недра 1972. 3. Р.С.Яремчук, Г.Г.Семак, «Обеспечение надежности и качества стволов глубоких скважин». – М.; Недра 1982. 4. В.С.Войтенко «Управление горным давлением при бурении скважин. – М.; Недра 1985.
36
Earth sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
НАУКИ О ЗЕМЛЕ О волновой природе катастрофических атмосферных явлений: Эль-Ниньо, циклоны, торнадо Кочемасов Г. Г., инженер-геолог, научный сотрудник, пенсионер ИГЕМ Российской Академии наук, Российская Федерация, Москва Аннотация. Космическое правило «Орбиты делают структуры» применимо к таким атмосферным явлениям как Эль-Ниньо, циклоны, торнадо, связанным со строением и движением твердой Земли. Влияет ее шарообразная форма, обращение в Солнечной системе и вращение. Ключевые слова: катастрофические явления, Эль-Ниньо, циклоны, торнадо, волновые структуры. The cosmic rule “Orbits make structures” is applicable to such atmospheric phenomena as El-Nino, cyclones, tornado related to the Earth structure and movements. Its spherical shape, orbiting in the solar system and rotation have influence. Keywords: catastrophic phenomena, El-Nino, cyclones, tornado, wave structures. Абстракт Всеобщая дихотомия космических тел выражается в двух земных полушариях: поднятом восточном континентальном и опущенном западном тихоокеанском. В атмосфере им отвечают области повышенного (+) и пониженного (-) давлений Рис.1). Смена давлений (стоячая волна) влечет за собой гигантские глобальные перестройки (Эль-Ниньо). Обращение Земли вокруг Солнца и вращение с переменными ускорениями вызывают волновое гранулярное (зернистое) тектоническое строение планеты. Шарообразная ее форма требует уменьшения размера гранул в тропических и экваториальной зонах. В ответ соответствующие им атмосферные тела начинают быстрее вращаться - причина тайфунов (циклонов) и торнадо (Рис. 2, 3). -«Атмосфера – одна из внешних географических оболочек планеты - находится под влиянием тектоники массивной твердой Земли. В ее строении тектоническая дихотомия – структура первого порядка размерностью 2πR (фундаментальная волна 1) Поднятое континентальное полушарие (сегмент) противостоит опущенному тихоокеанскому. Эта глобальная структура осложняется наложенными секторами, обязанными первому обертону волне 2 (πR). Соответствующая орбите Земли тектоническая зернистость –грануляция имеет размерность πR/4, созданную волной πR/2. Характерное тектоническое образование этой размерности (5000 км в диаметре) – докембрийские платформы – кратоны со складчатым обрамлением. Восемь таких гранул укладывается в большом планетарном круге. Четыре из них представлены цепочкой циклонов в атмосфере над Тихим океаном (Рис. 2). В атмосфере тектонической дихотомии соответствуют две глобальные ячейки: одна с низким давлением и местом постоянного слежения за ним в Дарвине (на севере Австралии) на континентальном полушарии, другая - с высоким давлением и центром на острове Пасхи в тихоокеанском полушарии(Рис.1). С точки зрения сохранения углового момента такое
противостояние атмосферных давлений понятно: поднятию восточного полушария - увеличению радиуса соответствует малое давление, опусканию океанического западного полушария – уменьшению радиуса соответствует высокое давление. Периодическое изменение такого устойчивого соотношения давлений – увеличение давления в Дарвине и уменьшение над о. Пасхи, ведет к изменению океанского течении в Тихом океане, повышению температуры воды и возникновению неблагоприятных, обычно катастрофических условий в среде обитания. Циклоны или тайфуны диаметром до первых тысяч км – ячейки с низким давлением – типично возникают в тропиках (Рис.2). Их размер характерно заметно меньше вычисляемых для тектонических гранул размеров (5000 км). Можно объяснить это явление уменьшением размеров объектов в тропиках и экваториальных зонах с целью уменьшения угловых моментов этих зон. Этот процесс уменьшения характерен и для других сфер, например в литосфере (коре) – погружение фундаментов платформ, в антропосфере – глобальное явление пигмеоидности. Согласно принципу Ле Шателье уменьшение размеров атмосферных ячеек (гранул) вызывает увеличение скорости их вращения для сохранения углового момента. Такие быстро вращающиеся объекты, впитывающие к тому же влагу для увеличения своей массы, обрушиваются на берега, заливая их ливнями и принося ущерб огромными скоростями воздушных масс [1]. Огромной разрушительной силой обладают более мелкие явления – торнадо. Их размерность связана с атмосферными ячейками, образующимися во вращающейся сфере. При орбитальной частоте 1/1 день их размер теоретически равен πR/1460 или ~ 14 км в поперечнике. Фактически их размер меньше, достигает 8 км. Это уменьшение можно также отнести за счет образования их в тропических зонах большого радиуса, требующих уменьшения размера и массы объекта для уменьшения углового момента. Следствием этого является увеличение скорости вращения с катастрофическими последствиями (Рис. 3) [1].
«Школа Науки» • № 6 (31) • Июнь 2020
Науки о Земле
37
Рис. 1. Высокое (над Тихим океаном) и низкое (над Австралией-Индонезией) атмосферное давление (многогодовые наблюдения) [3]
Рис. 2. Тайфуны над Тихоокеанским полушарием [2]
Рис. 3. Торнадо Заключение Катастрофические явления в атмосфере Земли: Эль-Ньньо, циклоны-тайфуны, торнадо, имеют волновое происхождение и связаны с формой планеты и ее движением в Солнечной системе и вращением.
«Орбиты делают структуры»-космическое правило находит подтверждение в многолетних наблюдениях за газовой оболочкой Земли. Они сопоставимы со структурными изменениями в литосфере и антропосфере планеты.
38
Earth sciences
«School of Science» • № 6 (31) • June 2020
Литература: 1. Кочемасов Г.Г. Отражение тектонической дихотомии Земли в атмофере, дендросфере и антропосфере (сцепление геосфер двуликой Земли)// Система «Планета Земля»: 175 лет со дня кончины Александра Семеновича Шишкова (1841-2016). М.:ЛЕНАНД, 2016.-496 с. (с.179-181). 2. Kochemasov G. G. Cyclonic activities on Jupiter and Earth; catastrophic atmospheric phenomena of the wave nature:El-Nino, cyclones, tornado // Comparative Climatology III 2018 (LP) Contribution #2065, 2009.pdf. 3. Trenberth K.E., P.D.Jones, P. Ambenje et al., 2007: Observations: Surface and Atmospheric Climate Change. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY. USA.