Norwegian Journal of development of the International Science №34 part 1

№34/2019 Norwegian Journal of development of the International Science ISSN 3453-9875 VOL.1 It was established in November 2016 with support from the Norwegian Academy of Science.

DESCRIPTION The Scientific journal “Norwegian Journal of development of the International Science” is issued 12 times a year and is a scientific publication on topical problems of science.

Editor in chief – Karin Kristiansen (University of Oslo, Norway) The assistant of theeditor in chief – Olof Hansen  James Smith (University of Birmingham, UK)  Kristian Nilsen (University Centre in Svalbard, Norway)  Arne Jensen (Norwegian University of Science and Technology, Norway)  Sander Svein (University of Tromsø, Norway)  Lena Meyer (University of Gothenburg, Sweden)  Hans Rasmussen (University of Southern Denmark, Denmark)  Chantal Girard (ESC Rennes School of Business, France)  Ann Claes (University of Groningen, Netherlands)  Ingrid Karlsen (University of Oslo, Norway)  Terje Gruterson (Norwegian Institute of Public Health, Norway)  Sander Langfjord (University Hospital, Norway)  Fredrik Mardosas (Oslo and Akershus University College, Norway)  Emil Berger (Ministry of Agriculture and Food, Norway)  Sofie Olsen (BioFokus, Norway)  Rolf Ulrich Becker (University of Duisburg-Essen, Germany)  Lutz Jäncke (University of Zürich, Switzerland)  Elizabeth Davies (University of Glasgow, UK)  Chan Jiang(Peking University, China) and other independent experts

1000 copies Norwegian Journal of development of the International Science Iduns gate 4A, 0178, Oslo, Norway email: publish@njd-iscience.com site: http://www.njd-iscience.com

CONTENT CHEMICAL SCIENCES Kontsevoy A., Kontsevoy S.,Fedenko Y. THE STATIC AND DYNAMICS MODELING OF ION EXCHANGE IN WATER SOLUTIONS .............................. 3

MEDICAL SCIENCES Ali-Zade S. OPTIMIZATION OF METHODS FOR DIAGNOSTIC AND TREATMENT OF PATIENTS WITH HEPATIC ABCESSES .................................................................. 11 Kaminska A., Pshuk N., Stukan L. PSYCHOEDUCATIONAL MODULE AS A COMPONENT OF COMPLEX SYSTEM OF MEDICAL-PSYCHOLOGICAL SUPPORT FOR FAMILIES, WHERE A PATIENT WITH ENDOGENOUS MENTAL DISORDER LIVES ................. 15 Mikhailova I., Orlova V., MinutkoV.,Simonova A. THE RELATIONSHIP BETWEEN PECULIARITIES OF THE IMMUNITY AND CLINICAL SYMPTOMS IN EPISODIC PARANOID SCHIZOPHRENIA ...................................... 19

Tabachnikov S., Osukhovskaya O., Vasylyeva G., Kharchenko E., Salden V.,Chepunna A. PSYCHOEMOTIONAL SYNERGY REGISTER OF NONCHEMICAL ADDICTION AND TOBACCO SMOKING IN YOUTH .......................................................................28 Tymoshchuk O. PECULIARITIES OF PSYCHO-PHYSIOLOGICAL ADAPTATION OF MODERN PUPILS AND STUDENTS DURING THE CONDITIONS OF MODERN EDUCATION EDUCATION ...............................................................31

PHYSICAL SCIENCES Gladyshev G. ON THE STABILITY OF NUCLIDES AND CHEMICALS ... 37 Mardasova E. ENERGY SAVING AT HOME........................................ 40

Naziyev J. CALCULATION OF CORRECTIONS ON THE VARIABILITY OF THERMOPHYSICAL CHARACTERISTICS OF LIQUIDS AND GASES IN THE INVESTIGATION IN THE REGULAR HEAT MODE OF THE FIRST KIND ...............................41

TECHNICAL SCIENCES Akimov S. HISTORY OF DEVELOPMENT OF THE METHOD OF MAP FLOWS OF CREATION OF VALUE ...................... 45 Ryapolova E. CALCULATION OF THE SECURITY LEVEL OF THE CONFIDENTIAL DOCUMENT TURNOVER SYSTEM BASED ON CRYPTOGRAPHIC MEANS OF PROTECTION ............................................................. 48

Khalikov A., Urakov O. DISTRIBUTION OF TELEPHONE LOAD IN THE NETWORKS OF OPERATIONAL AND TECHNOLOGICAL COMMUNICATION OF JSC "UZBEKISTAN RAILWAYS" ................................................................53

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

3

CHEMICAL SCIENCES THE STATIC AND DYNAMICS MODELING OF ION EXCHANGE IN WATER SOLUTIONS Kontsevoy A. Ph.D., assoc. prof., The Department of Technology of Inorganic Substances, Water Purification and General Chemical Technology, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute Kontsevoy S. Ph.D., assoc. prof., The Department of Technology of Inorganic Substances, Water Purification and General Chemical Technology, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute Fedenko Y. Ph.D., assistant, The Department of Technology of Inorganic Substances, Water Purification and General Chemical Technology, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute Abstract The mathematical models for the exchange of double-charged and singly charged ions in statics and dynamics conditions are designed and methods of their solution in Excel (static) and Mathcad (static and dynamics of exchange) are proposed. The coefficients of the known equation for the distribution of ion's initial concentration along the water flow in a filter are calculated. The features of exchange between differently charged ions are studying based on computer experiments. The "method of a characteristic" was adapted for the wave propagation analysis of double-charged ion concentrations in a filter. Convex isotherms of ion exchange lead to "breakfront" of concentrations (their rapid decrease) clearly visible at 2D and 3D figures. The proposed model provides varying technological and design parameters as input data in order to estimate their effect on the exchange process quality.

Keywords: ion exchange, exchange isotherm, ion charge, mathematical model, dynamics of the equilibrium exchange, the front of the concentrations.

Introduction Ion exchange is one of the typical processes of water purification and one of perspective sorption methods. It is carried out by usage of ion exchange materials.

The problem of calculation of filter is conditionally divided on the task of describing static (equilibrium) and modeling of dynamic of ion exchange, including charges of ions, which is capable to exchange. Isotherms of ion exchange determine movement of ions that are absorbed and are part of the mathematic model of ion exchange filters – the main technological equipment of heat and atomic electric stations. The stage of the work cycle of an ion exchange filter is carried out at convex isotherm. Ion exchange at convex isotherm allows increasing the concentration in ion exchanger in comparison with their concentration in solution. Regeneration is realized at concave isotherm. The dynamic model must include the fact, that, at passing of solution through the filter, different concentration points will move with different rates. Depending on the kind of isotherm – convex or concave –«breakage» (the concentration of ion in solution is changed jump-like from с = с0 to с = 0) or «blurred» concentration front can be observed, respectively. Excel and Mathcad had been used in this work for analysis of a mathematic model for ion exchange filters.

The goal was to design the mathematic model of static and dynamic of ion exchange for ions of different charge. For reaching this goal it was necessary to bring out the equation of isotherm of ion exchange, basing on mass action law, to adapt the mathematic apparatus and software solutions for single-charged ions and to give the solution of static and dynamic of ion exchange of ions of different charge. It is also necessary to justify the equation of the initial distribution of the relative

concentration along the filter and find the corresponding coefficients.

Discussion The classification and principles of working of fuel cells Fuel cells are an autonomous source of energy independent of fossil fuels. In addition, the lack of combustion of fuel at high temperatures means the environmental purity of such devices. In addition to high productivity and efficiency, the process of producing electricity in a fuel cell is accompanied by a minimal impact on the environment, which is especially important in view of the serious deterioration of the overall environmental situation in the modern world.

Other advantages of fuel cells can be attributed [5]: • these are noiseless energy sources (the fuel cell itself doesn’t have moving parts); • the possibility of using different types of fuel; • a wide range of capacities (from 1 to 10000 kW); • rapid response to load variables; • high reliability and safety of low-temperature devices; • modular design, which allows relatively easy to increase the capacity of already existing power plants with FC. Most often, FC is classified by the type of electrolyte as a medium for the internal transport of ions. The nature of the electrolyte determines the operating temperature of the FC, from which, in turn, the choice of catalyst and auxiliary materials depends. There are five main types of FC [6], which are discussed below.

In solid-polymeric fuel cells (SPFC) electrolyte is a proton exchange polymer membrane. Currently, there

4 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 are several different types of polymer membranes – flu- the electrolyte. The catalyst is platinum. This kind of orine-containing polymer based on sulfonic acids; FC is commercially available, since 1992, PAFC has membranes based on aromatic polymers (polyether ke- the potential for use in small, stationary power generatones, polysulfones, polyether sulfones); membranes tion systems. They are known for their reliability, perbased on polyimides, polyvinyl alcohols. Nafion per- fect work and high efficiency. They can work on confluorinated electrolyte membranes (Du Pont company) taminated water spills. The world's largest 11 MW became the most widely used. An important property of phosphorus works in Tokyo. such membranes is high proton conductivity in an oiled In carbonate-fusible fuel cells (CFFC), the elecstate, and therefore, for the effective operation of FC, it trolyte is a melt of a mixture of alkali metal carbonates is necessary to select and adhere to the regime of opti- in a ceramic matrix with LiAlO2. At a temperature of mal distribution of moisture (water management). The about 600–700 °C, this melt is a good conductor of operating temperature is not higher than 100 °С, fuel is CO32- ions. A fairly high working temperature allows hydrogen, without CO contamination, to prevent poi- the use of fuel in the CFFC directly without any addisoning of Pt catalyst. A solid fuel cell electrolyte is tional preparation, and nickel - as a catalyst. Since much easier to use than a liquid analogue. A thin plati- CFFCs operate at a temperature of 650 ºС, it is more num catalyst chemically activates the reaction on the expedient to use them on large stationary installations. electrodes. In the past, these devices were very expen- They are especially useful in hospitals or in such buildsive through platinum, but new technologies signifi- ings where there is a constant need for electric and thercantly reduced the thickness of the platinum layer, mal energy (heating or cooling). which allowed, accordingly, to reduce the price.

In solid oxide fuel cells (SOFC) electrolyte is a In alkaline fuel cells (AFC), a concentrated KOH dense ceramic membrane with ZrO2. For the appearsolution immobilized in an asbestos matrix used as an ance of sufficient oxygen-ion conductivity in this electrolyte. Depending on the alkali content, such FC phase, it is necessary to heat up to temperatures of 600– can operate in the temperature range from 65 °C (35– 1000 °C. Oxidation of fuel (H2, CO, CH4) occurs at the 50 % by weight KOH) to 250 °C. (~85 % by weight anode, which is a metal-ceramic composite Ni / ZrO2 KOH). The catalyst can be noble metals, Ni, complex or Co / ZrO2; as a cathode, complex oxides are used, oxides. Alkaline FC must be protected from the influ- which have an electron (La1-xSrxMnO3-δ) or a mixed ence of CO and CO2; the first, as in the previous case, (La1-xSrxCoO3-δ) conductivity. These fuel cells are most is a catalytic poison, and the second interacts with the suitable for large stationary electric generators that can electrolyte, changing its composition. Algal fuel cells supply a factory or city with electricity. are widely used in spacecraft. They were developed by The main performance characteristics of FC of difNASA for use in the Gemini project and further used ferent types are summarized in Table 1. on Space Shuttle. AFCs are very effective, release only The greatest successes have been achieved in the pure water after the reaction. However, these devices field of membrane fuel cells (MFC). Currently, one of require the purest of hydrogen and oxygen and an elec- the most promising fuel cells for wide application are trolyte with KOH, which is very expensive. solid-polymer (SPFC), which have a high density of In phosphoric acid fuel cells (PAFC), the transfer power and have reached the highest technological readof protons from the anode to the cathode is carried out iness. The main obstacle to their widespread use is still in a concentrated solution of phosphoric acid (85-100 high cost compared to traditional energy-generating de% v / v), fixed on a carrier with SiC. The operating tem- vices. perature of 150–220 °C provides high conductivity of Table 1.

The main performance characteristics of FC of different types [7] FC type SPFC L PAFC CFFC SOFC Temperature, оС 80-100 65-250 150-220 600-1000 600-1000 Pt/C, Pt/C, Pt/C, Ni-Al, Material of anode Ni, NiO Pt-Ru/C Pt-Co/C Pt-Ru/C Ni-Cr Pd/C Pt/C, Material of cathode Pt/C NiO, LiFeO2 LaSrMnO3 Ni (Pt) Pt-WO3/C LiKCO3, LiNPolymer memKOH/ NаOH H3PO4 on ZrO2, CeO2, Electrolyte aCO3 on the cabrane (ionomer) on the career the career Y2O3 reer The range of optimal 0,01÷100 kW ~ 100 kW ~100 kW ≥ 1 MW ≥ 1 MW capacities, kW Resource, h until 104 until 2⋅104 until 5⋅104 until 2⋅104 until 6⋅104 The main components of the fuel cell are anode, cathode and electrolyte. Anod provides fuel in the form of combustible gas (hydrogen, hydrocarbon compounds, CO etc.), where the catalyst dissociates fuel molecules into cations. At the same time, an oxidizing gas (oxygen, air) is fed to the cathode. At the cathode is the reaction of oxygen recovery, while it is ionized.

Anions of oxygen pass through a dense ceramic electrolyte to the anode. At an anode there is a reaction of oxidation of fuel, which involves cations of fuel and oxygen anions. As a result of the reaction, electrons and heat energy are released. Also, the reaction products are water vapor (using pure hydrogen) or water vapor and carbon dioxide (with hydrocarbon fuels) [8].

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

5

Figure 1. The principle of work on the example of a ceramic fuel cell [8].

The catalytic layer is one of the main components of fuel cells. It is a thin (5–20 microns) gas-permeable layer containing a fine-dispersed catalyst with a developed surface. On the one hand, the catalytic layer adjoins the proton conductive membrane, and on the other hand – to the gas diffusion layer.

Platinum and metals of platinum group (MPGs) are commonly used to catalyze the oxidation of hydrogen, as well as the recovery of oxygen occurring in fuel cells.

The high cost and scarcity of metals make, however, the use of pure metal catalysts unprofitable and require a reduction in their number with the maximum effectiveness of their use. This is achieved by the use and development of new catalysts on carriers. The carrier should be cheap, have electrical conductivity and sufficient chemical and electrochemical stability. In addition, the catalytic bed should have good gas permeability and provide good contact with the proton exchange membrane. The specified requirements are satisfied with carbon materials.

Generators of hydrogen based on sodium borohydride. The usage of hydrogen generators allows you to obtain H2 directly at the site of its use, eliminating the problems of its storage, storage and transportation.

Physical methods of hydrogen storage in the form of cryogenic liquid or compressed gas in most cases are ineffective (low volume density, high energy consumption, the ability to evaporate), and also insufficiently comfortable and safe (explosive gas under high pressure), therefore storage of hydrogen in the state of chemical compounds (hydrocarbons, water, hydrides) is an interesting and promising alternative [9].

At creation of such sources of hydrogen for mobile power installations on the basis of fuel elements in recent times special attention is paid to binary and complex hydrides as a compact form of storage of hydrogen [10,11].

The reasons for the use of hydrides as a hydrogen source are the high-volume density of hydrogen in hydrides and the relative ease of its production from these compounds. Among hydrides, sodium borohydride (NaBH4) has a special place due to the high content of H2 (10.8 % by weight), an acceptable price and stability of its alkaline solutions. The process of catalytic hydrolysis of sodium borohydride is a promising way of

obtaining high-purity hydrogen, with half of hydrogen released from water [12,13]: kat

NaBH4 + 2H2O → NaBO2 + 4H2. (1.4) The usage of catalysts ensures hydrogen production in the temperature range from – 40 °С to + 85 °С, accelerates the process of generation of H2, prevents the formation of by-products, and also makes it easy to control the process of hydrogen generation, stop it and start it at the consumer's request.

At present, an important task is to create new catalytically active materials for use in portable hydrogen generators based on sodium borohydride. In the proposed generators, expensive catalysts based on platinum group metals are used [14-17]. For this reason, the most relevant are studies aimed at reducing their content in catalysts or replacements for transition metals.

According to the literature, the most promising are catalysts based on amorphous cobalt borides [18,19].

However, because of the applied nature of most works, the results obtained are not systematized, the reasons for most of the revealed patterns remain unpublished.

The results obtained by different authors are incorrectly compared because of the difference in the conditions of experiments.

Therefore, there is an active search for catalysts of the hydrolysis process of sodium borohydride. The catalytic activity of acids [20], noble [21,22] and transition metals [22,23] is shown.

Hydrogen peroxide as the oxidizer for FC Fuel cells designed for use in non-atmospheric air, for example in space or at the bottom of reservoirs, require liquid or compressed O2 as a cathode oxidizer.

The O2 transport tank significantly reduces oxygen density and safety standards for fuel cell systems.

As these indicators are critical for fuel cells used as space or underwater energy sources, alternative oxidants other than O2, such as H2O2, have been investigated.

Several types of fuel cells using H2O2 as an oxidizer have been developed in recent years, including methanol fuel cells with hydrogen peroxide [24-26], hydrogen peroxide borohydride fuel elements [27-29] and fuel cells with transition metals and hydrogen peroxide [30-35].

6

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 The productivity of the cathode essentially de- is shorter compared with the same distance in pure platpends on the nature of the cathode catalysts. Several inum. Such "compressed" state is fixed with the help of types of catalysts for the H2O2 electrical conducting re- enriched cobalt and copper core. The shortened interaaction, including noble metals (Pt, Pd, Ir, Au, Ag and a tomic distance platinum platinum promotes a more combination of these metals) [27-31,36], macrocyclic readily adsorption of oxygen. This, apparently, changes complexes of transition metals (complexes of porphy- the electronic structure of the shell so that the process rin Fe and Co, complexes of Cu triazine) [37] and other of transferring an electron to the formation of a negatypes such as PbSO4 and Co3O4 [35,38]. Among these tively charged molecule of oxygen becomes much simtypes of electrical catalysts are the most active and sta- plified [39]. ble catalysts of noble metals. However, precious metA new material based on graphene has been develals, other than expensive, also catalyze the chemical de- oped at Brown University (Rhode Island), which is cacomposition of H2O2 to O2. Therefore, it is necessary to pable of serving as an almost effective catalyst of the look for electrical catalysts with low cost and greater oxygen-reducing reaction, as well as platinum, but at resistance to the decomposition of H2O2. the same time it is more stable. This material is a graA preliminary literature review [35] shows that phene sheet coated with cobalt nanoparticles and its oxCo3O4 nanoparticles have good activity and resistance ide [40]. to electro-catalytic reduction of H2O2 in alkaline soluA number of scientists have succeeded in reducing tion. the content of platinum in catalysts, but at the very least Electrical catalytic activity of cobalt-containing to abandon its use has still not succeeded. catalysts. Texas specialists suggest the use of platinum The cobalt catalyst described in the article for the alloy with cobalt and copper. The new catalyst is an al- online edition of Angewandte Chemie was the first alloy of particles, the metal content of which varies from ternative solution that does not contain precious metals. surface to nucleus: the surface of particles is enriched Cobalt is a fairly widespread metal and costs many with platinum, and the core consists predominantly of times cheaper than platinum. copper and cobalt. The first tests of this catalyst showed Laboratory tests have shown that the new catalyst an efficiency that exceeds a similar indicator of modern is slightly inferior to platinum at the initiation rate of catalysts for fuel cells in 4-5 times. In addition, the the reaction, but during its course it restores oxygen at nano-catalyst was significantly cheaper [39]. a faster pace than platinum. Graphene-cobalt material For the production of a catalyst, deposited on a has also shown better resistance to degradation. After graphite electrode, metal particles were placed in an 17 hours of operation, it retained 70 % of initial effiacid solution and subjected to cyclic effects of alternat- ciency, compared with 60 % for platinum over the same ing voltage. Less noble metals, especially copper, dis- period of time. solved from the surface, leaving it enriched with platiScientists have used the self-assembly method to num. The core had the same composition as the original produce material, which provides the best control of the alloy. size, shape and location of nanoparticles. To do this, Moreover, formed as a result of electrochemical they prepared two separate solutions for cobalt and graetching of copper and cobalt, voids on the surface of the phene nanoparticles, and then carefully mixed them particles resulted not only in the enrichment of the sur- with the use of sound waves. Graphene material with face with platinum, but also in a significant increase in uniform cobalt inlaid was deposited from a solution in the surface area of the catalyst. However, the increase a centrifuge and dried. In the open atmosphere, the of the catalyst's efficiency by 4-5 times compared to outer layers of atomic cobalt oxidized, forming on each pure platinum catalyst, according to Strasseur, cannot nanoparticle a shell protecting the cobalt core (see Fig. be explained solely by an increase in surface area.

2) [40].

Computer calculations have shown that the distance between the platinum atoms in the enriched shell

Figure 2. Graphene with inlaid metal cobalt [40].

The thickness of the shell was controlled by varying the residence time of the material in a state heated to 70 °C. Experimentally it was found that in the best

way the catalytic properties of the material are detected with a shell thickness of 1 nm [40].

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 7 The catalyst that was created in this way brought Another type of catalyst – a catalyst for cobalt hyout fuel cells from the laboratory phase in their wide- droxide oxide (CoOOH-PPy-BP), modified polypyrspread commercial distribution. role – was obtained by chemical impregnation and used Usage of cobalt as electrical catalyst of FC. Cath- as a cathode catalyst in hydrocarbon fuel cells. CoOH odes containing cobalt and used in solid oxide fuel cells surface oxygen vacancies provide favorable sites for O2 (SOFCs) are known for their ability to operate at high uptake, accelerating the activation of O2. And electemperatures. tronic holes created due to vacancies of oxygen on The Cathode Oxygen Reaction (ORR) is im- CoOOH capture electrons from the anode, forming exportant for a Microbial Fuel Cell (MFC). A carbon- cited cationic states [Co3+ + e-] [43]. based catalyst, doped with nitrogen and cobalt (CoNC), The efficiency of the fuel element with borohywas synthesized to initiate ORR in MFC. CoNC, pre- dride (DBFC) depends both on the activity of the anode pared at 900 °C (CoNC-900), demonstrated high cata- catalyst and on the hydrolysis of borohydride. Anode lytic activity and excellent resistance (5.5 % reduction Co3O4 catalysts from different sources of cobalt were after 10000 cycles). Long-term performance tests have investigated and it was shown that the catalytic activity shown that the CoNC-900 MFC is very stable [41]. of Co3O4 was related to its microstructure, which was A platinum-free catalyst for Oxygen Reaction based on the precursor. The maximum power was 40, (ORR) and hydrogen oxidation reactions (HOR) was 62 and 28 mW·cm-2 DBFC with an anode of CoCl2 and developed for a fuel cell with a proton exchange mem- a Co3O4 catalyst (denoted DBFC-A), Co (NO3)2 (debrane (PEMFC). The synthesized catalyst is two-func- noted DBFC-B) and Co(CH3COO)2 (denoted DBFCtional and consists of cobalt with palladium and nitro- C), respectively. DBFC-A showed good voltage stabilgen. Palladium-cobalt nanoparticles of bimetallic alloy ity with a specific capacity of 720 mA / g and the highare scattered over graphite carbon nitride (Pd-Co / est amount of electron transfer [44]. gCN), and they serve as an effective anode and cathode A new three-dimensional (3D) porous nickel-cocatalyst in a fuel cell with a proton-exchange mem- balt film (Ni-Co) is successfully applied to nickel foam brane. The inclusion of cobalt with palladium in the and is further used as an effective anode for a fuel cell material changes the bond strength of the palladium- containing urea and hydrogen peroxide (DUHPFC). hydrogen (Pd-H) complex and promotes the initiation Schematic principle of this fuel cell is shown in Fig. 3. of HOR, which leads to a significant improvement in By changing the ratio of moles of cobalt / nickel, an the super-potential at the anode, while cobalt, coordi- anode of polypropylene Ni-Co / Ni was obtained with nated with nitrogen, mainly increases the activity of the a ratio of 80 % in terms of the best efficiency [45].

ORR on the cathode in an acidic medium [42].

Figure 3. Schematic representation of the fuel cell [45].

Electrodeposition of cobalt on ferrite stainless steel plays an important role in reducing chromium poisoning on the cathode side of solid oxide fuel cells (SOFCs). The electrochemical activity between La0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3 (LSCF) and stainless steel with cobalt coating in the atmosphere at 700 °C was investigated. Thus, the formed Co3O4 layer blocks the chromium migration [46].

Investigation of Co as anode for Li-ion batteries.

The main cathode material of lithium ion batteries is lithium cobalt oxide (or lithium cobaltate), lithium manganese oxide (also known as spinel or lithium manganate), lithium phosphate lithium, and lithium nickel manganese-cobalt (NMC) and lithium-nickel cobalt alumina (NCA) [47]. Various materials, including sili-

con-based alloys, are also used as anode. Nano-structured lithium titanate, as an anode additive, shows a promising life cycle, excellent low temperature characteristics and excellent safety [47].

In order for the battery voltage to be sufficiently large, Japanese researchers used as active material a positive electrode of cobalt oxides. Cobalt oxide has a potential of about 4 V relative to the lithium electrode, so the operating voltage of the Li-ion battery has a characteristic value of 3 V and above [48].

