Межвузовский
международный конгресс
ВЫСШАЯ ШКОЛА:
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Москва 2023
Коллектив авторов
Сборник научных статей по итогам работы
Межвузовский международный
конгресс
ВЫСШАЯ ШКОЛА:
НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Том 1
Москва, 2023
ББК 65
В42
Высшая школа: научные исследования. Материалы
Межвузовского международного конгресса (г. Москва, 13
октября 2023 г.). Том 1. – Москва: Издательство Инфинити, 2023.
– 170 с.
В42
ISBN 978-5-905695-53-7
Сборник составлен по итогам работы Межвузовского
научного конгресса. Включает в себя доклады российских
и зарубежных представителей высшей научной школы, в
которых рассматриваются современные научные тенденции,
новые научные и прикладные решения в различных областях
науки, практика применения результатов научных разработок.
Служит инструментом обмена опыта научных работников,
апробации исследований путем их публичного обсуждения.
Предназначено для научных работников, профессорскопреподавательского состава, соискателей ученой степени и
студентов вузов.
ББК 65
© Издательство Инфинити, 2023
© Коллектив авторов, 2023
СОДЕРЖАНИЕ
ЮРИДИЧЕСКИЕ НАУКИ
Ишков Ю. В.
Главные вопросы в области фальшивомонетничества в Российской Федерации и его влияние на экономическую безопасность России: история и современность................................................................................................................8
Дыжова А. А.
Поведенческие аспекты правовой культуры молодежи..................................17
Дубровский Н. С., Балашов К. Г., Выходцева А. В., Макеева И. О.,
Шикова Е. Р., Клевцов И. А.
Юридическая помощь и право на ее получение как одно из краеугольных
прав в системе всеобщих прав человека...........................................................23
Балашов К. Г., Дубровский Н. С., Выходцева А. В., Макеева И. О.,
Шикова Е. Р., Клевцов И. А.
Актуальные проблемы страхования капитального ремонта жилых домов в
России..................................................................................................................29
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Фадеева М. Ю.
Лингвокоммуникативная компетентность как инструмент формирования
профессиональных навыков студентов техникума..........................................34
ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Гребенникова О. В.
Проблема психологической устойчивости личности......................................43
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
Бобыренко Ю. Я.
Аква-комплексы скандия(III) и гидроксиды титана(IV) в компьютерных расчетах.....................................................................................................................50
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Мамедова Афет Октай, Мамедова Роза Назим
Отношение F685/F740 - показатель содержания хлорофилла в листьях Quercus
longipes Stev. и Platanus orientalis L..................................................................56
Тихоненко Д. О., Тихоненко О. О., Лобко В. П.
Новые разработки в области наручных устройств для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека, а также для контроля других
параметров здоровья человека. Термины и определения...............................61
МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ
Мухитдинова Х. Н., Тургунова Д. П., Алауатдинова Г. И.
Циркадный ритм вегетативной регуляции в фазу анурии острой почечной
недостаточности у детей преддошкольного возраста......................................99
Мухитдинова Х. Н., Шомуродов А. Я. угли, Абдуллаев Р. Т.
Циркадный индекс в фазу анурии острой почечной недостаточности у детей
в возрасте 3,1-7 лет...........................................................................................108
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Бердиев Д. М., Тошматов Р. К., Кузиев Г. Ш.
Повышения износостойкости штампов холодной штамповки методом термической обработки..........................................................................................117
Пен Р. З., Шапиро И. Л., Марченко Р. А.
Делигнификация стеблей пшеничной соломы пероксосоединениями без катализаторов........................................................................................................124
Бондарчук В. В., Кравченко Н. М.
Технологии компьютерного проектирования систем искусственного эмоционального интеллекта ................................................................................................ 130
Динь Конг Хынг, До Тхи Май Хыонг
Обеспечение безопасной эксплуатации электропроводок на объектах индивидуального жилищного строительства во Вьетнаме.................................................. 135
Гоюшов Рашад Гариб оглы
Определение некоторых параметров при восстановление прецизионных деталей диффузионной металлизацией......................................................................... 140
Арсланов А. Д., Овсеенко Г. А., Кашаев Р. С.