Lithium-ion battery design with high energy storage and high efficiency is a subject of enhanced research interest, which is of key importance for largescale applications and further commercialization.

Conventional lithium-ion batteries are expensive and have stability problems that restrict their practical

8 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 use. In search of cheaper and more secure Li-ion bat2. Замена платины в топливных элементах teries, the concentration gradient method is used to ob- [Електронний ресурс]. – Режим доступа: tain LiNi0.9Co0.1-xTixO2 (0,02 ≤ x ≤ 0,05) cathode mate- https://ria.ru/science/20170116/1485749611.html, своrials enriched on the surface of Co and Ti, which бодный. – Загол. с экрана. demonstrate a decrease in oxygen loss and improve3. Фильштих В. Топливные элементы [Текст] ment of structural stability. The material with the best / В. Фильштих. – М.: Издательство «МИР», 1968. – characteristics (x = 0.04) shows a discharge capacity of 420 с.

214 mAh / h in the range of charge voltage / discharge 4. Ямчук А. И. Топливные элементы и разра3.0–4.3 V (versus Li / Li+), and perfectly stores up to ботка эффективных катализаторов для их оптими98.7 % capacities after 50 cycles [49]. зации [Текст] / А. И. Ямчук, В. Г. Систер, М. Р. ТаOrganic-inorganic hybrids increase the choice of расевич // Электрохимическая энергетика: materials for Li-ion batteries due to the versatility of сб.науч.тр./ ДонНТУ. – Донецк, 2009. – С. 114-117. organic ligands. As an alternative to carboxylate-based 5. Архангельский И. В. Низкотемпературные ligands, Fe and Co methylenediphosphonate was suc- топливные элементы с протонопроводящей полиcessfully synthesized and tested as negative electrodes мерной мембраной: теоретические основы, материbased on diphosphonates for Li-ion batteries [50]. алы и конструкции [Текст]: науч.пос. / И. В. АрханHighly active Co / Mn-1,4,5,8-naphthalene tetra- гельский, Ю. А. Добровольский, Т. Н. Смирнова. – carboxylate (Co-NTC or Mn-NTC) was synthesized us- М.: Московский Государственный Университет ing a simple rheological phase method with NTCDA. имени М. В. Ломоносова, 2000. – 84 с.

This complex of Co-NTC or Mn-NTC can be sponta6. Пахомов Н. А. Научные основы приготовneously burned in ambient air to produce nanosized ления катализаторов: введение в теорию и практику metal oxide. The cyclic leveling of the charge showed [Текст]: науч. изд. / Н. А. Пахомов; за общ. Ред В. that the Co-NTC or Mn-NTC combustion product А. Садыкова. – Н.: СО РАН, 2011. – 262 с. (used as anode for lithium ion batteries) provides high 7. Електрохімічні генератори. Паливні discharge and charge output power and provides excel- комірки [Електронний ресурс]. – Режим доступа: lent battery stability [51]. https://msd.in.ua/elektroximichni-generatori-palivniA promising anode material for high-performance elementi-komirki/, свободный. – Загол. с экрана. lithium-ion batteries (LIBs) may also be silicon (Si), 8. Керамічна паливна комірка [Електронний but it is rapidly erased due to strong volumetric expan- ресурс]. – Режим доступа: http://sofc-edu.com/, своsion during the introduction / removal of Li. To miti- бодный. – Загол. с экрана. gate structural deterioration Si was doped with various 9. Тарасов Б. П. Проблемы и перспективы соmetal sources, but the resulting materials showed low здания материалов для хранения водорода в связанelectrical conductivity. To solve this contradictory ном состоянии [Текст] / Б. П. Тарасов // Альтернаproblem a new nanocomposite of graphene oxide тивная энергетика и экология. – 2006. – № 2. – С. (rGO) Si / Co-CoSi2 / rGO has been developed by me- 11-17. chanical mixing of Si nanoparticles, Co3O4 microparti10. Orimo, S. I. Complex hydrides for hydrogen cles and rGO nanowires with subsequent carbon-form- storage / S. I. Orimo, Y. Nakamori, J. R. Eliseo, A. Zuting restoration. The proposed nanocomposites demon- tel, C. M. Jensen // Chem. Rev. – 2007. – V. 107. – № strated a high specific capacity of 952 mAh / h with a 10. – P. 4111-4132. preservation of 79.3 % of the capacity after 80 cycles 11. Тарасов Б. П. Методы хранения водорода и of charge / discharge at a current density of 100 mA / g возможности использования металлогидридов [52]. [Текст] / Б. П. Тарасов, В. В. Бурнашева, М. В. ЛоThe analysis of literary sources shows that pro- тоцкий, В. А. Яртысь // Альтернативная энергетика gress in the development of electrochemical energy is и экология. – 2005. – № 12. – С. 14-37. largely determined by the successes in the development 12. Schlesinger, H. I. Sodium borohydride, its hyof active and stable nanomaterials for cathodes and an- drolysis and its use as a reduction agent and in the genodes of fuel cells. However, the high cost and scarcity eration of hydrogen / H. I. Schlesinger, H. C. Brown, of metals make the use of pure metal catalysts unprof- A. E. Finholt, J. R. Gilbreath, H. R. Hoekstra, R. K. itable and require a reduction in their number with the Hyde // J. Am. Chem. Soc. – 2003. – V. 75. – P. 215maximum effectiveness of their use. This is achieved 219. by the use and development of new catalysts on carri13. Galli, S. Development of a compact hydrogen ers. generator from sodium borohydride / S. Galli, M. FranConsequently, the necessity to create inexpensive, cesco, G. Monteleone, R. Oronzio, A. Pozio // Int. J. stable and efficient electrocatalysts is an urgent task of Hydrogen Energy. – 2010. – V. 35. – № 14. – P. 7344today, the solution of which will be of considerable in- 7349. terest in the theoretical and practical aspects.

14. Gervasio, D. Room temperature micro-hydrogen-generator / D. Gervasio, S. Tasic, F. Zenhausern // J. Power Sources. – 2005. – V. 149. – P. 15-21.

REFERENCES: 15. Kojima, Y. Development of 10 kW-scale hy1. Коровин Н. В. Топливные элементы и элек- drogen generator using chemical hydride / Y. Kojima, трохимические энергоустановки [Текст] / Н. В. Ко- K. Suzuki, K. Fukumoto, Y. Kawai, M. Kimbara, P. ровин. – М.: Издательство МЭИ, 2005. – 278 с.

Nakanishi, S. Matsumoto // J. Power Sources. – 2004.

– V. 125. – № 1. – P. 22-26.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 9 16. Hirscher, M. New materials for future energy peroxide fuel cells / W. Yang, S. Yang, W. Sun, G. Sun, storage / M. Hirscher // Handbook of hydrogen storage. Q. Xin // Electrochim. Acta. – 2006. – V. 52. – № 1. – – 2010. – Р. 126-128.

P. 9-14.

17. Demirci, U. B. Cobalt in NaBH4 hydrolysis / 31. Yang, W. Nanostructured silver catalyzed U. B. Demirci, P. Miele // Phys. Chem. Chem. Phys. – nickel foam cathode for an aluminum–hydrogen perox2010. – V. 12. – № 44. – P. 14651-14665. ide fuel cell / W. Yang, S. Yang, W. Sun, G. Sun, Q. 18. Muir, S. S. Progress in sodium borohydride as Xin // Electrochim. Acta. – 2006. – V. 160. – № 2. – P. a hydrogen storage material: Development of hydroly- 1420-1424. sis catalysts and reaction systems / S.S. Muir, X.D. Yao 32. Medeiros, M. G. Magnesium-solution phase // Int. J. Hydrogen Energy. – 2011. – № 10. – P. 5983- catholyte semi-fuel cell for undersea vehicles / M. G. 5997.

Medeiros, R. R. Bessette, C. M. Deschenes, C. J. Pa19. Chandra, M. Dissociation and hydrolysis of trissi, L. G. Carreiro, S. P. Tucker, D. W. Atwater // J. ammonia-borane with solid acids and carbon dioxide: Pow. Sources. – 2004. – V. 136. – № 2. – P. 226-231.

An efficient hydrogen generation system / M. Chandra, 33. Brodrecht, D. J. Aluminum–hydrogen peroxQ. Xu // J. Power Sources. – 2006. – V. 159. – № 2. – ide fuel-cell studies / D. J. Brodrecht, J. J. Rusek // P. 855-860.

Appl. Energy. – 2003. – V. 74. – № 1-2. – P. 113-124.

20. Xu, Q. Room temperature hydrogen genera34. Hasvold, O. Power sources for autonomous tion from aqueous ammonia-borane using noble metal underwater vehicles / О. Hasvold, N. J. Stоrkersen, S. nano-clusters as highly active catalysts. / Q. Xu, M. Forseth, T. Lian // J. Pow. Sources. – 2006. – V. 162. – Chandra // J. Power Sources. – 2007. – V. 168. – № 1. № 2. – P. 935-942.

– P. 135-142.

35. Cao, D. Catalytic behavior of Co3O4 in elec21. Umegaki, T. Boron-and nitrogen-based chem- troreduction of H2O2 / D. Cao, J. Chao, L. Sun, G. ical hydrogen storage materials / T. Umegaki, J. M. Wang // J. Pow. Sources. – 2008. – V. 179. – № 1. – P. Yan, X. B. Zhang, H. Shioyama, N. Kuriyama, Q. Xu 87-91. // Int. J. Hydrogen Energy. – 2009. – V. 34. – № 5. – P. 36. Medeiros, M. G. Optimization of the magne2303-2311. sium-solution phase catholyte semi-fuel cell for long 22. Patel, N. Nanoparticle-assembled Co-B thin duration testing / M. G. Medeiros, R. R. Bessette, C. M. film for the hydrolysis of ammonia borane: A highly Deschenes, D. W. Atwater // J. Pow. Sources. – 2010. active catalyst for hydrogen production / N. Patel, R. – V. 96. – № 1. – P. 236-239.

Fernandes, G. Guella, A. Miotello // Appl. Catal. – 37. Liu, H. Electrocatalytic reduction of O2 and 2010. – V. 95. – № 1 – P. 137-143.

H2O2 by adsorbed cobalt tetramethoxyphenyl porphy23. Tong, D. G. Magnetically recyclable hollow rin and its application for fuel cell cathodes / H. Liu, L. Co-B nanospindles as catalysts for hydrogen generation Zhang, J. Zhang, D. Ghosh, J. Jung, B. W. Downing, E. from ammonia borane / D. G. Tong, X. L. Zeng, W. Whittemore // J. Pow. Sources. – 2006. – V. 161. – № Chu, D. Wang, P. Wu // J. Mater. Sci. – 2010. – V. 45. 2. – P.743-752.

– № 11. – P. 862-867.

38. Raman, R. K. Electro-reduction of hydrogen 24. Prater, D. N. Energy density of a methanol/hy- peroxide on iron tetramethoxy phenyl porphyrin and drogen-peroxide fuel cell / D. N. Prater, J. J. Rusek // lead sulfate electrodes with application in direct boroAppl. Energy. – 2003. – V. 74. – № 1-2. – P. 135-140. hydride fuel cells / R. K. Raman, A. K. Shukla // J. 25. Bewer, T. Novel method for investigation of Appl. Electrochem. – 2015. – V. 35. – № 11. – P. 1157two-phase flow in liquid feed direct methanol fuel cells 1161. using an aqueous H2O2 solution / T. Bewer, T. Beck39. Новый высокоэффективный катализатор mann, H. Dohle, J. Mergel, D. Stolten // J. Pow. для топливных элементов [Електронний ресурс]. – Sources. – 2004. – V. 125. – № 1. – P. 1-9. Режим доступа: https://www.gazeta.ru/sci26. Sung, W. A membraneless microscale fuel cell ence/2007/10/25_a_2263849.shtml, свободный. – Заusing non-noble catalysts in alkaline solution / W. гол. с экрана.

Sung, J.W. Choi // J. Pow. Sources. – 2007. – V. 172. – 40. Кобальт с графеном может вытеснить из № 1. – P. 198-208. топливных элементов дорогую платину [Електрон27. Gu, L. Cathode electrocatalyst selection and ний ресурс]. – Режим доступа: http://ko.com.ua/kodeposition for a direct borohydride/hydrogen peroxide balt_s_grafenom_mozhet_vytesnit_iz_toplivnyh_jelefuel cell / L. Gu, N. Luo, G. H. Miley // J. Pow. Sources. mentov_doroguyu_platinu_67429, свободный. – За– 2007. – V. 173. – № 1. – P. 77-85. гол. с экрана.

28. Miley, G. H. Direct NaBH4/H2O2 fuel cells / 41. Tang, X. Cobalt and nitrogen-doped carbon G. H. Miley, N. Luo, J. Mather, R. Burton, G. Hawkins, catalysts for enhanced oxygen reduction and power L. Gu, E. Byrd, R. Gimlin, P. J. Shrestha, G. Benavides, production in microbial fuel cells. / X. Tang, H. Yong J. Laystrom, D. J. Carroll // J. Pow. Sources. – 2007. – Ng // Electrochim. Acta. – 2017. – № 120. – Режим V. 165. – № 2. – P. 509-516. доступа: 29. Raman, R. K. A. High Output Voltage Direct http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.electacta.2017.06.120.

Borohydride Fuel Cell / R. K. Raman, N. A. 42. Ghosh, A. Palladium-nitrogen coordinated coChoudhury, A. K. Shukla // Electrochem. Sol. Lett. – balt alloy towards hydrogen oxidation and oxygen re2004. – V. 7. – № 12. – P. 488-491. duction reactions with high catalytic activity in renew30. Yang, W. Nanostructured palladium-silver able energy generations of proton exchange membrane coated nickel foam cathode for magnesium–hydrogen

10 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 fuel cell / A. Ghosh, P. Chandran, S. Ramaprabhu // 48. Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы Appl. Energy. – 2017. – № 208. – P. 37-48. [Електронний ресурс]. – Режим доступа: 43. Wang, J. Vacancy-assisted oxygen reduction http://2a3a.ru/li-ion/, свободный. – Загол. с экрана. reaction on cobalt-based catalysts in direct borohydride 49. Ko, H. S. Co/Ti co-substituted layered fuel cell revealed by in-situ XAFS and XRD / J. Wang, LiNiO2 prepared using a concentration gradient method L. Lin, Y. He, H. Qin, S. Yan, K. Yang, A. Li, J. Liu // as an effective cathode material for Li-ion batteries / H. Electrochim. Acta. – 2017. – № 254. – P. 72-78.

S. Ko, J. H. Kim, J. Wang, J. D. Lee // J. Power Sour. – 44. Ma, J. Effect of cobalt precursors on Co3O4 2017. – № 372. – P. 107–115. anodic catalyst for a membrane-free direct borohydride 50. Schmidt, S. Fe and Co methylene diphosphofuel cell / J. Ma, X. Gao, D. Wang, T. Xue, S. Yang // nates as conversion materials for Li-ion batteries / S. J. Alloys and Compounds. – 2017. – № 724. – P. 474- Schmidt, S. Sallard, D. Sheptyakov, M. Nachtegaal, P. 480.

Novak, C. Villevieille // J. Power Sour. – 2017. – № 45. Guo, F. Enhancement of direct urea-hydrogen 342. – P. 879–885. peroxide fuel cell performance by three-dimensional 51. Han, X. Preparation of highly activated porous nickel-cobalt anode / F. Guo, D. Cao, M. Du, K. Co/Mn-1,4,5,8-naphthalenetetra-carboxylate and its Ye, G. Wang // Appl. Surf. Scie. – 2017. – № 153. – combustion product as anodes for Li-ion batteries / X. Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.ap- Han, H. Mao, H. Liu // J. Electroan. Chem. – 2017. – susc.2017.12.153. № 3487.

– Режим доступа: 46. Garcia, E. M. The electrochemical behavior of https://doi:10.1016/j.jelechem.2017.08.046. cobalt electrodeposits on 430 stainless steel as solid ox52. Park, A. R. Si/Co-CoSi2/reduced graphene oxide fuel cell interconnect / E. M. Garcia // Surf. Coat. ide ternary nanocomposite anodes for Li-Ion batteries Technol. – 2013. – № 235. – P. 10-14. with enhanced capacity and cycling stability. / A R. 47. Литий-ионные аккумуляторы [Електрон- Park, M. G. Nam, A. Y. Kim, K. S. Kim, M. S. A. S. ний ресурс].

– Режим доступа: Shah, J. Y. Lee, W. J. Kim, J. K. Lee, P. J.Yoo // J. http://keeppower.com.ua/li-ion-article, свободный. – Alloys Compounds. – 2017. – № 42535. – Режим Загол. с экрана. доступа: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.07.119.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

11

MEDICAL SCIENCES OPTIMIZATION OF METHODS FOR DIAGNOSTIC AND TREATMENT OF PATIENTS WITH HEPATIC ABCESSES Ali-Zade S. Candidate of medical sciences, Assistant of the Department of Surgical Diseases №1, Avicenna Tajik State Medical University ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ С АБСЦЕССАМИ ПЕЧЕНИ Али-Заде С.Г. кандидат медицинских наук, ассистент кафедры хирургических болезней №1, ТГМУ имени Абуали ибни Сино Abstract The article presents the results of 24 clinical observations of patients with liver abscess. The possibilities of the integrated and effective use of modern minimally invasive surgical technologies in the diagnosis and treatment of patients with this pathology are shown. Аннотация В статье приведены результаты 24 клинических наблюдений больных с абсцессом печени. Показаны возможности комплексного и эффективного использования современных малоиивазивных хирургических технологий в диагностике и лечении больных с данной патологией.

Keywords: liver abscesses, ultrasound, CT scan. Ключевые слова: абсцесс печени, ультразвуковое исследование, компьютерная томография. Введение. Одним из наиболее грозных поражений гепатобилиарной системы являются абсцессы печени. Частота встречаемости данной патологии в структуре гнойных хирургических заболеваний колеблется от 0,006 до 0,022% случаев [1, с.81; 7, с.31]. За последние годы резко увеличилось количество миниинвазивных и открытых операций на печени и желчевыводящих системах, а также транспеченочных дренажей, что, в свою очередь, привело к увеличению частоты развития холангиогенных абсцессов печени [2, с.43]. Особое внимание уделяется диагностике абсцесса печени, которая на сегодняшний день не представляет особых сложностей. Следует отметить, что при диагностике данной патологии чувствительность УЗИ достигает 87–96%, чувствительность метода компьютерной томографии составляет 90–97% [4, с.52; 5, с.87]. В современной хирургии в качестве терапии широко применяется чрескожная пункция абсцесса печени и его дренирование [6, с.90]. Тем не менее, частота летальных исходов при данном заболевании остаётся высокой и составляет 11-36% [3, с.83]. Цель исследования – оптимизация результатов диагностических мер и оперативного лечения

абсцесса печени с использованием мини–инвазивных технологий. Материалы и методы исследования. Под нашим наблюдением находились 24 пациента с абсцессами печени. Распределение больных по причине заболевания приведено в таблице 1. Из них с холангитом и последующим холангиогеным абсцессом печени было 8 (33,3%) больных, в 4 (16,7%) случаях наблюдалась тупая травма живота с посттравматическим абсцессом печени, абсцессы после эхинококкэктомии из печени (остаточная полость) наблюдались у 4 (16,7%) пациентов, у 2 (8,3%) больных причиной абсцесса печени явился распад кисты альвеококкоза. В 2 (8,3%) случаях причиной абсцесса печени явились опухоли: у одного имела место опухоль нижней полой вены, у другого – опухоль печени с распадом. У 2 (8,3%) пациентов наблюдалось осложнение после тромбоза воротной вены, ещё у 2 (8,3%) пациентов причины абсцесса печени не были установлены, у этих больных сопутствующим заболеванием был сахарный диабет, а в анамнезе отсутствовали травмы живота. Таблица 1

Распределение больных по причинам заболевания Причины Абс. Холангит 8 Тупая травма живота 4 После эхинококкэктомии из печени (остаточная полость) 4 Альвеококкоз печени 2 Опухолевый генез 2 После тромбоза воротной вены 2 Причина абсцесса не выявлена 2

% 33,3 16,7 16,7 8,3 8,3 8,3 8,3

12

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Возраст больных колебался от 23 до 82 лет, (8,3%) больных поступили в удовлетворительном средний возраст составил 50,1±3,4 лет. Женщины состоянии, у 2 (8,3%) пациентов была легкая стесоставили 11 (45,8%) человек, а мужчины 13 пень тяжести, в среднетяжелом и тяжелом состоя(54,2%). Всем пациентам было выполнено ультра- нии поступили 20 (83,3%) пациентов. У 4 больных звуковое исследование на аппарате «SIEMENS» причиной холангиогеного абсцесса явилась лапарофирмы Acuson – CV 70 (Германия), мультичастот- скопическая холецистэктомия, у одного больного ным конвексным датчиком 3,5 МГц, работая в ре- имелось ятрогенное повреждение правого протока альном масштабе времени с использованием три- печени, в 2 (8,3%) случаях отмечалось развитие заплексного сканирования. До пункции больным про- болевания после лапаротомии, холецистэктомии, и водили обезболивание анальгин-50%- дренирования холедоха, у 1 (4,2%) больного – по2,0+димедрол-1%-1,0в/м или промедол-1%-1,0 в/м сле трансторакальной гастрэктомии. В 3-х (12,5%) с последующей местной анестезией новокаином случаях развился посттравматический абсцесс по0,5%-20мл +лидокаин -2%-4мл с лимонной короч- сле получения тупой травмы живота, а в 1 (4,2%) кой до брюшины. Разрез на коже зависел от диа- случае отмечалось развитие заболевания после паметра дренажа (0,5-0,8см), проводили иглу полости дения с высоты. Абсцесс печени был диагностироабсцесса, и по игле вводили проводник и устанав- ван в период от 12 дней до 2 месяцев. Во всех слуливали дренаж фирмы «COOK» размерами 14-16 Fr чаях у пациентов наблюдалась стёртая клиника.

(French). Некоторым больным с холангиогеными Симптоматическая картина характеризовалась абсцессами размерами от 1-2 см проводилась одно- наличием гипертермии вплоть до лихорадки, обмоментная пункция абсцесса. После установки дре- щей слабости, снижением аппетита. В 16 (66,7%) нажа содержимое абсцесса освобождали, полость случаях пациенты жаловались на наличие боли в абсцесса промывали антисептическими раство- области подреберья справа. В крови отмечалось рами, ежедневно проводили УЗИ. Эффективность увеличение числа лейкоцитов и снижение числа лечения определяли по размеру остаточной поло- эритроцитов и гемоглобина. сти. Удаление дренажа проводили под контролем Ультразвуковая картина при абсцессе печени УЗИ. Кроме того, больные получали дезинтоксика- характеризовалась наличием образования непрационную и антибактериальную терапии. вильной формы, контуры которого не имеют чётРезультаты исследования и их обсуждение. ких границ, со сниженной эхогенностью либо её отПациенты с абсцессами печени были госпитализи- сутствием и др. Размеры абсцесса печени при УЗИ рованы в городскую клиническую больницу скорой диагностике составили от 2 до 18 см (рис. 1, 2). медицинской помощи г.Душанбе. При этом 2

Рисунок 1 Ультразвуковое исследование абсцесса правой доли печени в В–режиме По количеству абсцессов печени выделили несколько групп больных: солитарные – наблюдались у 15 (62,5%) больных, множественные – у 5 (20,8%) и милиарные - у 4 (16,6%) пациентов. У 14 (58,3%) больных абсцессы печени располагались в правой доле, у 4 (16,7%) больных - в левой доле и в 6 (25%) случаях - в обеих долях печени.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

13

Рисунок 2 Ультразвуковое исследование абсцесса левой доли печени в В–режим Компьютерная томография выполнена у 4 больных. При этом наблюдались характерные изменения в печени – образование жидкостной плотности, с четкими границами, неровными контурами, с перифокальным отеком (рис. 3).

Рисунок 3 КТ изображение, абсцессы правой доли печени Дренирование абсцесса печени выполнялось под контролем УЗИ. Определение направления пункционного канала проводилось с помощью данных УЗИ с выбором места пункции на коже. Выбор доступа проводился таким образом, чтобы расстояние от места введения дренажа до его попадания в полость абсцесса печени составляло свыше 3 см здоровой печёночной ткани. Данное условие способствует предотвращению выхождения в брюшную полость содержимого из полости абсцесса с дальнейшим развитием гнойного перитонита. Таким образом, доступ для дренирования абсцесса печени избирался в зависимости от его расположения. Так, в 10 (41,7%) случаях процедура проводилась

трансабдоминальным доступом, в 6 (25,0%) случаях дренирование выполнялось боковым доступом, ещё в 8 (33,3%) случаях для дренирования был выбран межреберный доступ. Дренажная трубка на УЗИ при проведении процедуры представлялась в виде гиперэхогенной структуры (рис. 4). Во всех случаях был достигнут желаемый лечебный эффект – клиническое состояние больного улучшилось, отмечалось снижение температуры тела до нормальных величин, появление аппетита, улучшение показателей крови. На УЗИ наблюдалось уменьшение и исчезновение полости абсцесса. Дренаж удалялся на 14-25 сутки.

14

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

Рисунок 4 Ультразвуковое изображение дренажной трубки в полости абсцесса Осложнения в виде кровотечения или желчеистечения и перитонита не наблюдались. Болевой синдром купировали с помощью обезболивающих средств. У 2 больных на 14-15 сутки после пункции абсцесса по поводу альвеококкоза была выполнена обширная правосторонняя гемигепатэктомия. У одного больного после ятрогенного повреждения правого протока была выполнена правосторонняя гемигепатэктомия. Летальный исход наблюдался у 4 (16,6%) больных. Из них в 2-х случаях после обширной правосторонней гемигепатэктомии, в 1 случае отмечался тромбоз воротной вены с последующим развитием септического состояния и полиорганной недостаточности, ещё у 1 больного имелась опухоль печени с распадом и последующим метастазом в брюшную полость. Заключение. Таким образом, при наличии абсцесса печени и стертой клинической формы всем больным необходимо проводить УЗИ или КТ. После установки диагноза, в зависимости от причины абсцесса, проводится миниинвазивное хирургическое лечение. Свою значительную результативность показало чрескожное дренирование. Выполнение данной манипуляции непосредственно под контролем УЗИ позволяет добиться необходимого результата и предупредить развитие грозных осложнений на всех этапах проведения данной процедуры: выбор оптимального расположения пункционного канала, проведение дренажа, контроль за эвакуацией содержимого из полости абсцесса и промыванием антисептическими растворами, уменьшение размеров абсцесса печени при УЗИ вплоть до исчезновения выделяемого содержимого. Выраженная эффективность и отсутствие грозных осложнений являются основанием для рекомендации к использованию чрескожного дренирования под УЗ контролем при абсцессах печени.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Ахмедов С.М. Место резекции в комплексном лечении абсцессов печени // Актуальные вопросы гепатобилиарной хирургии: материалы XXI Международного конгресса ассоциации гепатобилиарных хирургов стран СНГ. – Пермь, 2014. – С.

81.

2. Бельков А.В. Правосторонняя гемигепатэктомия по поводу абсцесса печени, осложненная рецидивирующим профузным кровотечением / А.В. Бельков [и др.] // Хирургия. – 2000. – №12. – С.

43-44.

3. Благитко Е.М. Абсцессы печени: динамика причин и исходов / Благитко Е.М., Пащина С.Н., Беспалов А.А. // Актуальные вопросы гепатобилиарной хирургии: материалы XXI Международного Конгресса ассоциации гепатобилиарных хирургов стран СНГ. – Пермь, 2014. – С. 83.

4. Вилсон Дж.И. Ультразвуковое исследование в диагностике посттравматических абсцессы печени и контроле мини-ивазивных лечебных вмешательств // «Травма». - 2016. – Т. 17, №1. - С.5157.

5. Гаюров У.Х. Диагностика и тактика лечения холангиогенных абсцессов печени / Гаюров У.Х., Курбонов К.М. // Актуальные вопросы гепатобилиарной хирургии: материалы XXI Международного конгресса ассоциации гепатобилиарных хирургов стран СНГ. – Пермь, 2014. – С. 87-88.

6. Заривчацкий М.Ф. Оптимизация диагностики и лечения абсцессов печени // Актуальные вопросы гепатобилиарной хирургии: материалы XXI Международного конгресса ассоциации гепатобилиарных хирургов стран СНГ. – Пермь, 2014. – С.90-91.

7. Зубов А.Д. Посттравматические абсцессы печени: ультразвуковая диагностика и мини-инвазивное эхоконтролируемое лечение / А.Д. Зубов, Дж.И. Вилсон // «Травма» – 2014. –Том 15, – №3, – С.31-37.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 15 PSYCHOEDUCATIONAL MODULE AS A COMPONENT OF COMPLEX SYSTEM OF MEDICALPSYCHOLOGICAL SUPPORT FOR FAMILIES, WHERE A PATIENT WITH ENDOGENOUS MENTAL DISORDER LIVES Kaminska A. MD, PhD, Associated professor, Department of Medical Psychology and Psychiatry with the Course of Postgraduate Education of National Pirogov Memorial University, Vinnytsya, Ukraine Pshuk N. MD, PhD, DSci, Professor, Head of Medical Psychology and Psychiatry Department with the Course of Postgraduate Education, National Pirogov Memorial Medical University, Vinnytsya Stukan L. MD, PhD, Associated professor, Department of Medical Psychology and Psychiatry with the Course of Postgraduate Education of National Pirogov Memorial University, Vinnytsya, Ukraine Abstract Family environment of patients with endogenous mental disorders should be considered as a powerful source of socio-therapeutic resource for restoring patients’ personality potential and contributing to their social adaptation. In this article psychoeducation is presented as one of the key approaches in multidimensional system of psychosocial rehabilitation. The article focuses on psychoeducation as an integral part of complex system of medical-psychological support for families, where a patient with endogenous mental disorder lives.

Keywords: psychosocial rehabilitation, psychoeducation, family caregivers, endogenous mental disorders, medical-psychological support system, family burden.

Recently, psychosocial therapy and rehabilitation of patients with endogenous mental disorders (EMD) as a form of psychiatric care has been widely recognized and used in Ukraine and in the world. In context of the biopsychosocial model of development of EMD, family environment of patients should be considered as a powerful source of socio-therapeutic resource for restoring patient's personality potential, contributing to social adaptation and achieving equal status in society [5, p. 162. At the same time, data from current research indicate numerous negative effects of living and interacting with a mentally sick family member, in particular for family caregivers, who take responsibility for the psychosocial support of a patient, associated with significant psychosocial burden [11, p. 100]. Patients with affective disorders and schizophrenia and their family caregivers often face discrimination, misunderstanding and stigmatization. At the onset of the disease, psychopathological symptoms can be difficult to understand and accept by family members, triggering a wide range of psychological reactions, that are not always constructive and conducive to the psychosocial rehabilitation and readaptation of the patient. Symptoms of affective disorders and schizophrenia are challenging for the family, where a patient with EMD lives [9, p. 508].

Some symptoms, such as hallucinations and delusional ideas, are often confusing and frightening, whereas depressive mood, suicidal thoughts and attempts, apathy, cognitive deficits can dramatically alter patient's personality, affecting emotional, cognitive, and behavioral reactions, in turn, it affects the entire family system and ultimately the disease course [12, p. 7].

In this regard, development and implementation of psycho-educational work into the complex system of medical-psychological support for families, where patients with EMD live, is an urgent task of modern medical psychology.

For domestic psychiatric practice, psycho-educational work with family caregivers of patients with

EMD is a fairly new type of psychosocial intervention.

Meanwhile, in foreign literature psychoeducation is presented as one of the key approaches to the training and psychosocial treatment of patients with mental disorders and support for their family caregivers, and is considered as a significant component of psychosocial interventions in the multidimensional system of psychosocial rehabilitation.

The aim of our study was to substantiate scientifically a complex system of medical-psychological support for families, where mentally sick patient lives, from the standpoint of a systematic approach, based on the study of clinical and psychological manifestations and risk factors for the development of family functioning disorders in families, where patients with EMD live.

In order to achieve the aim of the study, 243 family caregivers (FC) of patients with paranoid schizophrenia (main group 1 - 168 persons, G1) and affective disorders (main group 2 - 75 persons, G2) were examined in 2015–2019 on the basis of informed consent with the principles of medical bioethics and deontology, using specially designed questionnaire and psychological testing tools.

The criteria for inclusion of the respondents to the study were: informed consent for clinicalpsychological examination and psychological testing, no prior requests for help from a psychiatrist, no history of traumatic brain injury. Control group (CG) included 55 mentally healthy persons (35 female and 20 male), in whose families were was no mentally sick patient, and who had never sought for the help of a psychiatrist.

The work was carried out in three stages: at first stage we examined the respondents of G1 and G2 in order to study in depth social-psychological, individual-psychological, interpersonalcommunicative and behavioral predictors of family disaptation. The second stage of work included substantiation, development and implementation of an

16 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 appropriate system of medical-psychological support 2) formation of the ability to predict consequences for families, where patients with EMD live, based on of their behavior, to understand manifestations of verdata obtained during the previous stage of work. At bal and non-verbal communication, to be guided in the third stage, the efficiency of implemented system was overall picture of interpersonal interaction; evaluated.

3) mastering skills of constructive coping behavior On the basis of the analysis of the data, obtained under stress conditions; during the first stage, we developed a theoretical 5) creating conditions for expanding the range of substantiation and proposed an algorithm for a complex emotional response and development of reflection in system of medical and psychological support for FC of process of interpersonal interaction; patients with EMD. Targets of psychocorrectional 7) creating favourable conditions for forming adeinfluence, aimed at the development of constructive quate interpersonal interaction in family; behavior and improving quality of interpersonal 8) creation of preconditions for development of communication of patients with EMD, were defined. value-based attitudes aimed at preserving health and acIntegrative approaches were used including the tivating personal adaptive capacity in FC. following methods: In terms of content, proposed system of medical- cognitive-behavioral psychotherapy; psychological support for FC of patients with EMD is a - mindfullness-oriented cognitive therapy; three-component structure (Fig. 1): - psychotraining; 1. psychoeducational module aimed at psychoedu- art therapy. cation of family caregivers of patients with EMD on the Choice of the method of psycho-corrective inter- causes, mechanisms of formation, approaches to treatvention and specific content of psycho-correction ses- ment and consequences of mental disease; sions were determined by the actual goals of psycho2. practically oriented module (psychotraining, correction. group and individual psychocorrection work in cogniThe proposed system of measures was aimed at tive-behavioral approach, mindfulness), aimed at enforming an adequate attitude of family caregivers to- hancing awareness of feelings, deepening of self-unwards the illness of a family member, improving com- derstanding, activation of adaptive potential, involvemunicative competence through formation of empathic ment of personality resource components, working out skills, effective communication and adaptive coping intrapersonal and interpersonal conflicts related to the behavior, creating favorable conditions for activating illness of a family member, expression of negative communication resources and enhancing adaptive per- emotions; sonality potential.

3. developmental module, based on psychotrainThe objectives of the system were: ing as a special form of work with an individual and a 1) providing FC of patients with realistic ideas group, aimed at acquiring knowledge, skills, assimilaabout causes, mechanisms of development, peculiari- tion of effective ways of communication, activation of ties and consequences of the disease, understanding communicative resources through such methods as possibilities of its treatment, prognosis, as well as im- group discussion, modelling of family situations, artportance of socio-therapeutic environment for social therapeutic techniques. adaptation of patients and prevention of stigmatization;

• І module – psychoeducational.

• Tasks: theoretical awareness-raising for family caregivers about mental disease problem, building motivation for further psychocorrective work.

І

• ІІ module – practice-oriented.

• Tasks: enhancing resilience, development of psychological selfregulation skills, creating conditions for activating personality adaptation potential, activating personality communicative resources, communication competrence development.

ІІ

ІІІ

• ІІІ module – developmental.

• Tasks: learning constructive coping-behavior skills.

Fig. 1 Algorithm of psycho-corrective measures for family caregivers of patients with EMD Our system provides combination of group and individual forms of psycho-corrective work with the use of appropriate means, techniques and methods of psycho-corrective influence (Table 1).

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

17 Table 1 Targets and content of an integrative system of psycho-corrective measures for family caregivers of patients with EMD Target Aim Means 1. development of an adequate type of attitude towards the patient; Psychoeducation, 2. elimination of dramatic and negative tendencies group - dramatic or negative towards the patient; psychocorrection, attitude towards the patient 3. realistic, conscious and responsible attitude to the cognitive-behavioral disease, its treatment and its possible consequences; psychotherapy 4. raising the level of social adaptability of the family as a whole.

1. reducing overall stress; Art therapy, - pathological psycho- 2. normalization of psycho-emotional state; mindfulness-oriented emotional state 3. reducing the level of neuroticism; cognitive therapy 4. actualization of personal resources of self-change; - decrease in communication 1. development of empathic and affiliation resources; Group resource, negative 2. reduction of sensitivity to neglection; psychocorrection, communication attitude, 3. formation of communicative competence communication insufficient development of 4. raising the level of social adaptability and restoring competence training, social intelligence satisfaction with social achievements mindfulness 1. mastering coping skills; Group 2. enhancing stress resistance and psychological psychocorrection, - maladaptive behavioral resilience; cognitive-behavioral patterns 3. formation of productive coping; psychotherapy, 4. activation of adaptive personal resources mindfulness

The tasks of the psychoeducational module were: stimulation of formation of an active personal position of family caregivers on overcoming and prevention of consequences of mental disorder, development of responsibility for their social behavior and learning adequate coping strategies to use according to the presence of mental pathology in a close family member, restoring social contacts and improving psycho-emotional and social-communicative competence.

The main assets of the psychoeducational module of medical-psychological support system for FC of patients with EMD are: 1. awareness-raising about mental illness that facilitates the timely recognition and management of certain painful manifestations and symptoms in a family member; 2. receiving psychosocial support when group is a constant source of support and, at the same time, a therapeutic environment in which FC can develop adequate communication skills and coping behaviors in sheltered, emotionally secure conditions; 3. meeting the psychological needs of communication, group acceptance, belonging; 4. creation of favorable basis for further medicalpsychological interventions.

Psychoeducation as a group method of work, belongs to the so-called educational type, in which sessions are built on the principle of a thematic educational seminar with elements of social and behavioral training. Psychoeducation is focused on providing information, including a list of specific issues discussed in the group.

Participants are provided with information on specific issues (for example, on the pathogenesis of the disease and features of drug therapy) with the simultaneous monitoring of the psycho-emotional state of FC.

Group sessions help support FC and patients at a stable level of functioning; help FC and their "significant others" better understand the nature and features of mental illness and how it affects the patient and family members; contribute to the recognition of life stressors that can provoke exacerbations; help to properly change family functioning during worsening of the patient's condition.

Thus, on the basis of in-depth study of socio-psychological features of family functioning as a sociotherapeutic environment, we offered an integrative system of psychoeducation and psychocorrection aimed at normalization of psycho-emotional state, development of adaptive behaviors of family caregivers, enhancement of their empathy and affiliation resource, creation of favorable conditions for activation of personal resources and adaptive capacity of patients with EMD. By structure, the system of medical-psychological support for families of patients with EMD included three main stages: a) psychodiagnostic; b) complex psychocorrection; c) monitoring of psychological changes. The targets of medical-psychological support system were: dramatic or negative type of attitude towards the patient, pathological psycho-emotional state (psycho-emotional overload), maladaptive behavioral patterns, individual psychological factors reducing the communicative resource, insufficient development of social intelligence.

83 FC of patients with EMD (two psychocorrection subgroups, SG1 – family caregivers of patients with paranoid schizophrenia and SG2 - family caregivers of patients with affective disorders) were involved in psycho-corrective measures. The control subgroups included 80 PP patients with EMD (CSG1 and CSG2), who did not participate in psychoeducational and psychocorrective activities.

18

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 The period of determining the effectiveness of de- a decrease in severity of indicators on the scale of "beveloped medical-psychological support system was 6 havioral problems", "stigma", "problems with psychimonths from the beginning. Effectiveness criteria were atric institutions", "influence on family" "dependence" the dynamics of family burden on the scale of family with a simultaneous increase in indicators on the scales burden assessment and the dynamics of quality of life "accumulation of positive personal experience" and indicators. "positive aspects of relationships" in family caregivers The effectiveness of proposed system of medical- of patients with EMD, who participated in psychoedupsychological support was evaluated by psychological cational and psychocorrective activities (P <0.001) (fig. testing method (Caregiver Burden Inventory (CBI), 36- 2). item Short Form Survey (SF-36). Significant reductions in the burden on the family were found, including 30 26

25

25

25

22

21

20

20

18

20

20

18

18 17 17

16

15

12

14 13

18 17

16 14

13 11 10

10

10

14 12 10

18 16 14

17 12 12

12

11

9

8 6

5

5 0 Behaviora Negative l symptom problems s

Stigma

Problems with Supportin psychiatri Influence Depende g the c on family nce patient institutio ns

Lesion

Accumula tion of Positive positive aspects of personal relationsh experienc ips e

SG1

20

18

13

20

17

17

10

16

17

11

CSG1

26

21

16

25

25

18

14

18

12

6

SG2

12

13

5

10

17

10

12

14

20

12

CSG2

18

14

8

11

18

14

16

22

12

9

SG1

CSG1

SG2

CSG2

Figure 2. Dynamics of family burden indicators in subgroups of family caregivers (CBI, scores) In control subgroups of family caregivers of patients with EMD, positive dynamics wasn’t identified.

The study of quality of life in family caregivers of patients with EMD, who participated in psychoeducational and psychocorrective sessions, allowed to determine its increase in terms of physical and psychological functioning compared to the control subgroups (P <0.01).

Thus, a system of medical-psychological support for family caregivers of patients with endogenous mental disorders was developed, which included elements of psychoeducation and psychocorrection by methods of cognitive-behavioral psychotherapy; mindfulnessoriented cognitive therapy; psychological training; art therapy. This system needs further implementation and study of its effectiveness in decreasing family disadaptation in families, where a patient with endogenous mental disorder lives.

REFERENCES: 1. Абабков В. А. Адаптация к стрессу. Основы теории, диагностики, терапии / В. А. Абабков, М. Перре. – СПб. : Речь, 2004. – 165 с.

2. Набиуллина Р. Р. Механизмы психологической защиты и совладания со стрессом (определение, структура, функции, виды, психотерапевтическая коррекция. [Учебное пособие] / Р. Р. Набиуллина, И. В. Тухтарова. – Казань, 2003. – 98 c.

3. Райгородский Д. Я. Практическая психодиагностика. Методики и тесты / Д. Я. Райгородский.

– Самара: Издательский дом «БАХРАХ–М», 2008.

– 672 с.

4. Antonovsky A. Health, Stress and Coping / A. Antonovsky. – San Francisco: Jossey – Bass, 1979. – 255 p.

5. Berk L., Berk M., Dodd S. et al. Evaluation of the acceptability and usefulness of an information website for caregivers of people with bipolar disorder. / L.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 19 Berk, M. Berk, S. Dodd et al. // BMC Medicine / – 2013.

10. Nadkarni R.B., Fristad M.A. Stress and Sup– № 11. – №. 1. – P. 162. port for Parents of Youth with Bipolar Disorder. / 6. Caplan G. Mastery of stress: psychosocial as- R.B.Nadkarni, M.A. Fristad // The Israel Journal of pects / G. Caplan // Am. J. Psychiatry. – 1981. – Vol. Psychiatry and Related Sciences. – 2012. – № 49 (2). – 138, № 4. – P. 413 – 420. Р. 104 – 110.

7. Lazarus R. S. Coping theory and research: Past, 11. Narasipuram S., Kasimahanti S. Quality of present and future / R. S. Lazarus // Psychosomatic life and perception of burden among caregivers of perMedizine. – 1993. – V. 55. – P. 234 – 247. sons with mental illness / S. Narasipuram, S. Kasi8. Matarazzo J. Behavior health and behavioral mahanti // AP J Psychol Med Am J Nurs. – 2012. – № medicine: frontiers for a new health psychology. Amer- 13(2). – P. 99 – 103. ican Psychologist. 1980;35:807–17. [PubMed] 12. Pompili M., Harnic D., Gonda X., Forte A., 9. Miklowitz D.J. Family Treatment for Bipolar Dominici G., Innamorati M., Girardi, P. Impact of livDisorder and Substance Abuse in Late Adolescence. / ing with bipolar patients: Making sense of caregivers’ D.J. Miklowitz // Journal of Clinical Psychology. – burden./ M. Pompilli, D. Harnic et al. // World Journal 2012. – № 68 (5) – P. 502 – 513. of Psychiatry, № 4 (1) – 2014. – P. 1 – 12.

THE RELATIONSHIP BETWEEN PECULIARITIES OF THE IMMUNITY AND CLINICAL SYMPTOMS IN EPISODIC PARANOID SCHIZOPHRENIA Mikhailova I. PhD, learding researcher Moscow Research Institute of Psychiatry - Affiliated Office of National Medical Research Center of Psychiatry and Narcology, named V.P. Serbsky, The Ministry of health, Russia Orlova V. DMS, professor, chief researcher Moscow Research Institute of Psychiatry - Affiliated Office of National Medical Research Center of Psychiatry and Narcology, named V.P. Serbsky, The Ministry of health, Russia MinutkoV. Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Clinic Mental Health Clinic, Russia, Moscow Simonova A. DMS, professor of General medical practice chair, Moscow regional research institute (GBUZ MONICA) named M. F. Vladimirsky Russia, Moscow ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ОСОБЕННОСТЯМИ ИММУНИТЕТА И КЛИНИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПРИСТУПООБРАЗНОЙ ПАРАНОИДНОЙ ШИЗОФРЕНИИ Михайлова И.И. канд.мед.н., ведущий научный сотрудник «Московский институт психиатрии» - филиал ФГБУ «Национальный Медицинский Исследовательский Центр Психиатрии и Наркологии» Минздрава России им. В.П. Сербского, Россия, Москва Орлова В.А. д.мед.наук, профессор «Московский институт психиатрии» - филиал ФГБУ «Национальный Медицинский Исследовательский Центр Психиатрии и Наркологии» Минздрава России им. В.П. Сербского, Россия, Москва Минутко В.Л. д.мед.наук, профессор, руководитель клиники Клиника «Психическое здоровье», Россия, Москва Симонова А.В. д.мед.наук, профессор кафедры общей врачебной практики, Московский областной научно- исследовательский институт (ГБУЗ МОНИКИ) им. М.Ф.Владимирского, Россия, Москва.

Abstract For the aim to investigate the systemic relationships between the tension of the different immunity components (cellular, humoral and phagocytic ones) and clinical features of episodic paranoid schizophrenia 47 patients (25 patients with F20.01-02 and 22 – with F20.03) were studied. For the symptoms assessment BPRS rating was used. The 21 parameters of nonspecific immunity status and the specific one - the Ig M and nuclear Ig G to herpes virus group (herpes simplex virus types 1 and 2, cytomegalovirus, Epstein-Barr virus) concentration in the blood serum were investigated.

20

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 We determined the leukocyte content, the lymphocyte subpopulations and the leukocyte phagocytosis in PHAGOTEST with fluorescein (FITC)-labeled opsonized bacteria and calculated the phagocytic index (PhI), the circulating immune complexes (CIC) level by spectrophotometry. The antibodies against the herpesviruses (HSV1, HSV-2, CMV, EBV) were determined using the ELISA test. Total serum immunoglobulins, IgG, IgM, and IgA, were determined by immunoturbidimetry. The correlation analysis was done by the program Statistica 6.0 for Windows (StatSoft, USA).

The results of the study indicate etiopathogenetic link between schizophrenia and persistent herpes infection.

Desirability of developing specific criteria for the laboratory diagnosis of infections in schizophrenia and appropriateness participation in treatment of patients with schizophrenia infectiologists and immunologists were identified. Аннотация С целью выявления взаимосвязи между напряженностью различных звеньев иммунитета и клиническими особенностями течения параноидной шизофрении было обследовано 47 больных (25 человек с F20.01-02 и 22 – с F20.03 по МКБ-10). Для психометрии использовалась шкала BPRS. В качестве иммунологических показателей определялись уровни IgM и IgG к ВПГ1, ВПГ2, ЦМВ, ЭБВ в сыворотке крови (методом ИФА); 21 показатель иммунного скрининга. Статистическая обработка данных проводилась в программе Statistica 6.0 для Windows (StatSoft, США). Полученные данные говорят в пользу этиопатогенетической связи шизофрении с хронической герпесвирусной инфекцией. Выявлена необходимость разработки особых критериев лабораторной диагностики инфекций при шизофрении с учетом специфичного для нее состояния иммунной системы и целесообразность участия в лечении больных шизофренией инфекционистов-иммунологов.

Keywords: schizophrenia; immune system; lymphocytosis; herpesviruses; HSV-1; HSV-2; CMV; EBV. Ключевые слова: параноидная шизофрения, иммунитет, лимфоцитоз, герпесвирусы, ВПГ1, ВПГ2, ЦМВ, ЭБВ. Введение В настоящее время в рамках клинико-биологического подхода активно исследуются взаимосвязи между различными состояниями и особенностями иммунитета, и клиническими характеристиками шизофрении. Описанный при шизофрении воспалительный процесс в ЦНС и церебральных сосудах (8, 12, 16, 26, 18) рядом авторов связывается с врожденными и приобретенными аномалиями иммунитета (7, 17, 36), нарушением регуляторной функции мозга (3) и инфекцией (10, 12, 18, 23). В частности, предположение о значимой роли вирусов в психопатологии впервые сделано Менинджером в 1922 году на материале больных гриппом. В 1954 году М.А. Морозов обнаружил в крови больных шизофренией вирусоподобные тельца, а Г.Д. Кобринский (1972) - атипичные АГ и отсутствующие у здоровых структуры в лейкоцитах. Тогда же И. В. Домашнева отметила наличие пассируемого эффекта при введении центрифугата ликвора больных шизофренией в мозг мышей (цит. по 10). Приведенные и многие другие данные говорили в пользу вирусной гипотезы шизофрении, но окончательно она не была доказана. В последние десятилетия, на современном этапе развития вирусологии, исследования по теме вновь активизировались (2, 8, 20, 31, 33, 3537) и перешли на иной уровень. Новые данные о механизмах вирусной персистенции в виде взаимодействия между собой и с организмом больного популяций полноценных и дефектных вирусов одного вида (6) могут объяснить медленный характер протекания инфекции у больных шизофренией с атипичными проявлениями, а данные эпигенетики о встраивании вирусного генетического материала в ДНК человека могут объяснить механизмы наследования шизофрении в рамках вирусогенетической гипотезы (9).