Влияние шумов на измерения параметров протонной магнитной релаксации . ............................................................................................................................. 144
Нгуен Дык Ань, Кашаев Р.С., Козелков О.В.
Устройство для измерения параметров постоянного и переменного магнитных
полей............................................................................................................................ 149
Нгуен Дык Ань, Козелкова В.О., Кашаев Р.С.
Применение метода протонной магнитной резонансной релаксометрии при контроле качества сырья................................................................................................. 155
НАУКИ О ЗЕМЛЕ
Мансур Ахмед Хассан Мохамед, Верчеба А. А.
Геологическое строение и особенности локации пород железисто-кремнистой
формации района Вади Карим, Восточная пустыня Египта...............................160
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.99.23.373
ГЛАВНЫЕ ВОПРОСЫ В ОБЛАСТИ
ФАЛЬШИВОМОНЕТНИЧЕСТВА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭКОНОМИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ
РОССИИ: ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ
Ишков Юрий Владимирович
доктор медицинских наук, профессор
Астраханский государственный технический университет,
Астрахань, Россия
Аннотация. Проведенанализразличныхаспектовфальшивомонетничества
в России в XVIII–XX вв. Отмечается положительная динамика в выявлении
поддельных денежных знаков в Российской Федерации на современном этапе
развития общества. Исследованы главные проблемы, которые возникают в
процессе борьбы с фальсификацией денежных знаков. Среди них важнейшими
являются транснациональный характер фальшивомонетничества и
недостаточная подготовка экспертов специальных исследований в данной
сфере.
Ключевые слова: фальшивомонетничество, фальсификация денежных
знаков, экономическая безопасность, Российская Федерация.
В настоящее время проблемы в области фальшивомонетничества занимают особое место, как в криминальной среде, так и в обществе в целом.
Фальсификация денежных знаков несет угрозу не только для отдельных
граждан и юридических лиц в нашей стране, но и существенно влияет на
экономическую безопасность России.
В Российской Федерации важнейшие аспекты фальшивомонетничества изучали такие ученые, как И. Патлаевский (1868), А.С. Мельникова
(1964), Г. Польский (1982), Г. Вермуш (1998), К.А. Кочетов (2006), Е.Р.
Россинская (2011), Е.А. Морозова (2013), О.Г. Наумова (2016), И.С. Звягин
(2020), Р.М. Жиров (2020) и др.
Но исторические аспекты фальшивомонетничества и его влияние на экономическую безопасность Российской Федерации изучены недостаточно
глубоко как в России, так и в зарубежных странах, что обуславливает актуальность данной работы.
8
Высшая школа: научные исследования
Целью работы является исследование проблем в сфере фальшивомонетничества в Российской Федерации и его влияние на экономическую безопасность Российской Федерации, как в историческом аспекте, так и на современном этапе.
Задачи работы:
1. Дать историческую характеристику фальшивомонетничества в Российской Федерации.
2. Проанализировать основные аспекты влияния фальшивомонетничества на экономическую безопасность Российской Федерации.
3. Провести анализ особенностей расследования уголовных дел, связанных с фальшивомонетничеством в России.
История фальшивомонетничества уходит корнями в глубокую древность.
Само явление фальшивомонетничества зародилось вслед за чеканкой денег из драгоценных металлов. Впервые такие деньги появились в 670 году
до новой эры в малоазийском государстве Лидия, там же зародилось и фальшивомонетничество. Фальшивомонетничество в начале своей истории означало именно противозаконную чеканку или литье монет преступниками из
сплавов с уменьшенным содержанием драгоценных металлов или уменьшение массы законно отчеканенных монет [1]
Следует отметить, что первым фальшивомонетчиком на Руси, о котором
сохранились записи в летописях, был Новгородский литейщик и весовщик
драгоценных металлов Федор Жеребец, который был изобличен в 1447 году
[2].
В России фальшивомонетчики всегда подвергались жестокому наказанию, вплоть до смертной казни.
Значительные масштабы в России фальшивомонетничество приобрело в
1769 г. в связи с появлением бумажных денег. С этого времени в Российской
империи стали быстро распространяться фальшивые банкноты, из-за которых происходило обесценивание бумажных денег.