В описанном контексте представляет особый интерес исследование роли в шизофреническом процессе герпетических вирусов в связи с их тропностью к лимфоцитам, нейронам, клеткам сосудистого эндотелия и способностью встраиваться в ДНК человека и передаваться по наследству (1,4). В ряде исследований показана зависимость между титрами сывороточных специфических антител к герпесвирусам и выраженностью некоторых психопатологических симптомов (29,30,32,35,37). Выявлена резистентность к психотропной терапии при шизофрении у пациентов с цитомегаловирусной инфекцией (2). Результаты сравнительных исследований уровней противогерпетических антител у лиц с шизофренией по сравнению со здоровыми противоречивы. Так, Krause D. с соавторами (25) выявили более высокие титры антител к нейротропным инфекционным агентам, в частности, герпетическим вирусам (ВПГ, ЦМВ и ЭБВ) у больных шизофренией по сравнению с контролем. L. Witte с соавторами (2015), напротив, не обнаружили достоверных различий между уровнями IgG к ВПГ-1/ВПГ-2, ВВЗ (Varicella Zoster), ЭБВ и ЦМВ в группах здоровых лиц и больных шизофренией (36). По данным Gutiérrez-Fernández J, Luna del Castillo JD, Mañanes-González S (2015) частота выявления ВПГ1 и ВГЧ-6 при шизофрении не превышает таковую у здоровых лиц (23).

Torrey с соавторами (33) описали у больных шизофренией с повышенным уровнем IgG к ЦМВ нормализацию указанного показателя на фоне психотропной терапии, а также улучшение психического состояния пациентов с повышенным уровнем IgG к ЦМВ на «противогерпетической терапии».

Dickerson с соавт. (2003) выявили значимое улуч-

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 21 шение психического состояния при лечении вала- иммунные нарушения (1-5 лет), тенденция показацикловиром серопозитивных к ЦМВ больных ши- телей клеточного иммунитета к нормальным значезофренией, а в аналогичном исследовании в 2009 г. ниям на фоне активации факторов гуморального – не было получено положительных результатов иммунного ответа (6- 15 лет); наиболее выражен(21, 22). Prasad с соавт. (28) описали эффективность ный Т-клеточный иммунодефицит наряду со снивалацикловира в отношении устранения когнитив- жением фагоцитарной активности нейтрофилов ного снижения у больных шизофренией, но не об- (более 15 лет). наружили какого-либо воздействия препарата на Всем пациентам определяли уровни IgM и IgG проявления психоза. к вирусам простого герпеса 1 и 2 типов (ВПГ1 и Неоднозначность приведенных данных можно ВПГ2), цитомегаловирусу (ЦМВ) и вирусу объяснить как отсутствием этиопатогенетической Эпштейна-Барр (ЭБВ) в сыворотке крови методом связи шизофрении и герпетической инфекции, так твердофазного ИФА с применением и участием в инфекционном процессе, наряду с гер- моноклональных антител. песвирусами, иных возбудителей, влияние которых В цельной крови с гепарином определялись 21 не учитывалось в указанных исследованиях. В параметр врожденного иммунитета (иммунный пользу последнего свидетельствуют данные о зна- скрининг). чимости при шизофрении некоторых бактерий и Характеристики клеточного звена иммунитета грибов (12, 23, 26 и др.). определялись методами подсчета общего количеКроме того, в цитированных исследованиях не ства лейкоцитов, содержания лимфоцитов и их феучитывались в полном объеме такие значимые для нотипирования. Фагоцитарная активность лейкооценки иммунного ответа, в том числе и уровней цитов оценивалась по поглощению FITC меченных специфических антител, параметры, как длитель- бактерий. ЦИК определялись путем спектрофотоность, стадия и иные характеристики инфекцион- метрии. ного процесса (27). Уровни 3 классов иммуноглобулинов (А, М, G) Таким образом, единого мнения об этиопато- в сыворотке крови определялись иммунотурбидигенетических соотношениях аномалий иммунитета, метрией. инфекционных процессов и психопатологических Статистическая обработка данных проводипроявлений при шизофрении в настоящее время лась методами параметрической (вычисление коэфнет. фициента корреляции Пирсона) непараметричеСистемных исследований, направленных од- ской статистики (вычисление коэффициента корреновременно на выявление инфекционных процес- ляции Спирмена и Mann-Whitney U-test для сов у больных шизофренией, описание особенно- сравнения двух независимых групп при р< 0,05) и стей их иммунного ответа и изучение их связи с расчетом корреляционной матрицы в программе клиническими характеристиками психического Statistica 6.0 для Windows (StatSoft, США). Учитырасстройства, практически не проводилось. вались сильные и средние корреляционные связи (r Цель исследования – выявить взаимосвязи >0,4 при p < 0,45). между напряженностью различных звеньев иммуРезультаты и их обсуждение. нитета и клиническими особенностями течения шиАнализ данных по выборке в целом. зофрении. Анализ значений специфических иммуноглобулинов (АТ) к герпесвирусам показал, что у всех Материалы и методы Были обследованы пациенты (47 человек) с па- пациентов показатели IgM ко всем исследованным раноидной формой шизофрении в условиях психи- вирусам выявлялись в референтном интервале атрического стационара во время экзацербации за- (ближе к его верхней границе). Средние уровни IgG болевания. В выборку вошли 25 больных с парано- к ВПГ-1 и ЭБВ превышали референтные значения идной приступообразной шизофренией со в 1.5 и в 3,5 раза соответственно. стабильным и нарастающим дефектом и сохранеОбщее содержание лейкоцитов и нейтрофилов нием в ремиссиях резидуальной психотической у всех пациентов соответствовало норме. У 16 чесимптоматики (F20.01-02) и 22 – с параноидной ре- ловек (34%) выявлялся относительный лимфоцимитирующей формой (F20.03). В выборке было 19 тоз, у 16 человек из оставшихся (34%) отмечалось мужчин и 28 женщин в возрасте 18 – 50 лет. Дли- снижение показателей Т-лимфоцитов и их популятельность заболевания: до 5 лет – у 27 человек, 6-15 ций. Остальные 15 человек (32%) имели показатели лет – у 14 чел, более 15 лет – 6 чел. Диагностика клеточного иммунитета в пределах нормы. Отклопроводилась по МКБ-10. Для психометрии исполь- нения показателей фагоцитарного и гуморального зовалась шкала BPRS. Интервалы длительности бо- звена иммунитета носили единичный характер. лезни выбраны в соответствии с выделенной ЛобаСвязь между показателями специфического и чевой О. А. (7) этапностью изменения иммунных неспецифического иммунитета при шизофрении реакций при шизофрении: наиболее выраженные представлена в таблице 1.

22

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Таблица 1 Корреляции уровней АТ к герпесвирусам с показателями иммунного скрининга в выборке изученных больных. Специфические иммуноглобулины Показатели иммунного скрининга r CD19 (В-лимфоциты) Кл/мкл -0,53** IgG к ЦМВ Лейкоциты 10*9\л -0,58** Лимфоциты 10*9\л -0,59** ** р < 0,005

Как следует из таблицы 1, имеется отрицательная корреляционная связь между специфическими иммуноглобулинами к ЦМВ и уровнями лейкоцитов и лимфоцитов, что говорит о повышенной активности ЦМВ, повреждающего лейкоциты периферической крови, у больных выборки. Указанный факт в сочетании с повышенными средними уровнями IgG к ВПГ-1 и ЭБВ и ненулевыми значениями противогерпетических IgM свидетельствует о наличии у пациентов выборки герпетической инфекции (1). Данному предположению не противо-

речит отсутствие повышения уровней противогерпетических IgM относительно референтных. Согласно Алимбаровой Л.М. (2014), появление IgM является признаком первичного инфицирования или обострения латентно протекающей инфекции. Вместе с тем, «у иммуноскомпрометированных пациентов при рецидивах герпетической инфекции, АТ к вирусу, как М, так и G, могут не выявляться» (1, стр. 91). Действительно, в ряде исследований выявлено отсутствие повышения специфических IgM у больных с активацией хронической ЭБВИ (5) и ВПГ (11). Таблица 2 Корреляции уровней АТ к герпесвирусам с показателями шкалы BPRS в выборке изученных больных. Специфические иммуноглобулины Параметры BPRS r Общий балл -0,48* IgG ЭБВ Манерность и поза 0,46* IgМ ЭБВ Манерность и поза -0,42* * р < 0,01

Приведенные в таблице 2 корреляции показателей общей тяжести психического состояния и выраженности проявлений кататонии с уровнями антител к ЭБВ говорят о связи герпетической инфекции с симптомами шизофрении. Анализ межгрупповых различий показателей иммунного скрининга позволил разделить выборку на 3 группы. Таблица 3 Гендерная и клиническая характеристика выделенных групп пациентов. Группы 1 (N=16) 2(N=16) 3(N=15) Длительность болезни До 5 лет 10 8 9 6-15 лет 4 6 4 Более 15 лет 2 2 2 Муж (N=19) 1 (5,2%) 9 (47,4%) 9(47,4%) Жен (N=28) 15 (53,6%) 7 (25%) 6 (21,4%) Формы шизофрении: F20.01-02 (N=25) 6 (24%) 13 (52%) 6 (24%) F20.03 (N=22) 10 (45,5%) 3 (13,6%) 9 (40,9%) Ведущий синдром Параноидный (N=23) 6 (26%) 12 (52,2%) 5 (21,8%) Аффективно-бредовой (N=24) 10 (41,7%) 4 (16,6%) 10 (41,7%) Согласно данным таблицы 3, по клиническим характеристикам вторая группа представляется наименее благоприятной: в ней максимально количество больных с ведущим параноидным синдромом в экзацербации болезни и с признаками прогредиентности шизофренического процесса. Первая и третья группы выявляют значительное сходство в характеристиках шизофрении, более

благоприятных, чем во второй группе: преобладание ремитирующей формы и доминирование аффективно-бредового синдрома в психическом статусе. Они явно различаются преобладанием женщин в 1 группе. Далее приведен анализ показателей иммунного статуса больных выделенных групп.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

23 Таблица 4 Средние значения параметров иммунитета в исследованных группах больных, имеющие достоверное межгрупповое различие по Mann-Whitney U-test при р < 0,05. Параметры иммунного скри- Референтные Средние значения /стандартные отклонения (М + р) нинга значения 1 группа (N=16) 2 группа(N=16) 3 группа(N=15) Лейкоциты, 10`9/л 4,5-9,5 5,4 +1,2* 4,8+0,87* 6,6+1,86** Лимфоциты % 18-38 44,9+4,8** 28,1+4** 32,6+5,4** Лимфоциты (10^9/л) 0,8-3,6 2,4+0,53* 1,3+0,2** 2,1+0,5* Нейтрофилы, 10`9/л 1,9-6,5 3+0,8* 3,4+0,75* 4,5+1,6** CD3+ (Т-лимфоциты) Кл/мкл 800-2200 1547+412,5* 812,9+121,2** 1393+337,7* CD3+CD4+(Т-хелперы) Кл/мкл 600-1600 963,8+232,2* 492+61,2** 855+168,6* CD3+CD8+(цитотоксические 300-800 587,6+187,8* 320+70,3** 552+159* клетки) Кл/мкл CD3-CD16+56+ (натуральные 100-500 350,8+109,3* 176,8+59,2** 306,9+114,5* киллеры) Кл/мкл CD19+ (В-лимфоциты) Кл/мкл 100-500 325,4+134,4* 147,6+43,5** 288+85,4* Иммуноглобулин А, г/л 0,5-3,5 1,9+0,7 2,1+0,75* 1,6+0,9* звездочками одного цвета обозначены пары достоверно различающихся показателей.

По данным таблицы 4 лица, составляющие 1-ю группу из 16 человек (34%), имеют максимальный, превышающий норму, показатель относительного лимфоцитоза, что является признаком активации (напряжения) клеточного звена иммунитета. Представители 2-ой группы из 16 человек (34%) отличаются от 1 и 3 минимальными значениями процентного содержания и общего количества лимфоцитов и их субпопуляций (р<0,05): Т-хелперов, цитотоксических клеток, натуральных киллеров, а также В-лимфоцитов. Приведенные данные указывают на наличие дефицита лимфоцитарного и, в меньшей степени, гуморального звеньев

иммунитета в группе с наиболее тяжелым клиническим течением шизофрении. Эти данные соответствуют результатам исследования Лобачевой О.А. о связи гипореактивности иммунной системы с тенденцией к хронификации шизофрении (7). Представители 3-ей группы из 15 (32%) человек выявляют максимальные по сравнению с первой и второй группами показатели общего количества лейкоцитов и нейтрофилов, которые остаются в пределах нормы. Показатели гуморального иммунитета и уровень субпопуляций лимфоцитов – в пределах нормы.

Таблица 5 Средние значения специфических АТ в группах и их межгрупповые различия. Специфические Референтные значения Средние значения /стандартные отклонения (М + р) АТ(Ед/мл) 1 группа 2 группа 3 группа IgG к ВПГ-1 < 9,8+ 0,5 15,8+9,3 13,5+8,9 18,8 +8,3 IgM к ВПГ-1 < 1+ 0,5 0,81+0,21 0,79+0,04 0,8+0,2 IgG к ВПГ-2 < 6,8+ 0,5 2,9+2,6 3,01+2,4 2,8 +2,2 IgM к ВПГ-2 < 1+ 0,5 0,77+0,14 0,80+0,05 0,8 +0,1 IgM к ЦМВ < 1,1+ 0,5 0,83+0,13 0,80+0,07 0,6 +0,3 IgG к ЦМВ < 6+ 0,5 4,7+2,3* 7,6+4,8** 3,3 +2,4* IgG к ЭБВ < 1+ 0,5 3,4+1,9 5,05+3,3 4 + 2,0 IgM к ЭБВ < 1+ 0,5 0,81+0,03 0,78+0,08 0,8 +0,1 звездочками одного цвета обозначены пары достоверно различающихся показателей. Данные таблицы 5 выявляют повышение во всех группах уровней IgG к ВПГ-1 в 1,5 – 2 раза и IgG к ЭБВ в 4-5 раз без достоверных межгрупповых различий. Межгрупповые различия выявляются лишь по уровню IgG к ЦМВ. Он максимален во второй группе и превышает референтные значения примерно в 1,3 раза.

24

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Таблица 6 Корреляции показателей иммунитета и параметров BPRS в группах. Показатели иммунПараметры шкалы BPRS ного статуса 1 группа 2 группа 3 группа Клеточное звено Нейтрофилы 10*9/л Манерность и поза (0,55) Лимфоциты 10*9/л Необычные мысли (- Подозрительность (-0,6) 0,56) Возбуждение (-0,57) Т-лимфоциты Идеи величия (-0,56) (Кл/мкл) Возбуждение (-0,64) Т-хелперы (Кл/мкл) Идеи величия (-0,56) Чувство вины (-0,64) Возбуждение (-0,56) Цитотоксические Возбуждение (-0,55) Отказ от сотрудничеклетки (Кл/мкл) Подозрительность (- ства (--0,7) 0,55) Натуральные киллеры дезориентация (0,58) Возбуждение (-0,59) Отказ от сотрудниче(Кл/мкл) ства (0,77) Лимфоциты % Концептуальная дезор- Депрессивное настрое- Депрессивное настроеганизация (-0,67) ние (0,68) ние (-0,8) Моторная заторможен- Отказ от сотрудниченость (0,6) ства (-0,71) Т-лимфоциты % соматич озабоч (0,62) Т-хелперы % Манерность и поза (0,62) Гуморальное звено В-лимфоциты Подозрительность (-0,7) (Кл/мкл) ЦИК с 3% ПЭГ Подозрительность (0,59) Отказ от сотрудничества (0,78) IgA Соматическая озабо- Тревога (0,54) ченность (-0,65) Идеи величия (0,6) Необычные мысли (0,55) Дезориентация (0,6) IgM Чувство вины (0,59) IgM к ВПГ-1 Чувство вины (0,63) Моторная заторможенность (0,73) IgM к ВПГ-2 Возбуждение (-0,53) Дезориентация (-0, 65) IgM к ЦМВ Концептуальная дезорПодозрительность ганизация (-0,56) (0,74) Идеи величия (-0,59) Необычное содержание мыслей (0,7) Моторная заторможенность (-0,63) IgM к ЭБВ Манерность и поза (- Моторная заторможен- Манерность и поза (0,6) ность (-0,6) 0,63) IgG к ВПГ-1 Возбуждение (-0,59) IgG к ЭБВ Тревога (0,63) Манерность и поза (0,61) Подозрительность (Напряженность (0,62) 0,62) Галлюцинации (0,59) Дезориентация (0,61) Фагоцитарное звено Фагоцитарный показаМанерность и поза (0,56) Соматическая озабочентель ность (0,59) *р < 0,01;** р < 0,005

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 25 По данным таблицы 6 выявляется значитель- тами клеток, а также выраженные процессы интокное количество корреляций показателей различных сикации. Поскольку активация и секреторная дезвеньев иммунитета, в том числе и специфического, грануляция нейтрофильных лейкоцитов связана с с выраженностью симптомов шизофрении, что от- лейкоцитарной эластазой - маркером хронических ражает тесную связь герпетической инфекции с и острых воспалительных заболеваний, положишизофреническим процессом. Определяя характер тельный характер корреляции общего количества этой связи, важно учитывать, что приведенные в нейтрофилов с тяжестью симптомов шизофрении таблице 6 корреляции, и, особенно, корреляции может отражать связь последних с воспалительным уровней специфических IgM с симптомами шизо- процессом. френии, говорят о том, что герпетическая инфекция Таким образом, во второй группе симптомы является причиной возникновения психопатологи- шизофрении связаны со смешанной, предположических проявлений шизофрении, как нозологии. тельно вирусно-бактериальной инфекцией, с преТаким образом, приведенные данные указывают на обладающей ролью ВПГ-2 и ВЭБ с истощением имэтиологическую роль герпетических вирусов в ши- мунного ответа. зофреническом процессе. В третьей группе с параметрами BPRS корреПатогенетические механизмы развития ука- лируют показатели всех звеньев противовирусного занных симптомов соответствуют таковым герпе- иммунитета. Участие в данных корреляциях обтической инфекции, развивающейся в тканях мозга щего количества Т- и В - лимфоцитов также указыи эндотелии церебральных сосудов. вает на истощение иммунитета. Однако, в данной Направленность связи (положительная или от- группе оно скомпенсировано, о чем свидетельрицательная) может определяться многими не- ствуют нормативные средние уровни указанных учтенными в исследовании факторами. В частно- показателей (табл.4). В этой группе симптомы шисти, на нее могут влиять вирусная нагрузка и адек- зофрении связаны с инфекцией с преобладанием ватность ей того или иного компонента иммунного ЦМВ и ВЭБ в условиях скомпенсированного истоответа; обусловленность психопатологического щения иммунитета. симптома преимущественно повреждением мозга и Приведенные данные говорят о том, что в трех эндотелия мозговых сосудов вирусами, собствен- исследованных группах герпетическая инфекция у ными АТ и АТ в составе ЦИК, иммунными реакци- лиц, сопоставимых по возрасту и длительности заями в рамках воспалительного процесса. Также на болевания, имеет существенные различия в состоянаправленность связи могут влиять нейромедиа- тельности противовирусного иммунного ответа. В торные эффекты специфических АТ (13, 15). первой группе он состоятелен, во второй – с приПриведенные в таблице 6 корреляции в каждой знаками явного истощения, а в третьей - скрытого, группе имеют свои особенности. скомпенсированного. Эти различия согласуются с У больных 1 группы с симптомами шизофре- данными (24, 34) в пользу того, что у разных больнии связаны преимущественно показатели гумо- ных шизофренией воспалительный процесса в горального, в основном - специфического иммуни- ловном мозге может иметь различия по целому тета. Клеточное звено представлено показателями ряду параметров. Они могут быть связаны с дейпроцентного содержания лимфоцитов, средние зна- ствием инфектов, наличием иммунной резистентчения уровней которого повышены, процентного ности к определенным возбудителям и др. Кроме содержания Т-хелперов и количественным показа- того, возможно наличие патологических изменений телем натуральных киллеров, значения которых со- органов иммунной системы, характерных для кажответствуют норме (табл. 4). Таким образом, в этой дой группы. Последнее предположение согласуется группе выявлена связь психопатологических симп- с результатами нашего исследования состояния ортомов с напряжением иммунной системы в рамках ганов иммунной системы при шизофрении (11). герпетической инфекции с преобладанием ВПГ-1, Так, у больных шизофренией по сравнению с лиЦМВ и ВЭБ. цами без шизофрении, с персистирующими герпеВо второй группе с симптомами шизофрении тическими инфекциями различных органов и сикоррелируют показатели, отражающие разверну- стем, значительно большей оказалась частота нарутый иммунный ответ с преобладанием его клеточ- шений в системе лимфо- и гемопоэза (костный ного компонента. Участие в корреляциях общего мозг, тимус, селезенка). Особенности иммунного количества лимфоцитов и их популяций и нейтро- ответа на инфект, и, соответственно, клинические филов говорит об истощении иммунного ответа. характеристики шизофрении, могут зависеть от Снижение средних значений количества Т-хел- наличия и характера поражения иммунокомпетентперов относительно нормы, а остальных показате- ных органов. лей общего количества Т- и В-лимфоцитов по сравВыводы. нению с остальными группами (данные показатели 1. Результаты исследования говорят в пользу близки к нижней границе нормы) (табл. 4) выявляет тесной этиопатогенетической связи его декомпенсированный характер. Корреляции шизофренического процесса с наличием симптомов шизофрении с общим количеством хронической герпесвирусной инфекции. нейтрофилов могут указывать как на присоедине2. Особенности течения шизофрении связаны ние бактериальной и (или) грибковой инфекции, с характером иммунного ответа на вирусы группы так и на значительный объем поврежденных инфек- герпеса.

26

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Наиболее благоприятному течению заболева- с уровнем АТ к вирусам герпеса, позволяют расния с преобладанием аффективно- бредовых экза- сматривать последних в качестве этиопатогенетицербаций и качественными ремиссиями преимуще- ческого фактора шизофрении. ственно у женщин соответствует противовирусный Полученные результаты определяют значиответ с относительным лимфоцитозом, умеренным мость не только продолжения исследований роли повышением уровней специфических IgG, отсут- вирусов в шизофреническом процессе и разработки ствием повышения специфических IgM и нормаль- новых терапевтических направлений, но и новые ным содержанием субпопуляций лимфоцитов. аспекты ведения беременности и детей первых лет Сходные клинические характеристики шизо- жизни в качестве профилактики заболевания, а френии наблюдаются у лиц обоего пола с норма- также определяют целесообразность системного тивными показателями иммунного скрининга, что подхода к диагностическим и профилактическим соответствует скомпенсированному иммунному обследованиям. истощению. Наименее благоприятному течению с преоблаСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: данием параноидных экзацербаций и тенденцией к 1. Баринский И.Ф., Махмудов Ф.Р. Герпес. непрерывному течению соответствует состояние Баку , «Victory», 2013 – 352 с. иммунодефицита со снижением показателей кле2. Брусов О.С., Каледа В.Г., Коляскина Г.И., точного звена иммунитета. Лавров В.Ф. с соавт. Цитомегаловирусная 3. ЦМВИ связана со снижением показателей инфекция как фактор формирования клеточного и гуморального звеньев иммунитета и с резистентности к лечению нейролептиками тенденцией к неблагоприятному течению шизофре- больных юношеского возраста с первым приступом нии. эндогенного психоза. //Психиатрия. – 2007. – №4.

4. Выраженность специфического гумораль- С. 62-71. ного иммунного ответа на различные герпесвирусы 3. 3.Ветлугина Т.П., Невидимова Т.И., при шизофрении связана со степенью тяжести Никитина В.Б. с соавт. Патогенетическое симптомов разных синдромов. Так, уровень IgM к обоснование технологии иммунокоррекции при ЭБВ коррелирует с симптомами кататонического, психических расстройствах и болезнях IgM к ЦМВ – параноидного, и IgM к ВПГ-1/2 – аф- зависимости. Сибирский вестник психиатрии и фективного синдромов. наркологии 2013, №1 (76), стр. 7-11. Необходима разработка особых критериев ла4. Гавришева Н.А., Антонова Т.В. Инфекционбораторной диагностики инфекций при шизофре- ный процесс. Клинические и патофизиологические нии, с учетом специфичного для нее состояния им- аспекты.- СПб.: ЭЛБИ-СПБ., 2006. – 282 с. мунной системы. В частности, уровни IgM к герпе5. Горейко Т.В. Оценка информативности свирусам, не превышающие референтных лабораторных показателей при хронической значений, не исключают активации герпетической инфекции, вызванной вирусом Эпштейна-Барр. инфекции при шизофрении. Автореферат дисс….канд.мед.наук. СПб. 2011. Представляется целесообразной разработка 6. 6.Зуев В.А. Многоликий вирус: Тайны лабораторных (иммунологических) диагностиче- скрытых инфекций. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, ских и прогностических критериев для шизофре- 2012.- 272 с. нии. В частности, возможно рассмотрение вопроса 7. 7. Лобачева О.А. Клиникооб использовании лабораторных показателей Т- иммунологические закономерности адаптации лимфоцитов и их субпопуляций на ранних этапах больных шизофренией. Дисс… докт. мед.наук. экзацербации шизофрении, особенно во время пер- Томск 2011. вых приступов, в качестве предиктора типа ее тече8. Михайлова И.И., Орлова В.А., Минутко В.Л. ния и возможного качества ближайшей ремиссии. с соавт. Клинико-иммунологические корреляции у Результаты исследования определяют целесо- больных неблагоприятно протекающей приступообразность участия в лечении больных шизофре- образной шизофренией и их сопряженность с МРТнией инфекционистов-иммунологов и проведения признаками аномалий головного мозга. Вестник противоинфекционной терапии и иммунокоррек- РНЦРР МЗ РФ N13, 2013. ции. Важно учитывать свойство вирусов герпеса http://vestnik.rncrr.ru/vestnik/v13/papers/michail_v13. депонироваться в лимфоцитах и размножаться вме- htm сте с ними при назначении больным шизофренией 9. Морозов П.В. Эпигенетика: 8% генома иммуномодуляторов. человека состоит из привнесенных вирусов. Представляется перспективным продолжение Психиатрия и психофармакотерапия им. П.Б. исследования показателей иммунного статуса при Ганнушкина. 2010; 03: 6-7 шизофрении, а также выявление специфичных для 10. Ойфа А.И.. Мозг и вирусы (вирусо-генетишизофрении аномалий органов иммунитета. ческая гипотеза происхождения психических заболеваний). М 1999. Заключение Обострение хронического инфекционного 11. Орлова В.А., Михайлова И.И.. процесса, закономерности которого определяют Особенности состояния органов иммунной динамику шизофрении, и являются сопряженными системы при шизофрении (данные спектральнодинамического анализа). . Сборник научных трудов II Международной научно-практической

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 27 конференции «Проблемы современной медицины: appiajp201616020171. doi: актуальные вопросы» (г. Красноярск). Ноябрь 2015. 10.1176/appi.ajp.2016.16020171. http://www.izron.ru/upload/iblock/4df/sbornik_m 25. Krause D, Matz J, Weidinger E, Wagner J, edizina_i_farmakologija_krasnoyarsk_2015 8/ Wildenauer A, Obermeier M, Riedel M, Müller N. The 12. Орлова В.А., Серикова Т.М., Чернищук association of infectious agents and schizophrenia. Е.Н., Елисеева Н.А., Кононенко И.Н. К проблеме World J Biol Psychiatry. 2010 Aug; 11(5):739-743. нейродегенерации при шизофрении. Социальная и 26. Müller N, Weidinger El, Leitner B, Schwarz клиническая психиатрия. 2010. – N2 – Cтр.67 -79.

M. The role of inflammation in schizophrenia. Front 13. Полетаев А.Б. Иммунофизиология и имму- Neurosci. 2015; 9: 372. нопатология. - М.: МИА, 2008.- 206 с.

27. Prasad K, Eack S, Goradia D, Pancholi K, 14. Попова А. Ф. Оптимизация специфических Keshavan M, Yolken R, Nimgaonkar V. Progressive лабораторных методов диагностики и лечения gray matter loss and changes in cognitive functioning рецидивирующего генитального герпеса у женщин. associated with exposure to herpes simplex virus 1 in Автореферат диссертации …кандидата schizophrenia: a longitudinal study // Am J Psychiatry. медицинских наук. СПб – 2012.

– 2011. - Aug;168(8). - 822-30. Epub 2011 Jun 1.

15. 15. Трифонов Е.В.Антропология: дух 28. Prasad K, Eack S, Keshavan M, et al. Antiдуша тело среда человека, или herpes virus-specific treatment and cognition in schizПневмапсихосоматология человека. Русско-англо- ophrenia: a test-of-concept randomized double-blind русская энциклопедия, 18-е изд., 2015 placebo-controlled trial. // Schizophr Bull. – 2013. – http://www.tryphonov.ru/tryphonov2/terms2/immglb.

Vol. 39, № 4. – Р. 857-66. htm#0 29. Prasad K, Watson A, Dickerson F, Yolken R, 16. Щербакова И.В. Активность протеолити- Nimgaonkar V. Exposure to herpes simplex virus type ческих ферментов плазмы крови и с-реактивный 1 and cognitive impairments in individuals with schizбелок при шизофрении. Автореф. дисс. … канд. ophrenia. Schizophr Bull. 2012 Nov; 38(6):1137-48. мед. наук. М 2000; 27 с.

30. Shirts B, Prasad K, Pogue-Geile M, Dickerson 17. Щербакова И.В. Особенности врожден- F, Yolken R, Nimgaonkar V. Antibodies to ного и приобретенного иммунитета при высоком cytomegalovirus and Herpes Simplex Virus 1 риске возникновения шизофрении и в процессе ее associated with cognitive function in schizophrenia.// развития (клинико-иммунологические аспекты). Schizophr Res. 2008. Vol.;106, N 2-3. P.268-274. Автореф. … докт. мед. наук. М 2006.

31. Sieg S., Huang Y., Kaplan D. Viral regulation 18. Bechter K. Updating the mild encephalitis of CD95 expression and apoptosis in T lymphocytes // hypothesis of schizophrenia.

Prog J.Immunol. - 1997. - Vol. 159. - N 3. - P. 1192-1199.

Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2013 Apr 32. Tedla Y, Shibre T, Ali O, Tadele G, et al. Se5;42:71-91. rum antibodies to Toxoplasma gondii and Herpesvidae 19. Castro-Nallar Ed., Bendall M., Pérez-Losada family viruses in individuals with schizophrenia and biM., et al. Composition, taxonomy and functional diver- polar disorder: a case-control study. Ethiop Med J. sity of the oropharynx microbiome in individuals with 2011 Jul; 49 (3):211-20. schizophrenia and controls. Published August 25, 2015.

33. Torrey E, Leweke M, Schwarz M, Mueller N, PubMed 26336637 Bachmann S, Schroeder J, Dickerson F, Yolken RH. 20. Crow T.J. The virogene Hypothesis of psycho- Cytomegalovirus and schizophrenia. CNS Drugs. sis. – Current Status. – In: Psychiatry and Biolog. Fac- 2006;20(11):879-85. tors. (Ed. E. Kurstak). NY., 1991; 9-22.

34. Trépanier M, Hopperton K, Mizrahi R, 21. Dickerson F, Boronow J, Stallings C, et al. Re- Mechawar N, Bazinet R. Postmortem evidence of cerduction of symptoms by valacyclovir in cytomegalovi- ebral inflammation in schizophrenia: a systematic rerus-seropositive individuals with schizophrenia. // Am view. Molecular Psychiatry 2016;21(8):1009-26 J Psychiatry. – 2003.- Vol. 160, №12. - Р.2234-6.

35. Wang H, Yolken R, Hoekstra P, Burger H, 22. Dickerson F, Stallings C, Boronow J, et al. Klein H. Antibodies to infectious agents and the posiDouble blind trial of adjunctive valacyclovir in individ- tive symptom dimension of subclinical psychosis: The uals with schizophrenia who are seropositive for cyto- TRAILS study. Schizophr Res. 2011 Jun;129(1):47-51. megalovirus. // Schizophr Res.- 2009 .- Vol.107, №2-3 Epub 2011 Apr 1.

- Р.147-9 36. Witte L., Mierlo H., Litjens M., Klein H., 23. Gutiérrez-Fernández J, Luna del Castillo JD, Bahn S. & Osterhaus Ab. The association between Mañanes-González S, Carrillo-Ávila JA, Gutiérrez B, antibodies to neurotropic pathogens and schizophrenia: Cervilla J, Sorlózano-Puerto A. Different presence of a case-control study. npj Schizophrenia 1, Article Chlamydia pneumoniae, herpes simplex virus type 1, number: 15041 (2015) human herpes virus 6, and Toxoplasma gondii in schiz- http://www.nature.com/articles/npjschz201541 ophrenia: meta-analysis and analytical study. Neuro37. Yolken R, Torrey E, Lieberman J, et al. psychiatric Disease and Treatment » Vol. 2015:11 P. Serological evidence of exposure to Herpes Simplex 843—852 Virus type 1 is associated with cognitive deficits in the 24. Hafizi S, Tseng HH, Rao N, et al. Imaging mi- CATIE schizophrenia sample. // Schizophr Res. – croglial activation in untreated first-episode psychosis: 2011. Vol. 128, № 1-3. – Р.61-5. a PET study with [18F]FEPPA. Am J Psychiatry. 2016;

28

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 UDC 616.89+616.08 PSYCHOEMOTIONAL SYNERGY REGISTER OF NON-CHEMICAL ADDICTION AND TOBACCO SMOKING IN YOUTH Tabachnikov S. State Institution «Research Institute of Psychiatry of the Ministry of Health of Ukraine» Kyiv, Ukraine Osukhovskaya O. State Institution «Research Institute of Psychiatry of the Ministry of Health of Ukraine» Kyiv, Ukraine Vasylyeva G. Donetsk National Medical University of the Ministry of Health of Ukraine, Liman, Ukraine Kharchenko E. State Institution «Research Institute of Psychiatry of the Ministry of Health of Ukraine» Kyiv, Ukraine Salden V. State Institution «Research Institute of Psychiatry of the Ministry of Health of Ukraine» Kyiv, Ukraine Chepunna A. State Institution «Research Institute of Psychiatry of the Ministry of Health of Ukraine» Kyiv, Ukraine

Abstract Pathological attraction to gambling, as a variant of non-chemical dependence, and smoking, as one of the types of chemical addiction, at the present is a pressing problem both in Ukraine and in foreign countries where the gambling business has been legalized. At the article examines the indicators of the psycho-emotional state of young people healthy and gamers, smokers and non-smokers using the method of " WAM ". Among respondents who do not smoke tobacco, health and mood were highly appreciated, and activity was moderate; in individuals with ludomania, indicators of well-being, activity and mood are within the average of the assessment. In smokers both healthy and gamers, there were no significant differences in the scales of well-being, activity and mood: the above indicators correspond to a high score, which together with the results of correlation analysis proves the synergy of the emergence and functioning of non-chemical and chemical addiction. Based on the data obtained, a conclusion about the relevance of psychohygienic and psychocorrectional measures among the population for prevent the processes of further epidemic expansion of drug addiction and smoking was made.

Keywords: pathological gambling addiction, gambling, ludomania, tobacco smoking.

Pathological gambling addiction, as one of the types of non-chemical addiction, and tobacco use among young people is an actual research topic [1, 2, 3, 4]. Modern social society development in the context of globalization and financial and economic relations reformatting with the scientific and technological progress background allows a person not only to benefit from the innovations of civilization (adaptations for real and interactive gambling), but also puts them at risk of abuse. In addition, ludomania, affecting basic psycho-physiological processes, is in some cases the cause of extremely severe mental states, sometimes incompatible with life (from 13 to 40% of pathological gamers make suicide attempts, 32-70% have suicidal thoughts), social and personal disadaptation (up to 60% of gamers commit crimes). The etiology, pathogenesis and treatment of this psychopathology remain open. An important element is the commonality of mechanisms for the implementation of non-chemical game and chemical, in particular, tobacco dependencies [5].

The most important in the light of the studied nosologies is the problem of mental hygiene, psychoprophylaxis and correction of addictive behavior in young people, since today almost the entire range of methods of working with addicts is developed for the

prevention and treatment of chemical addictions, while “modern addictive nosological units” require new approach in the prevention, treatment and rehabilitation of patients in the practical absence of targeted modular training of medical personnel on this subject.

In connection with the above, the importance and relevance of the topic of studying the psychosocial factors of the gambling formation in combination with smoking seems to be indisputable. Therefore, the aim of our research was to study the psycho-emotional state of healthy young people and those suffering from pathological gambling addiction, smoking and nonsmoking tobacco.

To achieve this aim, we identified the following tasks: 1. To study the indicators of the psycho-emotional state of young people, citizens of Ukraine, healthy and gamers who do not smoke tobacco.

2. To study the indicators of the psycho-emotional state of young people who are healthy and suffering from pathological gambling addiction, smoking tobacco and compare with those of non-smoking respondents.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 29 3. To draw conclusions about the practical appli- higher educational institutions aged 17–25 years withcation of the results obtained in the scheme of imple- out acute and chronic diseases using a screening test, menting the system of mental hygiene, psycho-prophy- which included the “WAM” test ; 47% - were males, laxis and psychotherapy associated with components of 53% - females (Fig. 1), students aged 17 years - 10%; addictive gambling behavior.

18 years old - 22%; 19 years old - 20.7%; 20 years old In accordance with the purpose and objectives of - 19.7%, 21 years old - 18.3%; 22 years old - 4%; 23 the study, we anonymously, with the consent of the sur- years - 3.3%; 24 years - 1%; 25 years - 1% (Fig. 2). veyed, conducted a survey of 1,800 students of Kyiv’s

Fig. 1. Distribution of surveyed young people by gender

Fig. 2. Distribution of surveyed young people by age Persons suffering from pathological dependence on gambling accounted for 9.66% (174 people), among them boys - 55.17% (96 people), girls - 44.83% (78 people). It was found that 72.41% (126 people) of the people in the forest suffer from tobacco smoking, while only 39.48% (642 people) of healthy respondents smoke tobacco. Statistical processing of the results was carried out using the SPSS 16.0 for Windows program. Table 1 shows the results of answers to the “WAM” questions of young people who do not smoke, Table 2 shows tobacco smokers.

30

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Table 1 Indicators of the study of psycho-emotional state young people who do not smoke tobacco on test scales “WAM” The average score of respondents answers Test scales “WAM” healthy, n=984 gamers, n=48 Wellbeing 5,36±0,048 4,42±0,244 Activity 4,48±0,051 3,83±0,245 Mood 5,49±0,046 4,21±0,259 Table 2 Indicators of the study of psycho-emotional state young people smoking tobacco on test scales “WAM” The average score of respondents answers Test scales “WAM” healthy, n=642 gamers, n=126 Wellbeing 5,22±0,061 5,22±0,142 Activity 4,32±0,064 4,28±0,131 Mood 5,49±0,056 5,143±0,132

Correlation analysis, based on Spearman’s calculations to determine the closeness of the relationship between quantitative and qualitative traits, assuming that these signs can be ranked by degree of decrease or increase, allowed us to establish the following relationships between the studied data of respondents suffering from pathological gambling tendencies (table 3): Table 3 Correlations (Spearman ratio) between tobacco smoking and psycho-emotional state characteristics Test questions “WAM” healthy, n=1626 gamers,n=174 1 Feeling good-bad - 0,068‫٭٭‬ 0,279‫٭٭‬ 2 Feeling strong-weak - 0,050‫٭‬ 3 Passive-active 4 Sedentary-mobile 0,282‫٭٭‬ 5 Cheerful-sad 0,335‫٭٭‬ 6 The mood is good-bad - 0,057‫٭‬ 0,402‫٭٭‬ 7 Workable-broken - 0,063‫٭‬ 0,488‫٭٭‬ 8 Full power-exhausted 0,319‫٭٭‬ 9 Slow-fast - 0,083‫٭٭‬ 10 Inactive-active - 0,050‫٭‬ 11 Happy-unhappy 12 Cheerful-dark - 0,064‫٭‬ 13 Tense-relaxed - 0,070‫٭٭‬ 0,267‫٭٭‬ 14 Healthy-sick - 0,122‫٭‬ 15 Indifferent - enthusiastic - 0,089‫٭٭‬ 16 Indifferent-agitated 0,192‫٭‬ 17 Enthusiastic-sad 0,227‫٭٭‬ 18 Joyful-sad - 0,067‫٭٭‬ 0,319‫٭٭‬ 19 Rested-tired - 0,056‫٭‬ 0,447‫٭٭‬ 20 Fresh-worn out 21 Drowsy-excited 22 Desire to relax-work - 0,140‫٭٭‬ 0,300‫٭٭‬ 23 Calm-preoccupied 24 Optimistic-pessimistic 25 Hardy-tired 26 Vigorous - flaccid 0,178‫٭‬ Hard to think - Easy to 27 think 28 Scattered-attentive - 0,164‫٭٭‬ 0,254‫٭٭‬ 29 Hopeful-disappointed 0,318‫٭٭‬ 30 Satisfied-dissatisfied 0,345‫٭٭‬ Note: ‫ – ٭٭‬р<0,01; ‫ – ٭‬р<0,05

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 31 The obtained data allowed us to draw the follow- contradictive stimulation. The above data was also used ing conclusions. According to the results of the in the formation of psychohygienic and correctional “WAM” test, among the respondents who do not smoke and preventive measures in the youth environment, tobacco, the state of health and mood of healthy young aimed at reducing the spread of both game addiction people was highly appreciated, and the activity was av- and smoking. erage; in individuals with ludomania, indicators of well-being, activity and mood are within the average of REFERENCES: the assessment. In smokers, both healthy and gamers, 1. Bobrov A.E. (2007) Behavioral dependencies there were no significant differences in the scales of and mental dissociation. Proceedings of the Interaction well-being, activity and mood: the above-mentioned in- of science and practice in modern psychiatry: Materials dicators correspond to a high score, which may be due of the Russian Conference (October 9-11, 2007, Mosto several reasons. Firstly, it is possible that there are cow), Moscow, p. 36. predisposing gambling pathologies in the personality 2. Osukhovskaya E.S. (2011) Rezul'taty issledostructural components. A high assessment of the psy- vaniya igrovoy addiktsii u lits molodogo vozrasta [The choemotional status of smokers in healthy respondents results of the study of game addiction in young people]. may be related to the fact that chronic nicotine intoxi- Archive of Psychiatry, vol.1, pp. 66-69. cation causes significant changes in the central nervous 3. Bukhanovskiy A.O., Soldatkin V.A. (2007) system associated with the formation of a pathological Patologicheskiy gembling: kliniko-patogeneticheskiye vascular focus and electrical activity of various brain aspekty [Pathological gambling: clinical and pathogestructures responsible for emotional responses. Sec- netic aspects]. Russian Psychiatric Journal, vol. 5, pp. ondly, no less important, by our opinion, are the results 35-43. of a correlation analysis of the relationship between the 4. Osukhovskaya E.S. (2011) Vzaimopofact of smoking and the psycho-emotional personality tentsiruyushchiye protsessy, assotsiirovannyye s formicharacteristics of a gamer: the process of smoking to- rovaniyem khimicheskikh i nekhimicheskikh addiktsiy bacco is closely related to the sensations’ formation of u lits molodogo vozrasta [Mutual potentiating propleasure, activity, good mood, mobility, efficiency, cesses associated with the formation of chemical and vigor, satisfaction. In healthy respondents, there are no non-chemical addictions in young people]. Archive of such correlations, which proves synergy in the for- Psychiatry, vol. 3, pp.102-108. mation and functioning of non-chemical and chemical 5. Chaban O.S. (2009) Homoludens: vospriyaaddiction. Of course, this topic needs further develop- tiya peremennykh ob"yektov ili: pochemu oni igrayut? ment. It is necessary to note the effective use of the re- [Homoludens: perceptions of variable objects or: why sults obtained in the structure of the complex psycho- do they play?]. The Psychiatric and Psychopharmatherapeutic influence on addicts who consumed alco- cotherapy, vol. 2, pp.78-91. holic beverages and smoked tobacco by the method of PECULIARITIES OF PSYCHO-PHYSIOLOGICAL ADAPTATION OF MODERN PUPILS AND STUDENTS DURING THE CONDITIONS OF MODERN EDUCATION EDUCATION Tymoshchuk O. associate professor of the department of hygiene and ecology Ivano-Frankivsk National Medical University Halytska St., 2, Ivano-Frankivsk, Ukraine ОСОБЛИВОСТІ ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНОЇ АДАПТАЦІЇ СУЧАСНИХ УЧНІВ ТА СТУДЕНТІВ ПІД ЧАС ПЕРЕБУВАННЯ В УМОВАХ СУЧАСНИХ ЗАКЛАДІВ ОСВІТИ РІЗНИХ ТИПІВ Тимощук О.В. к.мед.наук, доцент кафедри гігієни та екології Івано-Франківський національний медичний університет, вул. Галицька, 2, м. Івано-Франківськ, Україна Abstract In order to ensure normal conditions of psychophysiological activity, it is necessary to take into account the basic psychophysiological aspects, which may arise in the conditions of educational establishments and extracurricular conditions of stay and influence the result of activity, and must also be organically combined with the educational process. Therefore, it is logical to introduce a general algorithm of psychophysiological support of the educational process, performing extracurricular work and achieving a certain level of physical activity to create the conditions that allow to achieve the maximum possible effect, which is one of the most effective approaches to providing educational activity in the conditions of modern educational institutions. The purpose of the study is to reveal the psychological features of the process of psychophysiological adaptation of students and students and sociopsychological factors of their social adaptation to the new conditions of the educational process. In the study of psychophysiological adaptation of students and students, great importance is attached to the analysis of emotional characteristics of the individual, the formation of "socially adequate methods of realization of emotional

32 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 states", which are one of the key indicators of psychophysiological adaptation. New requirements for the educational process and conditions of stay in modern educational institutions of different types sometimes exceed the possibilities of boys and girls, disturb the state of emotional equilibrium, provoking in response to the stress reaction of the organism, and also contribute to the violation of the processes of balance between the needs and aspirations of individuals rules required by modern educational institutions. Important factors for successful adaptation of pupils and students of modern educational institutions of different types are ensuring optimal conditions of the educational process and living conditions, as well as the mandatory presence of a complex of necessary personal qualities and skills, a high level of motivation, communication and appropriate structure of value orientations. Анотація Для забезпечення нормальних умов психофізіологічної діяльності необхідно враховувати основні психофізіологічні аспекти, які можуть виникати в умовах навчальних закладів і позанавчальних умов перебування та впливати на результат діяльності, а також повинні бути органічно поєднані з освітнім процесом. Тому, логічним є запровадження загального алгоритму психофізіологічного забезпечення освітнього процесу, виконання позанавчальної роботи та досягнення певного рівня фізичної активності для створення умов, що дозволяють досягнути максимально можливого ефекту, який є одним з найбільш ефективних підходів до забезпечення освітньої діяльності в умовах сучасних закладів освіти. Мета дослідження полягає у розкритті психологічних особливостей процесу психофізіологічної адаптації учнів і студентів та соціальнопсихологічних факторів їх соціальної адаптації до нових умов освітнього процесу. У процесі дослідження психофізіологічної адаптації учнів та студентів велике значення надається аналізу емоційних характеристик особистості, формуванню "соціально-адекватних методів реалізації емоційних станів", які є одними з ключових показників психофізіологічної адаптації. Нові вимоги до навчального процесу та умови перебування в сучасних освітніх закладах різних типів іноді перевершують можливості юнаків і дівчат, порушують стан емоційної рівноваги, провокуючи у відповідь стресову реакцію організму, а також сприяють порушенню процесів рівноваги між потребами та прагненнями індивідуума та суб'єктивними вимогами і правилами, які вимагають сучасні освітні заклади. Важливими факторами успішної адаптації учнів та студентів сучасних освітніх закладів різних типів є забезпечення оптимальних умов освітнього процесу та умов перебування, а також обов’язкова присутність комплексу необхідних особистісних якостей та навичок, високий рівень мотивації, комунікативність та відповідна структура ціннісних орієнтацій.

Keywords: psychophysiological adaptation, pupils, students, modern educational establishments. Ключові слова: психофізіологічна адаптація, учні, студенти, сучасні заклади освіти. Постановка проблеми. Навчальна діяльність в умовах сучасних освітніх закладів різних типів складається з цілої низки соціальних, логічних, педагогічних, психологічних, фізіологічних елементів, що, в свою чергу, передбачає наявність великого різноманіття аспектів адаптації юнаків і дівчат до освітнього процесу. Високий рівень складності автоматизованого та технологізованого життя, у якому перебувають сучасні підлітки, висуває до них обов’язкову вимогу: уміти швидко адаптовуватися до динамічних змін оточуючого середовища. Перехід з одного рівня навчання на інший супроводжується тим, що молоді люди опиняються в новому середовищі і виникає необхідність звикати і пристосовуватися до нього. Ефективність адаптації індивідуума повністю залежить від таких понять як адаптивність (здатність до адаптації) та адаптаційні можливості, які забезпечують цю здатність. Адаптивність - це здатність організму пристосовуватися до різноманітних життєвих ситуацій, яка може бути як вродженою, так і набутою. А адаптаційні можливості є стабільними резистентними характеристиками, які створюють підґрунтя для забезпечення адаптаційних процесів у різноманітних життєвих ситуаціях і проявляються у фізіологічному та психологічному плані, впливаючи на поведінку конкретної особистості. Психофізіологічна адаптація характеризується як механізм, що викликаний змінами психофізіологічного стану індивідуума, зумовленими

дією дезадаптаційиих факторів і вимагає синхронної взаємодії усіх функціональних систем на різних етапах системи "психофізіологічний стан" для створення умов ефективного забезпечення різного роду освітньої діяльності у нових для молодих людей умовах. Для забезпечення нормальних умов психофізіологічної діяльності необхідно враховувати основні психофізіологічні аспекти, які можуть виникати в умовах навчальних закладів і позанавчальних умов перебування та впливати на результат діяльності, а також повинні бути органічно поєднані з освітнім процесом. Тому, логічним є запровадження загального алгоритму психофізіологічного забезпечення освітнього процесу, виконання позанавчальної роботи та досягнення певного рівня фізичної активності для створення умов, що дозволяють досягнути максимально можливого ефекту, який є одним з найбільш ефективних підходів до забезпечення освітньої діяльності в умовах сучасних закладів освіти. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Адаптацію як проблему комплексної взаємодії медиків, педагогів, психологів і батьків досліджував досліджували багато як вітчизняних, так і зарубіжних науковців []. У ході проведених досліджень було виявлено, що рівень адаптивності серед молоді зростає чи знижується завдяки впливу певного рівня виховання, навчання, умов перебування і способу життя, а полегшення чи погіршення процесів адаптації індивідуума у реальному житті залежить

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 33 від особистісних особливості, цілей, вибору кола них освітніх закладах різних типів іноді перевершуспілкування, ієрархії особистісних цінностей, і по- ють можливості юнаків і дівчат, порушують стан треб, рівня вербального інтелекту і культурного ро- емоційної рівноваги, провокуючи у відповідь стрезвитку, типу темпераменту і міжособистісних від- сову реакцію організму, а також сприяють поруносин []. шенню процесів рівноваги між потребами та прагВажливим компонентом адаптаційних можли- неннями індивідуума та суб'єктивними вимогами і востей організму вважають рівень особистісного правилами, які вимагають сучасні освітні заклади. адаптаційного потенціалу, що відповідає за ступінь Психічне здоров'я, що є одним з основних порозвитку взаємопов'язаних психологічних механіз- казників адаптації, являє собою сукупність наступмів, які є найбільш вагомими у здійсненні процесів них ознак: відсутність захворювань, в тому числі регуляції психічної діяльності й адаптаційних мож- явно виражених психічних розладів, нормальне у ливостей, а також визначає кількість та рівень фізичному плані розвиток організму, сприятливе впливу діапазону факторів навколишнього середо- функціональний стан його систем, певний резерв вища, до дії втручання яких на організм, індивідуум сил, що сприяє подоланню можливих стресів, стан може пристосуватись []. рівноваги між людиною і світом, гармонія між ним Особливості психофізіологічних адаптацій- і суспільством. Одним з критеріїв психічного здоних можливостей юнаків та дівчат визначаються їх ров'я традиційно виділяється функціональний стан, можливістю швидко та ефективно компенсувати чи під яким розуміється комплекс характеристик фунліквідовувати вплив несприятливих факторів ото- кцій і якостей, що забезпечують діяльність: одним чуючого середовища на організм. [2, 6, 11, 12]. з показників функціонального стану є розумова Виділення не вирішених раніше частин за- працездатність. Іншим критерієм психічного здорогальної проблеми. Проте, у даній ситуації змін в в'я є позитивний емоційний стан (внутрішня лабіосвітньому процесі, ще не повністю вивченим у су- льність), емоційна стійкість, тобто більш-менш часних умовах залишається питання дослідження стійкий характер реакції дитини на певні життєві особливостей психофізіологічної адаптації сучас- події, емоційний фон і настрій. них учнів та студентів під час перебування в умовах Для здійснення об’єктивної і адекватної оцінки сучасних закладів освіти різних типів. Враховуючи ступеня особливостей психофізіологічної адаптації вищеперераховані ситуації, необхідно зауважити, сучасних учнів та студентів під час перебування в що особливості навчання та перебування в освітніх умовах сучасних закладів освіти різних типів, вразакладах передбачають забезпечення відповідних ховуючи встановлені вимоги, проводили оцінку осумов для успішної реалізації та забезпечення пози- новних характеристик функціонального стану тивного впливу на особливості психофізіологічної ВНД, ЗСС та ССА. адаптації сучасних учнів та студентів під час переОскільки організм є цілісною функціональною бування в умовах сучасних закладів освіти різних системою, що знаходиться в певних умовах, визнатипів [4, 5, 10]. чальними характеристиками оцінки якого є досліМета дослідження: полягає у розкритті пси- дження особливостей взаємозв'язків “внутрішнє сехологічних особливостей процесу психофізіологіч- редовище – зовнішнє середовище”, необхідно зверної адаптації учнів і студентів та соціальнопсихоло- нути увагу на виявлення внутрішніх гічних факторів їх соціальної адаптації до нових закономірностей між певними складовими мікроумов освітнього процесу. системи всередині та зовнішніх закономірностей Матеріали і методи дослідження. Під вико- між певними складовими окремої мікросистеми і нання дослідження особливостей психофізіологіч- факторами, які можуть спричинити істотний вплив ної адаптації сучасних учнів та студентів під час пе- на стан її взаємозв’язків, характеризуючи як зовніребування в умовах сучасних закладів освіти різних шні, так і внутрішні процеси, котрі відбуваються типів, було проведене обстеження 420 учнів та сту- навколо компонентів певної досліджуваної мікродентів (в тому числі 210 юнаків та 210 дівчат) у системи. п’ятьох освітніх закладах м. Івано-Франківська: ПриОсновним інструментом здійснення вказаних карпатський національний університет імені Ва- перетворень, є кореляційний аналіз, який базується силя Стефаника, Івано-Франківський професійний на питаннях визначення функціональної взаємозаліцей автомобільного транспорту і будівництва лежності ознак досліджуваної сукупності даних ме№15, Івано-Франківське музичне училище імені тодом вивчення і оцінки ступеня близькості певних Дениса Січинського, Івано-Франківський фінан- показників серед великої кількості ознак і провідсово-комерційний кооперативний коледж імені С. них показників перебігу ПфА і ПА юнаків та дівчат, Граната, Івано-Франківський ліцей-інтернат для які перебувають в умовах сучасних закладів освіти обдарованих дітей з сільської місцевості. різних типів. У процесі дослідження психофізіологічної адаТому, основними властивостями його є досліптації учнів та студентів велике значення надається дження закономірностей зв’язку показників, які вианалізу емоційних характеристик особистості, фор- вчаються, як між собою, так і з цілим рядом критемуванню "соціально-адекватних методів реалізації ріальних ознак, що відповідають за високий рівень емоційних станів", які є одними з ключових показ- функціональних та адаптаційних можливостей орників психофізіологічної адаптації. Нові вимоги до ганізму, вивчають силу і напрям встановлених навчального процесу та умови перебування в сучас- зв’язків та їх статистичну значимість і правильне тлумачення.

34

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 У сучасних умовах розвитку профілактичної критеріальних характеристик зорово-рухової коормедицини прогностична оцінка особливостей пере- динації, яка характеризує особливості центральної бігу психофізіологічної адаптації учнів і студентів регуляції виконання типових сенсомоторних нависучасних закладів освіти до умов здійснення різно- чок і рухових прийомів, та є базовою характеристибічної різноспрямованої та кропіткої повсякденної кою щодо адекватної реалізації соціально- і надіяльності в освітніх установах різних типів перед- вчально-важливих сенсомоторних актів, переконбачає визначення рівня сформованості провідних ливо доводили, що серед юнаків і дівчат, які психофізіологічних функцій і особливостей особи- навчались у сучасних закладах освіти різних типів, стості юнаків і дівчат, які забезпечують адекватне рівень вираження такої психофізіологічної корестановлення робочого динамічного стереотипу. ляти функціонального стану ВНД організму учнів Отже виникає нагальна потреба у створенні ком- та студентів, як швидкість ПЗМР, становив відпоплексних за своїм змістом та адекватних відповідно відно 158,23±2,48 мс у юнаків та 156,89±2,49 мс до поставлених цілей і, головне, цілком доступних (р(t)ю-д>0,05) у дівчат, що навчались в умовах уніу використанні методів комплексної оцінки основ- верситету (далі – юнаки і дівчата університету), них корелят функціонального стану організму уч- 163,39±2,67 мс у юнаків та 158,78±2,49 мс (р(t)юнів і студентів та якості їх життя на основі розроб- д>0,05) у дівчат, що навчались в умовах професійлення та наукового обґрунтування певних інтегра- ного ліцею (далі – юнаки і дівчата ліцею), льних за характером показників.

163,72±3,11 мс у юнаків та 158,34±3,12 мс (р(t) юВраховуючи зазначене, необхідно звернути д>0,05) у дівчат, що навчались в умовах училища увагу на наукове обґрунтування особливостей пе- (далі – юнаки і дівчата училища), 165,83±2,87 мс у ребігу психофізіологічної адаптації учнів і студен- юнаків та 157,72±2,49 мс (р(t)ю-д>0,05) у дівчат, що тів сучасних закладів освіти різних типів до умов навчались в умовах коледжу (далі – юнаки і дівчата здійснення повсякденної навчальної і позанавчаль- коледжу), а також 171,45±3,75 мс у юнаків та ної діяльності на підставі використання високоін- 159,69±2,77 мс (р(t)ю-д<0,01) у дівчат, що навчались формативних психофізіологічних та психодіагнос- в умовах школи (далі – юнаки і дівчата школи) (табл. тичних методик, простого у застосуванні та надзви- 1). чайно інформативного з прогностичних позицій Слід звернути увагу на той факт, що найкращі підходу, спрямованого на визначення передумов до показники з погляду на стан адаптаційних можлиоцінки наявних адаптаційних перетворень, встано- востей організму, які характеризуються найменвлення провідних передумов щодо виникнення різ- шими величинами ЛП ПЗМР спостерігались серед номанітних відхилень з боку процесів розвитку юнаків та дівчат університету. В той же час найгікритеріальних психофізіологічних функцій і особ- рші з функціонально- та адаптаційно-значущих поливостей особистості, визначення імовірних викри- зицій характеристики і, відповідно, найбільші веливлень під час соціально- і навчального-значущого чини ЛП ПЗМР були зафіксовані серед юнаків та становлення юнаків і дівчат. дівчат школи. Проте статистично-значущі відмінТак, результати визначення особливостей роз- ності були виявлені лише у разі порівняння резульвитку показників функціонального стану ВНД, що татів досліджень, отриманих серед юнаків універбули отримані, і, в першу чергу, дані щодо ви- ситету і школи (р(t)ун–ш<0,01). Статево-значущі ровчення показників швидкості ПЗМР, дозволяють збіжності були виявлені під час проведення провести адекватну оцінку ступеня сформованості досліджень лише між юнаками і дівчатами школи (р(t)ю-д<0,01) (рис. 1, 2). Таблиця 1 Особливості формування показників провідних характеристик вищої нервової діяльності учнів та студентів сучасних закладів освіти різних типів Групи учнів Заклад р(t)юПоказники Юнаки Дівчата освіти д n M±m n M±m Університет 30 158,23±3,12** 30 156,89±2,49 >0,05 Ліцей 30 163,39±2,67 30 158,78±2,86 >0,05 Латентний період простої зорово-моУчилище 30 163,72±3,11 30 158,23±3,72 >0,05 торної реакції, мс Коледж 30 165,83±2,87 30 157,72±2,50 >0,05 Школа 30 171,45±3,75** 30 159,69±2,77 <0,01 Університет 30 171,15±2,06 30 166,75±2,17 >0,05 Ліцей 30 174,03±2,43 30 167,77±2,56 >0,05 Латентний період диференційованої Училище 30 173,95±3,01 30 167,23±2,31 >0,05 зорово-моторної реакції, мс Коледж 30 173,89±2,58 30 166,85±2,74 >0,05 Школа 30 174,57±2,40 30 168,31±2,11 >0,05 Примітка: наявність статистично значущих відмінностей між учнями і студентами закладів освіти різних типів – *р<0,05; **р<0,01; ***р<0,001 (детальні пояснення у тексті розділу)

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 35 Поряд з цим характеристики, які описують 171,15±2,36 мс у юнаків та 166,75±2,19 мс (р(t) ювластивості змін з боку такого показника, як швид- д>0,05) у дівчат університету, 174,03±2,29 мс у юнакість ДЗМР, яка визначає рівень ефективності ви- ків та 167,77±2,12 мс (р(t)ю-д>0,05) у дівчат ліцею, конання рухових актів, пов’язаних з відокремлен- 173,95±3,01 мс у юнаків та 167,23±2,31 мс (р(t) юням різних за змістом сигналів у процесі здійснення д>0,05) у дівчат училища, 173,89±2,58 мс у юнаків діяльності, мала тенденцію до поступового змен- та 166,85±2,56 мс (р(t)ю-д>0,05) у дівчат коледжу, а шення величин ЛП зорово-моторної реакції (ЗМР) також 174,57±2,40 мс у юнаків та 168,31±2,11 мс в умовах вибору. Так, величини ЛП ДЗМР серед уч- (р(t)ю-д>0,05) у дівчат школи (табл. 1). нів і студентів різних закладів освіти становили:

Юнаки

мс

175

170

165

160

155

150 ЛППЗМР

Університет

ЛПДЗМР

Ліцей

Училище

Коледж

Школа

Рис. 1 Показники порівняльного аналізу особливостей розвитку окремих характеристик розвитку провідних психофізіологічних функцій (швидкість ПЗМР і ДЗМР) юнаків мс

Дівчата 170 168 166 164 162 160 158 156 154 152 150 ЛППЗМР

Університет

ЛПДЗМР

Ліцей

Училище

Коледж

Школа

Рис. 2 Показники порівняльного аналізу особливостей розвитку окремих характеристик розвитку провідних психофізіологічних функцій (швидкість ПЗМР і ДЗМР) дівчат Обговорення результатів дослідження. Для вивчення психофізіологічних функцій юнаків і дівчат сучасних закладів освіти різних типів на відпо-

відному рівні за результатами показників психофізіологічних функцій і їх адекватної оцінки, необхідно звертати увагу на цілий ряд особливостей. Під час виконання даних досліджень були ви-

36 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 вчені особливості протікання процесів психофізіо4. Брудный В. И. и др. Профессиональная и логічної адаптації та особливостей утворення пси- социально-психологическая адаптация студентов и хофізіологічних функцій організму юнаків та дів- молодых специалистов. — М., 1976. — 56 с. чат, що перебувають у сучасних освітніх закладах 5. Варій М.Й. Психологія особистості: Навч. різних типів. Також, було відмічено наявність до- пос. – К.: Центр учбової літератури, 2008. – 592 с. сить стійких за змістом результатів, що лише у пе6. Васянович Г.П. Морально¬правова відповних випадках супроводжувались статистично-зна- відальність: теоретико-методологічний аспект: Мочущими відмінностями. нографія. – Львів: Ліга¬Прес, 2000. Під час визначення особливостей швидкості 7. Литвиненко Н. В. Адаптація школярів в ЗМР встановлено, що найкращі з адаптаційних по- критичні періоди розвитку до освітньому середозицій показники функціонального стану ВНД орга- вищі: автореф, дис .... д-ра психол, наук. Самара, нізму, які характеризуються найменшими величи- 2009. С. 24. нами ЛП ПЗМР і ЛП ДЗМР спостерігались серед 8. Литвиненко Н. В. Соціально-психологічна юнаків і дівчат, які перебували в умовах універси- адаптація школярів в критичні періоди розвитку тету, найгірші – були властиві для юнаків і дівчат, (індивідуально-типологічний підхід): монографія. які навчались в умовах школи. Проте статистично- М .: Сфера, 2007. значущі відмінності були виявлені лише у разі по9. Мазепа Х., Жигайло Н. Програма адаптарівняння результатів досліджень ЛП ПЗМР, отри- ційного курсу для студентів нового набору всіх спеманих серед юнаків, які перебували в умовах уніве- ціальностей Львівського державного медичного корситету і школи (р(t)ун–ш<0,01). Статево-значущі леджу імені Андрея Крупинського. – Львів, 2003. – розбіжності були виявлені також лише під час ви- 25 с. значення особливостей ПЗМР у юнаків і дівчат, які 10. Максименко С.Д. Основи генетичної псинавчались в умовах сучасної школи (р(t)ю-д<0,01). хології. – К.: НПУ Перспектива, 1998. – 543 с.

11. Медведєв В. І. Про проблему адаптації // Висновки 1. Особливості протікання процесів психофізі- Компоненти адаптаційного процесу / під ред. В. І. ологічної адаптації та специфіка формування пси- Медведєва. Л .: Наука, 1984. С. 3-16. хофізіологічних функцій організму юнаків та дів12. Сиомичев А. В. Психологические особенчат, що перебувають у сучасних освітніх закладах ности адаптации студентов в сфере познания и обрізних типів переконливо засвідчують той факт, що щения в вузе: Автореф. дис. ... канд. пед. наук — Л., сенситивні періоди розвитку більшості досліджува- 1985. — 22 с. них психофізіологічних функцій припадають на 13. Яценко Т.С. Психологічні основи психокобільш ранні (у зіставлені часом проведених) пері- рекції: Навч. посіб. К.: Либідь, 1996. – 246 с. оди часу і не мають прямої залежності ані від про14. Sullivan H. S. The аnterpersonal theory of філю, ані від типу, ані від особливостей навчання. psychiatry / H. S. Sullivan. – New York : Norton, 1953.

2. Важливими факторами успішної адаптації –187 р. учнів та студентів сучасних освітніх закладів різ15. Tucker V. Two valuable tips for school них типів є забезпечення оптимальних умов освіт- adaptation [Електронний ресурс] / V. Tucker. – Ренього процесу та умов перебування, а також жим доступу : обов’язкова присутність комплексу необхідних http://www.associatedcontent.com/article/1411147/tw особистісних якостей та навичок, високий рівень o_valuable_tips_for_school_adaptation.html мотивації, комунікативність та відповідна струк16. Wang А. First-year students' psychological тура ціннісних орієнтацій. and behavior adaptation to college : the role of coping strategies and social support [Електронний ресурс] / А. Wang, L. Chen. – Режим доступу : СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 1. Балл Г.А. Понятие адаптации и ее значение http://www.teacher.org.cn/doc/ucedu200605/ucedu20 для психологии личности // Вопр. психол. – 1989. – 060509.pdf №1. – С. 92 – 100.

17. Worswick C. Adaptation and inequality : 2. Безруких М. М., Сонькин В. Д "Фарбер Д. children of immigrants in canadian schools [ЕлектронА. Вікова фізіологія (фізіологія розвитку дитини). ний ресурс] / C. Worswick // Canadian Journal of 4-е изд. М .: Академія 2009.

Economics. – 2004. – № 1. – С. 53–77. – Режим дос3. Боришевський М. Національна самосвідо- тупу до журн. : мість у громадянському становленні особистості.– http://elibrary.ru/item.asp?id=5973093 К.: 2000. – 76 с.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

37

PHYSICAL SCIENCES ON THE STABILITY OF NUCLIDES AND CHEMICALS Gladyshev G. Doctor of chemical sciences, professor Principal scientist N. N. Semenov Institute of Chemical Physics Russian Academy of Sciences; Russian Academy of Arts Moscow О СТАБИЛЬНОСТИ НУКЛИДОВ И ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Гладышев Г.П. Доктор химических наук, профессор, Главный научный сотрудник Институт химической физики им. Н. Н.Семенова Российская Академия наук; Отделение дизайна, Российская Академия Художеств Москва Abstract An additional substantiation of the rule concerning the influence of oxygen and nitrogen on the change in the chemical and supramolecular stability of a substance during the origin of life and its evolution is presented. The relationship between the abundance of elements in the Universe and the binding energies (stability) of atomic nuclei is discussed. It is noted that elements with even atomic numbers (with separate exceptions) are more common in the universe and more stable than elements with odd atomic numbers. A statement is made about the possible action of the principle of substance stability during the transformation of atomic nuclei, molecules, and supramolecular structures in evolution. Аннотация Представлено дополнительное обоснование правила касающегося влияния кислорода и азота на изменение химической и супрамолекулярной стабильности вещества при возникновении жизни и ее эволюции. Обсуждается связь между распространенностью элементов во Вселенной и энергиями связи (стабильностью) атомных ядер. Отмечается, что элементы с четными атомными номерами (за отдельными исключениями) более распространены во вселенной и более стабильны, чем элементы с нечетными атомными номерами. Высказано положение о возможном действии принципа стабильности вещества при преобразовании атомных ядер, молекул и супрамолекулярных структур в эволюции.

Keywords: hierarchical thermodynamics, stability, principle of substance stability, nuclides, abundance of elements, evolution Ключевые слова: иерархическая термодинамика, стабильность, принцип стабильности вещества, нуклиды, распространенность элементов, эволюция Эпиграфы “The simplicity - the only ground on which it is possible to erect a building of generalizations. ” Henri Poincare “One of the principal objects of theoretical research in any department of knowledge is to find the point of view from which the subject appears in its greatest simplicity.”

J. Willard Gibbs Согласно термодинамической теории происхождения жизни, ее эволюции и старения живых существ эволюция иерархических структур подчиняется иерархической термодинамике направляемой принципом стабильности вещества [1-4]. Супрамолекулярные структуры обогащаются сравнительно нестабильным (энергоемким) химическим веществом в ходе эволюционного развития. Указанное сравнительно нестабильное вещество накапливает в организмах, прежде всего, соединения, содержащие азот, фосфор, а также серу. Эти факты согласуются с величинами химической свободной энергии Гиббса образования указанных соединений, ΔGfо298 [5]; (ΔfG'° [6] - в физиологических условиях). Сопоставление этих величин отражает

только тенденцию явления, поскольку сравниваются их значения для химических веществ различного химического состава в предположении, что биогенные элементы (H, C, N, O, S, P) являются с неким приближением термодинамически однотипными. С рассматриваемых позиций было сформулировано качественное правило (1), которое утверждает: «Обогащение вещества атомами азота (при приблизительном сохранении соотношения других элементов в этом веществе) снижает его химическую стабильность, тогда как обогащение вещества атомами кислорода (при приблизительном сохранении соотношения других элементов в этом веществе) увеличивает его химическую стабильность». (“Enrichment of a substance with nitrogen atoms (while maintaining the approximate ratio of other elements in this substance) reduces its chemical stability, while enrichment of a substance with oxygen atoms (while maintaining the approximate ratio of other elements in this substance) increases its chemical stability”) [7 – 10] . Представленное правило касается, прежде всего, биогенных (органических) веществ участвующих в эволюции.

38

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 Существует еще одно экспериментальное квантовой механики и ядерной химии. Целью обоснование справедливости принципа стабильно- настоящей статьи не является обсуждение этих сти вещества и упомянутого правила. Это связано с причин. Здесь речь идет о возможном использовасопоставлением слабой корреляции между распро- нии принципа стабильности вещества для расширестраненностью элементов во Вселенной и энерги- ния и дополнительного обоснования обсуждаемого ями связи атомных ядер. Полагают, что эта корре- правила (1) [7-10], касающегося некоторых биогенляция обусловлена существующей зависимостью ных элементов. межу стабильностью атомных нуклидов и относиСопоставление относительных стабильностей тельным изобилием элементов: относительно ста- (энергии связей) ядер атомов азота (нечетный нобильные элементы имеют относительно повы- мер) и кислорода (четный номер) указывает на то, шенное изобилие. Наблюдаемая корреляция ха- что ядра атомов азота менее стабильны, нежели рактеризуется «зубчатым чередованием между ядра атомов кислорода. Молекула азота - N2 соотносительным изобилием и дефицитом соседних стоит из сравнительно малостабильных нуклидов N атомных номеров на кривой атомного изобилия» по сравнению с молекулой кислорода - O2 , которая (‘the jagged alternation between relative abundance стоит из сравнительно стабильных нуклидов O. and scarcity of adjacent atomic numbers in the ele- Это, согласно принципу стабильности вещества, mental abundance curve”). Аналогичная картина является причиной большей стабильности молеэнергетических уровней наблюдается на кривой кулярного азота по сравнению с молекулярным энергии ядерного связывания (“a similar pattern of кислородом. energy levels in the nuclear binding energy curve”). Фосфор, как и азот, имеет нечетный номер. Указанное зубчатое чередование может быть обос- Атомные ядра фосфора несколько менее стабильны новано с позиции принципа исключения Паули ядер азота. С точки зрения принципа стабильности [11]. вещества можно объяснить, почему фосфор более Надо иметь в виду, что упомянутая корреляция интенсивно, нежели азот, накапливается в живых не распространяется на все атомные ядра периоди- супрамолекулярных структурах в эволюции. ческой системы элементов. Причины этого обсужДанные, представленные на Рис.1 подтвердаются в многочисленных источниках, касающихся ждают сделанные заключения.

Рис. 1 Относительное содержание элементов во Вселенной и на Земле [12] На этом рисунке – логарифмическом графике представлена зависимость относительного содержания элементов относительно количества кремния (произвольно установленного равным 1) во Вселенной (фиолетовые столбцы) и на Земле (зеленые столбцы) как функция атомного номера. Элементы с четными атомными номерами, как пра-

вило, более распространены во Вселенной, чем элементы с нечетными атомными номерами. Кроме того, относительное содержание многих элементов во Вселенной существенно отличается от их относительного содержания на Земле [12]. (В подписи к оригинальному рисунку в указанном источнике «12» цвета столбцов перепутаны, что очевидно при

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 39 сравнении этого рисунка с нижестоящей рядом табСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: лицей 20.6 в разделе 20.6).

1. Thermodynamics of hierarchical systems, Сопоставление значений относительной ста- Chemical Encyclopedia (1995), 4, 1062. The Great бильности нуклидов большинства других биоген- Russian Encyclopedia, Moscow (in Russian). ных элементов (например, C) с атомами O, N, P, S, http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4371.html позволяет также качественно согласовать извест2. Gladyshev Georgi P., The Principle of Subные данные с принципом стабильности вещества, stance Stability Is Applicable to All Levels of Organiдействующим при образовании молекулярных и су- zation of Living Matter Int. J. Mol. Sci. 2006; 7, pp. 98прамолекулярных структур с участием этих ато- 110 (PDF format, 130 K) мов. Существующее чередование зубчатой ста- http://www.mdpi.org/ijms/papers/i7030098.pdf бильности нуклидов элементов («четный – нечет3. Hierarchical thermodynamics. https://en.eveный» атомный номер) можно рассматривать как rybodywiki.com/Hierarchical_thermodynamics некое проявление принципа стабильности веще4. Spyros G Tzafestas. Energy, Information, ства.

Feedback, Adaptation, and Self-organization: The FunМожно также объяснить известные факты уве- damental Elements of Life and Society. Springer Interличения концентрации ионов K+ и снижения кон- national Publishing, Jan 29, 2019 - Technology & Enцентрации ионов Na+ в клетках в эволюции и при gineering - 668 pages. старении живых организмов с позиции принципа 5. Stull D. R., Westrum E. F. Jr., Sinke, G. C. стабильности вещества.

(1969). The Chemical Thermodynamics of Organic Калий (K) и, как можно полагать, его катион Compounds, John Wiley and Sons, Inc., New York.

(K+) должен быть менее стабилен Na и его катиона Русский перевод: М., Мир, 1971.

(Na+), поскольку он (K) менее распространен в при6. MetaCyc Metabolic Pathway Database роде (рисунок 1). Это сравнение, хотя и качествен- https://metacyc.org/ ное, вполне разумно, поскольку Na и K находятся в 7. Gladyshev G., Gladysheva E. On the chemical одной группе и оба имеют нечетные номера (11 и composition and geroprotective properties of food and 19) в Периодической системе Дмитрия Менделеева. metabolites . Norwegian Journal of development of the Таким образом, клетки в эволюционном развитии International Science, No 16/2018, pp. 5-11. накапливают сравнительно менее стабильные кати- http://www.nor-ijournal.com/wp-content/upоны калия и обедняются сравнительно более ста- loads/2018/03/NJD_16_1.pdf бильными катионами натрия, что и требует прин8. Gladyshev G. P. Chemical and biological evoцип стабильности вещества. Заметим, что Влади- lution: the principle of substance stability in action, мир Матвеев и другие исследователи объясняют Norwegian Journal of development of the International изменение соотношения K+./Na+ в супрамолекуляр- Science No 17/2018, V.3, pp. 36-41. http://www.njdных образованиях (протоклетках) при абиогенезе с iscience.com/archive/ позиции «клеточного подхода» [13]. Это объясне9. Гладышев Г.П. Динамит: принцип стабильние во многом может быть согласовано с принци- ности вещества в действии. пом стабильности вещества. Можно полагать, что http://endeav.net/news/35-dinamit-printsipмодель В. Матвеева должна учитывать наличие в stabilnostiveshchestva-v-dejstvii.html протоклетке не только супрамолекулярных струк10. Гладышев Г.П. Новое правило в химии. тур пептидов, но и других подобных структур, со- http://endeav.net/news/44-stabilnost-molekul.html держащих олигомеры, например, олигомерные са11. Pauli exclusion principle. https://en.wikipeхара и другие олигомерные продукты. dia.org/wiki/Pauli_exclusion_principle С позиции принципа стабильности вещества, 12. General Chemistry: Principles, Patterns, and по мнению автора, легко качественно объяснить не- Applications, v. 1.0 Chapter 20: Nuclear Chemistry , которые биохимические процессы в организмах. Publisher: Saylor Academy, Year Published: 2012. Так, можно понять, почему гемоглобин является https://saylordotorg.github.io/text_general-chemistryпереносчиком кислорода, a не азота, который срав- principles-patterns-and-applications-v1.0/index.html нительно хорошо адсорбируется металлическим https://saylordotorg.github.io/text_general-chemistryжелезом. principles-patterns-and-applications-v1.0/s24-06-theСледует еще раз подчеркнуть, что обсуждае- origin-of-the-elements.html#averill_1.0мые закономерности являются качественными, и ch20_s06_s01_t01 обсуждаемая проблема, несомненно, требует более 13. Matveev V.V. (2017) Comparison of fundaдетального рассмотрения в будущем. mental physical properties of the model cells (protocells) and the living cells reveals the need in protophysiology, International Journal of Astrobiology, 16(1), pp.97–104. doi: 10.1017/S1473550415000476. http://www.bioparadigma.spb.ru/files/Matveev-2016Protophysiology.Rus.pdf

40

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 ENERGY SAVING AT HOME Mardasova E. Student of Faculty of Automation Mechatronics and Management, Don state technical University, Rostov-on-Don

Abstract This article discusses ways to save energy at home. And well, it is, what are the most cost-effective analogues can be replaced by standard home appliances.

Keyword: Energy saving, motion sensor mixers, led light bulbs, induction cooker, inverter oven.

Nowadays, a huge amount of effort, money and time is spent on the search for alternative sources of food and ways to save the resources of our planet, as the latter are rapidly ending. As one of the options out of this deplorable situation is to start with ourselves.

Water and electricity are integral parts of our daily lives. With the right approach, you can reduce the consumption of these resources in your own homes without harm to yourself and for the benefit of the environment.

For example, it is possible to install mixers with motion sensor.[1]The principle of operation is very simple: the sensor detects movement in a certain area and the water starts to go, the movement stops and the water turns off. At the same time, we independently determine in advance the desired water temperature and the time after which the water is turned off after the registration by the motion sensor. Mixers with sensors are not very different in price from conventional mixers, it all depends on the manufacturer. According to statistics, this mixer pays for itself in 7-12 months. It is not necessary to adjust each time the water and worry that suddenly distracted and left the tap open.

It is also possible to reduce energy consumption by installing led bulbs.[2]Today it is the most economical light bulbs. A few years ago, these bulbs were about 33 times more expensive than others. Now it is more expensive than usual about 4 times, if you take the average cost of conventional lamps 20 rubles. The payback of led lamps is 1 or 1.5 years. At the same time, these lamps are much longer, but many factors depend on the manufacturers and the intensity of operation.

In addition, you can buy an induction cooker.[3] This electric stove heats up metal utensils induced eddy currents generated by high-frequency magnetic field. In other words, it does not warm itself, it warms special dishes. This is due to the fact that not every material reacts to this electromagnetic field. Such plates heat the contents of the container immediately after switching on. No time is spent on heating the stove itself. Also, this equipment is safer because there is no risk of getting burned when touching even the included plate. The main advantage of induction cooker is energy saving.

All radiated energy is transferred to the tank and well, not to the environment. This is more economical than conventional plates about 2 times and pays for itself in 1 or 1.5 years.

Another way to reduce the cost of electricity is the replacement of the conventional microwave oven in inverter microwave.[4] The difference in designs is small. In a conventional microwave oven magnetron is powered by the transformer. In an inverter furnace, it absorbs energy from the inverter. At the same time, the

second furnace has undeniable advantages over the standard microwave oven. First, inverter ovens have a Turbo mode that defrosts food 2 times faster. Second, it weighs lighter than conventional microwave ovens because the transformer is heavier than the inverter.

Third, there is no rotating plate in the inverter furnace.

This means that we do not depend on the size of the pallet. The containers that we want to put there should be placed at the bottom. Fourthly, it requires less energy because without jumps changes the power of microwaves. Fifth, such furnaces serve much longer. Inverter furnaces are more expensive but after some time this difference in price will return due to energy saving and service life. This time depends on the manufacturer and capacity of the furnace.

It is believed that the use of Underfloor heating as the main heating system is an energy-saving solution.[5] That's not true. First of all, warm floors are not able to warm the room. Also, this system consumes a lot of electricity.

In private homes, homes without Central heating or even open space infrared heating can be used.[6] This is the heating system of the room when the heat is not transmitted through the air and well at once to people and objects. This system has an impressive number of advantages. The first of them, it immediately heats the objects in the access area. Also, it is safe for human and animal health. This system serves up to 30 years.

Reduces heating costs by about 40%. Infrared heating takes up very little space because it is a film that is installed on the ceiling or walls. Finally, it is the most energy-saving heating system today because no energy is spent on heating the air.

In apartments the situation is different. We can't disconnect from the Central heating and whatever we do with our batteries we all pay the same. Therefore, it makes sense to install a heat meter at 1 input to the apartment so that everyone pays for the energy that he consumes for heating. In this case, people who consume it in unreasonably large quantities would be forced to take measures to reduce energy consumption.

Also, everyone could completely abandon the Central heating and switch to infrared heating.

In conclusion, we can say that in all the above methods the principle is the same. It is to buy a more expensive analog device that will consume less power.

In addition, such analogues tend to fall in price. Over time, these prices will be equal. A high role will be played by knowledge of existing alternative types of devices. Progress does not stand still and devices make more energy-saving. It is very important to keep up

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 41 with the progress and keep in mind the need to reduce 3. http://proverilnasebe.com/index.php/goodsthe amount of resources used. reviews/equipment/242-induction-cooker.html 4. https://cosmo-frost.ru/svch/chto-takoe-invertornaya-mikrovolnovaya-pech-princip-raboty-modeliREFERENCES: 1. https://vash.market / House-And-Cottage / otzyvy/ building-and-repair / plumbing-and-water/select5. http://klivent.biz/otopleniye/dlina-infrakrastouch-mixer.html noj-volny.html#i 2. http://220blog.ru/pro-raschet/realnaya6. https://sistema-otopleniya.ru/infrakrasnoeokupaemost-svetodiodnyx-lamp.html otoplenie/jenergosberegajushhee-infrakrasnoe-otoplenie.html CALCULATION OF CORRECTIONS ON THE VARIABILITY OF THERMOPHYSICAL CHARACTERISTICS OF LIQUIDS AND GASES IN THE INVESTIGATION IN THE REGULAR HEAT MODE OF THE FIRST KIND Naziyev J. doctor of technical sciences, professor of «Physics» department of Azerbaijan State University of Oil and Industry (Baku, Azerbaijan) Abstract Simple correction formulas are obtained for calculating the thermal conductivity and isobaric heat capacity of liquids and gases using the regular cooling (heating) method. These corrections take into account inconsistencies in the cooling rate, thermal diffusivity and thermal conductivity coefficients when measurements are going by the regular mode method of the first kind.

Keywords: liquids and gases, thermophysical properties, regular mode method of the first kind, thermal conductivity, calorimeter.

Taking into account the corrections for the variability of the thermophysical characteristics of substances in precision measurements of the thermophysical properties of liquids and gases is of great practical importance. However, expressions that can be used to calculate corrections due to the influence of the variability of the cooling rate (heating m), thermal diffusivity a and thermal conductivity λ when measured using the regular condition of the first kind are not known.

Temperature field solutions obtained by E.S. Platunov used by many researchers [1, p. 750-760], [2, p. 12-22] for thermal conditions of the first kind are for a solid cylinder and therefore they cannot be used for calculating calorimeter equations for measuring the thermal conductivity of liquids and gases, as they are based on solving the problem of temperature distribution in a thin cylindrical layer of the test substance. A similar solution was made for the case of periodic heating [3, p.

856-859].

The purpose of this article is to derive simple equations for calculating these corrections for the method of a cylindrical bicalorimeter, the error of which is evaluated as 1 - 1.5%.

The calculation equation to determine the thermal conductivity of liquids and gases with constant m, a, λ was derived



c1 R12 m ln s A 2

(1)

or



  Km 1  

2 C  , (2) 3s  1 C1 

where С1, С is the total heat capacity of the core material and the liquid under study; s=R2/R1 is the ratio of the outer and inner radii of the investigated annular layer; δ = R2-R1 is the layer thickness; К= R1/ δ ln s form coefficient; φ= С1/F ; F is the surface area of the core; ; c1, c - volumetric heat capacities of the core and liquid.

Taking into account corrections for the variability of m, a, λ, the equation (1) takes the form

c1 R12 m ln s (3) A 1    , 2 where    m   a    ,  m ,  a ,   - cor-



rection terms on the cooling rate and coefficients of thermal diffusivity and thermal conductivity.

Let’s determine  for which we use the equation of temperature difference of the cylindrical layer under study, taking into account    0   , (4) where

0

is the temperature difference when the

values of m, a, λ are constant;  - correction term for the variability of thermophysical characteristics;

42

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

 0  g 0 R1 ln s   02 g 0 R1 R22  R12   2R12 ln s   02 g 02 R13 ln 2 s 1 4

1 2

,

(5)

1 1 1 3  k  g 02 R12 ln 2 s  ' k 02 g 02 R12 R22 (ln s  1)  k 02 g 02 R12 R22  ln 2 s  2 ln s    2 4 2 x0  , (6) 1 1 2 2 4 3 2 2 4  ' k 0 g 0 R1 (ln s  1)  k 0 g 0 R1 (ln s  ) 4 2 2 x0 m 2 where g 0 is the temperature gradient in the zero approximation;  0  0 ; k  k m,r  k a ; k m,r , k a , k  a0 ' are relative coefficients of cooling (heating) rate, thermal diffusivity, and thermal conductivity; x0 - the first root  

of the equation

 

J 0 x'  0 .

Let’s simplify equations (5) and (6). For a thin layer with a small error

 

1 2

 . 

1 6

  R1  ln s  ln 2 s  ln 3 s      Then equality (5) takes the form

 

 

1 3



 0  g 0 R1 ln s1   02 R12 ln 2 s    0 1  where  0

2





2 c  , 3 R1c1 

(7)

2 c  .

R ln s c1 2 1

Similarly, we get

 

1 1 1 k  g 02 R12 ln 2 s  ' k 02 g 02 R14 ln 3 s  k 02 g 02 R14 ln 4 s .

2 12 3x0

(8)

From here we get the relation

1  2 c 2 c 1 c    1   0  k   ' k  k 0 3 R1c1  3x0 c1 6 R1c1  2

.

(9)

Then corrections

 If we consider that





0

1 2 c 1 c   .   0  k   ' k  k 2 c 6 R c 3 x 1 1 1  0 

(10)

k m,r  k m,  k a , we get



0 

4 c 1 c   k   ' 2k a  k m,   2k a  k m,  .

2  c1 3 R1c1  3x0

(11)

Approximately



0 

4 c  k   ' 2k a  k m,   .

2  c1  3x0

(12)

Since c«c1 in the particular case for gases from equation (12) we have



0 2

k .

(13)

Here, the parameters of the layer under investigation refer to the temperature of the base section, i.e. to autoclave temperature. Therefore, if in (3) λ is the arithmetic mean temperature





c1 R12 m ln s A 1   ' , 2 2 0 ' 2k a  k m,  c , where   ' c1 3x0

 

(14) (15)

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 because For the case

 

1 2

43

 . 

   0 1  k   0 

(16)

 ' = 0, A  1 and  

c1 R12 m ln s .

2

(17)

That means no corrections to the basic equation are needed. As follows from relations (14) - (15), for liquids, these arguments are right.

If there is no coefficient k a for the liquid under study, the expression k a  k   k c can be used. The difficulty is to find the value

km, . It is advisable to replace it with other factors.

Differentiating equation (1), you can get

k m,  k  

2 c k c  k c' .

3 R1c1

(18)

But because the second term of the right-hand side of (18) is relatively small,

k m,  k   k c' where

,

(19)

kc' is the relative temperature coefficient of heat capacity of the core material.

Let us determine the effect of the variability of thermophysical characteristics for the triplecalorimeter. From the work [5], the calculated equation of the triplecalorimeter for calculating λ is known:



where

AT  1 

c

2  t 31  3  t1

R2 R1

 R1c1   

;

c1 R12 m ln s AT ,  t 3   21   t 1  

(20)

t1 , t 3 - temperature changes of the inner and outer cylin-

ders.

At inconstancy of m, a, λ equation (20) takes the form



c1 R12 m ln s AT 1   T  ,  t 3   21   t1 

where

T  

t1  t 3 . t1  t 3

As can be seen from (22), since  T ˂  the effect of the corrections relatively small in relation to the case of a bicalorimeter.

For equilibrium triplecalorimeter t1 = t 3 , therefore  T = 0 and



(21)

(22)

T

on the thermal conductivity is

c c1 R12 m ln s  2  R2  1  . 1   4  3  R1  c1 

(23)

Equations (3) and (6) are valid only for the case of the constancy of the thermophysical characteristics of the core material. This is permissible in the case when the core is made of a well-conductive material - metal. However, in practice there is a case when the core consists of the liquid under study (an ampoule with a liquid), for example, in the relative version of a regular cooling bicalorimeter. Then there is a need for corrections to the variability of the thermophysical coefficients of the core material.

First of all, it is necessary to have the temperature field equation of a continuous cylinder (core) under the condition of a bicalorimeter. The solution of the temperature field of a cylinder in the regular conditions of the first kind is known from [2]; it is possible to obtain the temperature difference from it

44

 я   я  1  pR  

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

2 1

    p  p   2 , (24)  4k '  3k a'  3k m' ,r  2  k a'  k m' ,r    2 pR12  pR12   k a'  k m' ,r p 2 R14  я   0     0    2 where approximation J 0  0 R1   1  pR1 is used, and solutions of zero approximation

 0    1  pr 2  ,

(25)

J 0 0 R1  - Bessel function of the first kind and zero order.

In (24) it is necessary to use the boundary conditions:



,

 яп   я   1  pR1 2  d   d  1  я      ,

(26)

 dr  R1

 dr  R1

 я   is the temperature in the center of the cylinder;  яп - the same on the surface; m 2 .  02   a1 1 R12 ln s  From (26) and (27) we get p  2 .

R1 21 ln s    where

From equation (24) we find the magnitude of the corrections for the variability of the characteristics of the material of the core.

 

   я  4k '  3k a'  3k m' ,r  Here

 я   

0 1  pR12

   p   k a'  k m' ,r  pR12  2  1  k a'  k m' ,r  p 2 R14  .     0  p

2 0









.

For the case of λ1 « λ we get



 0  21 ln s    '  k   4k a'  4k m' ,r  , 2 2 2 41 ln s

(28)

and for the case of λ1 = λ we get



0 1 2

k ln s

'



In the calculation equations of heat conductivity (3) and (21) instead of .

 об    



 4k a'  4k m' ,r .

(29)

 it is necessary to substitute

Thus, from equations (13), (22), (28) and (29), it is easy and fairly accurate determine the corrections for the variability of the cooling rate and thermal properties to calculate the thermal conductivity of liquids and gases using the method of a bicalorimeter and a triplecalorimeter.

REFERENCES: 1. Burovoi S.E., Kurenin V.V., Platunov E.S. Thermophysical measurements under monotonic conditions. - Journal of Engineering Physics and Thermophysics. Russia. v. 21, #4, 761p.

2. Express methods for determination of thermophysical properties of different types of materials within a temperature range of -1500C to +18000C. -

Proceedings of 31-th Int. Thermal conductivity conference and 19-th Thermal Expansion Symposium. Canada. 2011, 325p.

3. Naziyev Y.M. The effect of variability of characteristics of substances during determination of their thermophysical properties by the method of periodic heating. - High Temperature. Russia. 2001. v. 39, #6, 1005p.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

45

TECHNICAL SCIENCES HISTORY OF DEVELOPMENT OF THE METHOD OF MAP FLOWS OF CREATION OF VALUE Akimov S. Senior Lecturer, Department of Management and computer science in technical systems Orenburg State University Abstract This paper discusses the history of creating one of the most common and effective tools for lean manufacturing - value stream flow maps. Various ideas are given about the appearance of this tool, the history of its development is displayed and it is revealed that over time, interest in this tool only increases.

Keywords: value stream map, development history.

As a result of the widespread development of new technologies, the process of production activity, is currently undergoing significant changes. To maintain the necessary level of competitiveness, industrial enterprises need to optimize their production process. One of the ways to optimize the production process is the concept of "lean production" [1].

The concept of lean manufacturing is based on visualization. the production process in the form of a continuous stream of creating a certain value for the consumer of the enterprise’s products. The value stream represents the final results of various material and intangible operations that are directed from one procedure to another [2].

It should be noted that in addition to the term “lean manufacturing”, another term that stands for this concept is now established in use: LIN technologies.

The lean manufacturing concept has a number of methods in its arsenal. These include the 5S workplace organization and rationalization system, organizational strategy for integrating the production of human resources management, financial management and EPR asset management, KPI key performance indicators and many others. At the same time, a fairly widespread and highly effective tool is the mapping of the value stream.

The value stream flow chart resulting from the use of this tool is the basis for drawing up a general plan for the implementation of the “lean production” process at the enterprise [3].

A value stream flow chart, VSP is a tool that allows you to visualize and recognize material and information flows from a writing instrument in the process of creating a product's value.

The relevance of using the value stream map is high, because this map is a universal tool that allows you to get several new features that are not available when using other similar tools.

Using the concept of lean manufacturing, heads of

manufacturing enterprises strive to solve several important problems at once: - an increase in the value stream; - ensuring the uniformity and continuity of the value stream; - elimination of various kinds of losses.

Note that the formation of a common stream of creation by combining all operations and processes is a very universal way to manage the effectiveness of the organization as a whole.

Firstly, the map provides an opportunity to see not only a specific production process separately from the others, but also the entire stream of related operations.

Secondly, when analyzing losses, the map indicates not only the size of the losses, but also their sources in the total value stream. Thirdly, the card is universal for all production processes, understandable even to people with very different work profiles, which makes it possible to describe many production processes in a more understandable and accessible way. Fourth, the value stream map identifies the relationship between material and information flows, which no other tool does [4].

The first known attempt to combine information and material flows was given by Charles Edward Noppel in the work “Installing efficiency methods” [5], published in 1915. In it, the author used schemes for representing processes and routing, as well as schemes for using methods and forms on the production plan.

Then, for quite a long time, the flows of materials and information were not given due attention, but then the concept of “lean production” appeared and began to actively develop in the world. A significant part of the development of this concept took place at industrial enterprises in Japan, in particular, at Toyota. It was thanks to this company that Yashiro Monden's book “Toyota production system: an integrated approach to just-intime” [6] appeared, in which for the first time designations specific to creating flow maps are given.

The main elements of the value stream map are shown in figure 1.

46

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

Figure 1 The main elements of the value stream map [6] In the future, this term began to appear more and more often in scientific and scientific and technical publications (most often in Japanese), however, the term “value stream flow map” itself gained the most popularity due to the publication of the book “Learn to See Business Processes” by Michael Rother and John Shook [7]. This book, unlike all previous sources, where flow maps were represented by one or two schemes, is completely devoted to the implementation of the value stream flow map, with a detailed discussion of each of the stages of this process.

The value stream map constructed according to the canons of Michael Rother and John Shook is as follows (figure 2).

Figure 2 Displaying a map of the value stream for the enterprise [7] Michelle Boden in his article “Where do“Value Stream Maps come from?” [8], published on October 15, 2013, wonders when the term“ value stream map ”appears. After conducting extensive research, he found that the term originated in the Toyota Operations

Management Consulting Division, and is one of the many tools the company uses as part of the lean manufacturing concept.

A study of international scientific papers in this area is shown in figure 3.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

47

250

214

NUMBER OF WORKS

200

150 142 100

70

50

16 0 1980-1989

1990-1999

2000-2009

2010-2019

YEARS

Figure 3 The number of international works on the construction of value stream flowcharts An analysis of the histogram shown in figure 3 allows us to conclude that over time, interest in this tool only increases over time.

The value stream map is a weighty efficient tool for optimizing production processes and saves a significant amount of production time.

REFERENCES: 1. Gunkov S.A., Akimov S.S. Building a map of the stream of creating value in the lean enterprise system // In the collection: University complex as a regional center of education, science and culture: materials of the All-Russian scientific-methodical conference.

Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Orenburg State University. 2018.S. 654-657.

2. Davydova N.S., Klochkov Yu.P. The management model of the implementation of the lean manufacturing system at the enterprise // Vestn Udm. un-that.

Ser. Economics and law. - 2012. - Issue. 4. - S. 32-35.

3. Akimov S.S., Tripkosh V.A. Production processes in the map of the stream of creating value // In the collection: Actual problems of economic activity

and education in modern conditions Collection of scientific papers of the Thirteenth International Scientific and Practical Conference. 2018.S. 235-239.

4. Akhtulov A.L., Akhtulova L.N., Stadolskaya T.I. The use of value stream maps as a means of continually improving the organization. Omsk Scientific Herald. - 2013. - No. 5 (122). - S. 40-46.

5. Knoeppel S.E. Installing efficiency methods.

Works management library. The engineering magazine, 1915. - 284 p.

6. Monden Y. Toyota production system: an integrated approach to just-in-time. Industrial Engineering and Management Press, 1993. - 423 p.

7. Rother, Mike; Shook, John. Learning to See: value-stream mapping to create value and eliminate muda .; Per. from English - M.: Alpina Business Books: CBSD, Center for the Development of Business Skills, 2005. - 144 p.

8. Baudin M. Where do â&#x20AC;&#x153;Value Stream Mapsâ&#x20AC;? come from? [Electronic resource]. - Access mode: http://michelbaudin.com/2013/10/25/where-do-valuestream-maps-come-from/ (accessed 01.15.2018).

48 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 CALCULATION OF THE SECURITY LEVEL OF THE CONFIDENTIAL DOCUMENT TURNOVER SYSTEM BASED ON CRYPTOGRAPHIC MEANS OF PROTECTION Ryapolova E. Ph.D., Associate Professor, ofessor, Department of Computer Security and Mathematical Support of Information Systems РАСЧЕТ УРОВНЯ ЗАЩИЩЕННОСТИ ПОДСИСТЕМЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОГО ДОКУМЕНТООБОРОТА НА ОСНОВЕ КРИПТОГРАФИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ Ряполова Е.И. к.п.н., доцент, доцент кафедры компьютерной безопасности и математического обеспечения информационных систем Abstract The article presents an analysis of the statistical data of the InfoWatch analytical center on the research problem, presents a calculation of the level of security of the confidential document management subsystem based on cryptographic security tools, calculates the probability of vulnerabilities, the probability of threats, and presents a risk assessment The charts show the data on the implementation of threats before the introduction of protective equipment and after the introduction of protective equipment, while the risks during the implementation of threats before and after the introduction of protective equipment are attacked. Аннотация В статье представлен анализ статистических данных аналитического центра InfoWatch по проблеме исследования, представлен расчет уровня защищенности подсистемы конфиденциального документооборота на основе криптографических средств защиты, рассчитаны вероятность уязвимостей, вероятность реализации угроз, представлена оценка риска На диаграммах отображены данные реализации угроз до внедрения средств защиты и после внедрения средств защиты, атак же риски при реализации угроз до и после внедрения средств защиты.

Keywords: confidential information, risk, probability of a threat, cryptographic means of protection, level of security of the system. Ключевые слова: конфиденциальная информация, риск, вероятность реализации угрозы, криптографические средства защиты, уровень защищенности системы. Актуальность темы исследования обусловлена тем, что проблема защиты конфиденциальной документации в наше время стоит достаточно остро. Угрозы нарушения информационной безопасности носят масштабный характер. Стоит отметить, что количество утечек конфиденциальной информации стремительно растет с годами. По данным аналитического центра InfoWatch, в 2018 г. доля утечек конфиденциальной информации, сопряженных с мошенническими действиями в отношении данных, во всей совокупности зарегистрированных утечек составила 8,5%. В российском распределении доля мошеннических инцидентов оказалась почти в три раза выше — 23,7% (рисунок 1). Столь высокую долю мошеннических действий в российском «пироге» инцидентов можно

объяснить совокупностью нескольких факторов. Во-первых, Россия все глубже встраивается в глобальные цифровые процессы, ценность каждой записи пользовательской информации становится вполне осязаемой в новую эпоху. Во-вторых, внедрение средств защиты информации в целом пока отстает от темпов цифровизации. В-третьих, в обществе пока не сформированы нравственные императивы по отношению к чужим данным. Менеджеры сотовых операторов, банковские клерки, полицейские и другие категории сотрудников, через которых регулярно проходят персональные данные, довольно часто воспринимают комплекс этой информации как свою вотчину, оставляют за собой моральное право обращаться с данными граждан по своему усмотрению [1].

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

49

Рисунок 1 Распределение утечек по типам инцидентов, Россия – мир, 2018 г В сознании многих сотрудников отсутствует понимание того, что чужие персональные данные — это не просто несколько строчек из базы данных, а личный актив, за которым стоят интересы конкретного гражданина и порой зависит его судьба. Как показывает опыт, низкую культуру обращения с конфиденциальной информацией за короткое время трудно повысить даже строгими законами и внедрением самых современных средств защиты. Для формирования правильных поведенческих

установок требуется долгая и планомерная работа. Распределения по виновникам в России и в мире имеют существенные различия. В глобальном масштабе существенную долю занимают мошеннические инциденты, спровоцированные действиями внешних злоумышленников. Соответственно, в мире меньше, чем в России, процент подобных инцидентов, случившихся по вине рядовых сотрудников (рисунок 2) [1].

Рисунок 2 Распределение мошеннических инцидентов с данными по виновникам Россия – мир, 2018 г В 2018 году в мире наибольшая доля утечек, сопряженных с мошенничеством, произошла через сетевой канал. В России же доминируют инциденты, случившиеся путем компрометации данных из бумажных архивов, а Сеть находится на втором месте с большим отставанием (рисунок 3).

50

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

Рисунок 3 Распределение мошеннических инцидентов по каналам Россия – мир, 2018 г Для электронных документов угрозы особенно реальны, так как факт утечки и искажения конфиденциальной информации трудно обнаружить. В отношении конфиденциальной информации, обрабатываемой и хранящейся в компьютерах, условия возникновения угроз, классифицируется по степени риска следующим образом:  непреднамеренные ошибки пользователей, операторов, референтов, управляющих делами, системных администраторов и других лиц, обслуживающих информационные системы;  кражи и подлоги информации;  стихийные ситуации внешней среды;  заражение вирусами [2]. Наиболее актуальными для конфиденциального документооборота организации являются утечки, кражи и искажения информации. Риск от

данных угроз целесообразнее решать за счет криптографических средств защиты. Под расчетом уровня защищенности подсистемы конфиденциального документооборота на основе криптографических средств защиты понимается сравнительный анализ динамических изменений коэффициентов вероятности реализаций угроз после внедрения выбранных средств защиты. Уязвимость - слабость в системе защиты, которая делает возможным реализацию угрозы. В таблице 1 представлена вероятность уязвимостей относительно реализации угроз до внедрения выбранных средств защиты и после внедрения средств защиты. Стоит отметить, что после внедрения выбранных средств в подсистему защиты конфиденциального документооборота организации уязвимости снижаются за счет нейтрализации угроз. Таблица 1 Вероятность уязвимостей относительно реализации угроз до внедрения выбранных средств защиты и после внедрения средств защиты Реализуемая угроза Вероятность уязвимости Вероятность уязвимости (до внедрения) (после внедрения) 1 2 3 Перехват парольной информации, переда0,6 0,2 ваемой по каналам связи Подмена конфиденциальной документации 0,6 0,2 Изменение пути отправления электронного 0,5 0,3 документа Программный или ручной подбор паролей 0,8 0,2 к учетной записи ОС

В таблице 2 представлены данные вероятности реализации угрозы до внедрения средств защиты в подсистему защиты конфиденциального документооборота организации и вероятности реализации угроз после внедрения выбранных средств защиты. На рисунке 4 представлена диаграмма, где более наглядно можно рассмотреть динамику показателей вероятности реализации угроз после внедрения средств защиты.

На рисунке 4 приняты обозначения:  Ряд 1 – Отображает вероятность угрозы до внедрения средств защиты;  Ряд 2 – Отображает вероятность угрозы после внедрения средств защиты.

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019

51 Таблица 2 Вероятность реализации угроз до внедрения средств защиты в подсистему защиты конфиденциального документооборота и после внедрения средств защиты Вероятность угрозы Вероятность угрозы Реализуемая угроза (до внедрения) (после внедрения) 1 2 3 Перехват парольной информации, передаваемой по кана0,7 0,2 лам связи Подмена конфиденциальной документации 0,8 0,3 Изменение пути отправления электронного документа 0,7 0,2 Программный или ручной подбор паролей к учетной за0,7 0,3 писи ОС

Рисунок 4 Диаграмма реализации угроз до внедрения средств защиты и после внедрения средств защиты Соответственно, риск рассчитывается по формуле (1). Риск = Р угрозы * Р уязвимости * U цена потери , (1) где P происшествия – вероятность происшествия; Р угрозы – вероятность угрозы; U цена потери – стоимость информации [4]. В таблице 3 представлена оценка риска до модернизации подсистемы защиты конфиденциального документооборота организации и после внедрения выбранных средств защиты. Таблица 3 Оценка риска после модернизации подсистемы защиты конфиденциального документооборота организации Средняя Вероят. Вероят, уязвимоРиск, руб Риск, руб Реализуемая угроза цена инугрозы (пости (после (после (до внедр.) фор., руб сле внедр.) внедр.) внедр.)

1 2 3 4 5 6 Перехват парольной информации, передавае345250 0,2 0,2 103575 12810 мой по каналам связи Подмена конфиден-ци225000 0,3 0,2 54000 11500 альной документации Изменение пути отправления электронного до245000 0,2 0,3 49000 12700 кумента Программный или ручной подбор паролей к 38500 0,3 0,2 21560 2310 учетной записи ОС Сумма оценки риска, руб 235362 39320

52

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 На рисунке 5 представлена диаграмма, где более наглядно можно рассмотреть динамику показателей рисков реализуемых угроз в денежном эквиваленте после внедрения средств защиты. На рисунке 5 приняты обозначения:  ряд 1 – Отображает риск вероятности угрозы до внедрения средств защиты;  ряд 2 – Отображает риск вероятности угрозы после внедрения средств защиты.

Рисунок 5 Диаграмма рисков при реализации угроз до и после внедрения средств защиты Исходя, из расчётов можно сделать вывод, что в каждой реализуемой угрозе максимально снижена угроза и уязвимость с помощью внедренных средств защиты. Посредством чего снижены риски потери организации до 39320 рублей, что почти в 6 раз снижает сумму рисков финансовых потерь до модернизации подсистемы защиты конфиденциального документооборота. Таким образом, рассмотрев уровень защищенности подсистемы конфиденциального документооборота на основе криптографических средств защиты организации, можно перейти к рассмотрению трудоёмкости разработки проекта по модернизации подсистемы защиты конфиденциального документооборота на основе криптографических средств защиты для организации, расчёту себестоимости модернизируемой системы защиты конфиденциального документооборота и расчету экономического эффекта. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Официальный сайт: InfoWatch [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://www.infowatch.ru/ 2. Вихорев С.В., Кобцев Р.Ю., Как узнать – откуда напасть или откуда исходит угроза безопасности информации // Конфидент, №2, 2001

3. Закон Российской Федерации «О коммерческой тайне» (Закон РФ №98-ФЗ от 29.07.04г. (ред. от 11.07.11)) 4. Закон Российской Федерации «О лицензировании отдельных видов деятельности» (Закон РФ №99-ФЗ от 27.04.11г. в редакции от 06.12.2007) 5. Закон Российской Федерации «О персональных данных» (Закон РФ №152-ФЗ от 27 июля 2006г.) (ред. от 04.06.2014) 6. Закон Российской Федерации «О техническом регулировании» (Закон РФ №184-ФЗ от 27.12.2002г. с изменениями и дополнениями) 7. Закон Российской Федерации «Об электронной цифровой подписи» (Закон РФ №63-ФЗ от 30.03.11г.)

8. Методический документ, Методика определения угроз безопасности информации в информационных системах, ФСТЭК России, 2015 г.

9. Методы анализа и оценки информационных потоков [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://shapemenu.ru/1622020221198/ 10. Минин И. В., Минин О. В. Защита конфиденциальной информации при электронном документообороте: Учебное пособие. – М: НГТУ, 2011.

154с..

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 DISTRIBUTION OF TELEPHONE LOAD IN THE NETWORKS OF OPERATIONAL AND TECHNOLOGICAL COMMUNICATION OF JSC "UZBEKISTAN RAILWAYS"

53

Khalikov A. Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Automation, Remote Control and Telecommunication Technologies in Railway Transport Tashkent Institute of Railway Engineers Urakov O. The applicant of the department "Automation, Remote Control and Telecommunication Technologies for Railway Transport" Tashkent Institute of Railway Engineers РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕЛЕФОННОЙ НАГРУЗКИ В СЕТЯХ ОПЕРАТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ АО «УЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙУЛЛАРИ» Халиков А. Д.т.н., профессор зав. кафедрой «Автоматика, телемеханика и телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте» Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта Ураков О. Соискатель кафедры «Автоматика, телемеханика и телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте» Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта Abstract The article discusses the main requirements for the network of operational and technological communication, as well as analyzes the efficiency of operation and the efficiency of dispatch communication based on the data of the Signaling and Communication Directorate of O'zbekiston Temir Yollari JSC. Аннотация В статье рассматриваются основные требования к сети оперативно-технологической связи, а также анализируются эффективность функционирования и оперативность диспетчерской связи на основании данных Управлении сигнализации и связи АО «Узбекистон темир йуллари».

Keywords: operational and technological communication, types of communication, software, switching. Ключевые слова: оперативно-технологическая связь, виды связи, программное обеспечение, коммутация. Введение На железнодорожном транспорте обеспечение безопасности и надежности перевозочного процесса заключается важнейшим критерием рыночной экономики. Одним из главных направлений удовлетворения требований в управлении процессами перевозками является усовершенствование систем и средств обеспечения качественных телекоммуникаций. Наиболее сильное влияние на эффективность и безопасность перевозочного процесса оказывает качество систем коммуникаций акционерного общества «Узбекистон темир йуллари» (АО «УТЙ»), которое на сегодняшний день выполняет около 40 % грузо и более 70 % пассажирских перевозок республики [1, официальный сайт. – URL.: http://railway.uz/ru]. От четкой и надежной работы устройств связи во многом зависит эффективная работа железнодорожного транспорта, при помощи которых осуществляется оперативное управление грузо-перевозочным процессом на железной дороге и их взаимосвязь с отдельными подразделениями. Качество перевозочного процесса на железнодорожном транспорте обусловлено своевременностью, безопасностью и надежностью отправления

грузов и пассажиров к месту назначения. Эти показатели в основном зависят от успешности взаимодействия и функционирования подразделений и всех хозяйств, непосредственно участвующих в организации перевозочного процесса и эксплуатации подвижного состава. В соответствии с потребностями системы управления железнодорожного транспорта все необходимые задачи и качество связи определяют с учетом усовершенствования техники связи и расширения перечня услуг для возможности предоставления абонентам.

1. Основные требования, предъявляемые к оперативно-технологической связи Многочисленность и территориальная расположенность объектов и подразделений, а также тесная взаимосвязь в работе при непрерывном производственном процессы во времени, являются основными требованиями перевозочного процесса на железнодорожном транспорте [2, с.120]. В обеспечении безопасности движения принимают участие работники различных специальностей, введении которых находятся: железнодорожный путь, подвижной состав (локомотивы, вагоны), устройства автоматики и телемеханики, искусственные соору-

54 Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 жения, энергетические устройства, информаци система ОТС должна иметь возможность онно-вычислительные центры и т.д. Соблюдение гибкой адаптации к изменяющимся ситуациям в сивыполнения графика движения поездов [3, c.120; 4, стеме управления железнодорожным транспортом. с.91; 5, с.27], обеспечение безопасности движения, Вышеуказанные требования ОТС должны выоперативная разработка мер и регулирование парка полняться как при строительстве новых сетей, так и вагонов и локомотивов, минимальные сроки до- при модернизации существующих сетей ОТС. ставки грузов и пассажиров требуют от всех компо2. Оценка качества передачи информации нентов многоотраслевого железнодорожного хооперативно-технологической связи зяйства. При разработке систем ОТС обычно считаДля предоставления взаимосвязи и надежной ются, что фразовая разборчивость должна быть с работы названных элементов управления железно- вероятностью не меньшее 0,9 [6, с.119]. На рис.1. дорожным транспортом создана технологическая представлена схема модели процесса передачи инсеть связи (дальше сеть связи железнодорожного формации адресату при предложении, что основтранспорта). ным параметром, характеризующим этот процесс, Сеть связи железнодорожного транспорта Рес- является общее время доставки информации: публики Узбекистан – это совокупность первичных (1) T  TИ  TП и вторичных сетей для обеспечения организаций, предприятий и структурных подразделений железгде TИ – время передачи информации; нодорожной компании связью, в соответствии с TП – потери времени в процессе доставки, коПравилами технической эксплуатации АО «УТЙ» [7, с.222; 8, с.118; 9, с.43]. торые образуются во всех элементах модели. Основные требования оперативно-технологиВ виде совокупности каждый элемент модели ческой связи (ОТС): определить количественных соотношений, позво организация системы ОТС должна быть не- ляющих различные показатели, устанавливающие зависимой от других видов связи, а также представ- те или другие стороны процесса передачи. лять собой технологическую сеть, не имеющую выПри ограничении надежности устройств ОТС ходов в сети связи общего пользования; в процессе их функционирования возникают от возможность индивидуального, группо- казы, нарушающие действие связи или снижающие ее качество, что приводит к дополнительным затравого и циркулярного вызовов;  прием вызывного сигнала осуществляется там времени при передаче информации, т.е. увелиспециальными устройствами, предоставляющими чение длительности передачи информации из-за неизбирательность приема вызова, потому что каж- достаточной надежности и качества связи. дому аппарату, включаемому в групповой канал, присваивается свой вызывной сигнал;

Время необходимое для выполнения операций по установлению соедения

Передающая сторона

Время собственно передачи информации

Непроизводительные затраты времени из-за ограниченной надежности

из-за нехватки соединительных путей

Принимающая сторона

из-за недостаточного качества связи

Рис. 1 Схема модели процесса передачи информации по каналам ОТС Рассмотрим выполнение сетью оперативнотехнологической связи своих функций, т.е. на вход сети постоянно в течение неограниченно длительного времени поступают различные информации. Каждая из них требует для своей передачи определенного времени TИ , а также задерживается в сети на какое-то непроизводительное время TП из-за недостаточности эффективной ее работы.

Математическое ожидание эффективность функционирования сети ОТС характеризует как случайной величины: m 1 Иi (2) i i 0 Иi Пi где m – число возможных состояний сети;

E  P

T T T

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 55 Оперативно-технологическая связь должна Иi и TПi – полезное время передачи инобеспечить оперативностью, требуемого качества формации и непроизводительные затраты времени связи, позволяющие своевременно выполнить задачи или принятие управленческих решений. Осi-м состоянии; новной вид ОТС на железнодорожном транспорте Pi – вероятность i-го состояния. является поездная диспетчерская связь для рукоНаиболее вероятное состояние сети ОТС опре- водства движением поездов, а также служит для педеляет значение E , и чем больше это значение, тем реговоров поездного диспетчерского с раздельменьше непроизводственные затраты времени. При ными пунктами, входящими в обслуживаемый им участок по вопросам приема и отправления поезнепроизводительные затраты времени дов. равны нулю во всех состояниях сети ОТС В отличие эффективности функционирования ( TП  0 , Pi  1 ) и сеть абсолютно эффективна. оперативность диспетчерской связи определяется нагрузкой: При E  0 передачи информации во всех сетях

T

E 1

ОТС не происходит ( TП

0

или

Q

TП   ,

Pi  1 ). Соотношение (2) может быть принято за основную характеристику эффективности функционирования сети ОТС в тех случаях, когда ничего неизвестно о требуемых сроках передачи информации, т.е. если время передачи информации не накладывается каких-либо ограничений. Между тем, в определенных ситуациях задержка передачи информации сверх задаваемого системой управления срока может привести к непоправимым отрицательным последствиям для железнодорожного транспорта.

1  ny n n! yk  k  0 ( n  k )!

(3)

где n – число промежуточных пунктов; k – число вызовов в час наибольшей нагрузки (ЧНН); y – нагрузка, создаваемая одним промежуточным пунктом в ЧНН, Эрл. Нагрузка, создаваемая одним промежуточным пунктом в ЧНН,

y  Tи

(где



– интенсив-

ность потока вызовов, создаваемого в ЧНН одним промежуточным пунктом).

Рис. 2. Зависимость нагрузки на диспетчерскую связь от числа промежуточных пунктов при разных значениях нагрузки Например, если нагрузка составляет 1 минутузанятие в ЧНН и требуемая оперативность Q должна быть не ниже 0,6, то по графику рис.2 определяем, что в такую сеть можно включить не более 40 промежуточных пунктов. Отличие в расчете модели при передаче от промежуточного пункта к диспетчеру при принятых допущениях, не будет.

Заключение Методика расчета эффективность функциони-

E

рования ( ) показывает, что чем больше эта величина, тем меньше непроизводственные затраты времени. Оперативность диспетчерской связи ( Q ) т.е. зависимость нагрузки от количества промежуточных пунктов показывает, что чем больше количества промежуточных пунктов, тем ниже нагрузка на диспетчерскую связь.

56

Norwegian Journal of development of the International Science No 34/2019 «International scientific review». (Boston. USA. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 1. Узбекские железные дороги: официальный №11(53). November. - С. 24-28, 2018. сайт. – URL.: http://railway.uz/ru (дата обращения 6. Халиков А.А, Ураков О.Х. Проблемы и 12.02.2019 г.). перспективы развития поездной радиосвязи в же2. Оперативно-технологическая телефонная лезнодорожном тоннеле «Камчик». //Вестник научсвязь на железнодорожном транспорте: Учебник ных конференций 2018. N 10-4(38) – С118-119. для вузов железнодорожного транспорта / Ю.В. Наука и образование в XXI веке. По материалам Юркин, А.К. Лебединский, В.А. Прокофьев, И.Д. международной научно-практической конференБлиндер; По ред. Ю.В. Юркина. – М.: ГОУ ции 31 октября 2018 г. Часть 4. «Учебно-методический центр по образованию на 7. Khalikov A.A., Urakov O.H. The tasks of orжелезнодорожном транспорте», 2007. – 264 с. ganizing and managing the integrated digital network 3. Станционная и поездная радиосвязь. Хали- of operational and technological communication based ков А.А, Кривопишин В.В. / Учебное пособие. on PIC-D devices at the Angren-Pap railway sections. “Янги аср авлоди”. Ташкент-2007. – С. 308. //Journal 4. Халиков А.А, Ураков О.Х. Внедрение мо- "European science review" № 9-10. 2018. Septemberдифицированных устройств для оперативно-техно- Oktober. Volume 1. pp. 220-227. логической связи на железнодорожном участке Ан8. Khalikov A.A., Mirsagdiev O.A. Models of грен-Поп. //Мухаммад Ал-Хоразмий авлодлари. servise calls in the railway networks. //European sciИлмий-амалий ва ахборот-таҳлилий журнал №3(5) ence revive. № 9-10. 2017. September-October. Vi. 2018. –С. 89-94. enna-Prague. 2017. 116-120.

5. Халиков А.А, Ураков О.Х. Существующие 9. Халиков А.А, Ураков О.Х. Темир йўл проблемы и перспективы развития поездной радио- транспортида интеграллашган технологик алоқа связи в железнодорожном тоннеле «Камчик». //Ма- тармоғини ташкил этиш. //Мухаммад Ал-Хоразмий териалы в сборнике трудов конференции серии: авлодлари. Илмий-амалий ва ахборот-таҳлилий журнал №2(2)/2017.–С.42-45.

№34/2019 Norwegian Journal of development of the International Science ISSN 3453-9875 VOL.1 It was established in November 2016 with support from the Norwegian Academy of Science.

DESCRIPTION The Scientific journal “Norwegian Journal of development of the International Science” is issued 12 times a year and is a scientific publication on topical problems of science.

Editor in chief – Karin Kristiansen (University of Oslo, Norway) The assistant of theeditor in chief – Olof Hansen  James Smith (University of Birmingham, UK)  Kristian Nilsen (University Centre in Svalbard, Norway)  Arne Jensen (Norwegian University of Science and Technology, Norway)  Sander Svein (University of Tromsø, Norway)  Lena Meyer (University of Gothenburg, Sweden)  Hans Rasmussen (University of Southern Denmark, Denmark)  Chantal Girard (ESC Rennes School of Business, France)  Ann Claes (University of Groningen, Netherlands)  Ingrid Karlsen (University of Oslo, Norway)  Terje Gruterson (Norwegian Institute of Public Health, Norway)  Sander Langfjord (University Hospital, Norway)  Fredrik Mardosas (Oslo and Akershus University College, Norway)  Emil Berger (Ministry of Agriculture and Food, Norway)  Sofie Olsen (BioFokus, Norway)  Rolf Ulrich Becker (University of Duisburg-Essen, Germany)  Lutz Jäncke (University of Zürich, Switzerland)  Elizabeth Davies (University of Glasgow, UK)  Chan Jiang(Peking University, China) and other independent experts

1000 copies Norwegian Journal of development of the International Science Iduns gate 4A, 0178, Oslo, Norway email: publish@njd-iscience.com site: http://www.njd-iscience.com