Следует отметить, что в Париже в 1806 г. император Наполеон создал
фабрику, на которой печатались сначала фальшивые билеты Венского банка, затем фунты стерлингов, а затем – перед войной 1812 г. – и российские
ассигнации. Фальшивые банкноты были отличного качества; единственное,
что выдавало их, это ошибка в слове «государственная» и «ходячий», – вместо буквы «д» печатали букву «л». Для борьбы с фальшивыми деньгами царь
Александр I приказал принимать их в банки как настоящие, а затем уничтожать.
Купюры в 10 и 25 червонцев стали первыми советскими деньгами, обеспеченными золотом. Госбанк в Союзе Советских Социалистических Республик (СССР) постарался оградить червонцы от подделки всеми возможными
способами. Помимо водяных знаков, нумерации и сложнейшей «орловской»
9
Межвузовский научный конгресс
печати (воспроизвести ее классическими воровскими способами невозможно) применили тангирные сетки – геометрическое пересечение линий, заполняющих фон. И только при 1020-кратном увеличении обнаруживалось,
что непрерывная линия состоит из отдельных значков. Подделать эту купюру могли только профессионалы высокого класса, но их в России после
гражданской войны почти не осталось.
В XX в. фальшивомонетничество приобретает еще больший масштаб.
В 30-е гг. была придумана операция «Доллар», разработанная в Объединенном государственном политическом управлении при СНК СССР (ОГПУ),
суть которой состояла в том, чтобы напечатать фальшивые банкноты на сумму в 10 миллионов долларов для успешного выполнения пятилетки.
Самым известным фальшивомонетчиком в СССР был Виктор Баранов, который работал водителем у президента страны М. С. Горбачева. Почти 20 лет
В. Баранов осуществлял подбор бумаги, красок, клише. В 1975 г. в Москве он
создал печатный станок и начал печатать банкноты в 25 и 50 рублей, высокое
качество которых удивляло лучших экспертов СССР. Суд приговорил Виктора
Баранова к 12 годам лишения свободы [3].
Необходимо указать, что экономическая безопасность в Российской Федерации имеет важнейшее значение, т.к. без нормального денежного обращения рыночные институты не могут полноценно функционировать.
Одним из опасных преступлений, которые негативно влияют на экономику нашего государства, является фальшивомонетничество.
Такие ученые, как А. Я. Сухарев, В. Е. Крутских дают следующее
определение фальшивомонетничеству: фальшивомонетничеством называется изготовление, хранение и сбыт поддельных денежных знаков и
ценных бумаг.
Развитию фальшивомонетничества в России в разное время способствовали рост инфляции и связанное с ним падение курса национальных денежных единиц; неустойчивость экономики и связанное с ней резкое изменение
благосостояния населения; совершенствование полиграфического оборудования, копировально-множительной и компьютерной техники. Только в
2013 г. было выявлено 71 443 поддельных денежных знака Банка России, а в
2012 г. фальшивок было уже 88 029 шт.
Защита банкноты в 1000 российских рублей выглядит вполне достойно.
Купюра содержит металлическую защитную полосу, вплетенную в бумагу,
волокна четырех цветов, а также люминесцентные знаки, которые светятся
в инфракрасном спектре. Как и в других государствах, в Российской Федерации для печати денег используют особую по составу бумагу и водяные
знаки.
Сбербанк 20 октября 2013 года временно запретил своим банкоматам принимать пятитысячные купюры из-за возросшего количества подделок. Следом
10
Высшая школа: научные исследования
за ним отказались принимать купюры и несколько других российских банков из
числа крупнейших. В Центральном банке (ЦБ) объяснили, что фальшивомонетчики придумали специальные банкноты, в которых подделку без труда может
различить человек, но не банкоматы, чьи системы распознавания подделок оказались глупее преступников.
Несмотря на повышенную защиту, фальшивомонетчики в России, как и
в остальном мире, предпочитают подделывать купюры с крупным номиналом. По данным ЦБ, во втором квартале 2013 года российские банки выявили 17445 поддельных банкнот. На долю тысячных купюр приходится чуть
более 8000 случаев, а на долю банкнот в 5000 рублей – 7553 фальшивых
экземпляра. Подделки сторублевых банкнот были отмечены в 97 случаях.
Интерес злоумышленников к подделке валюты может служить косвенным
признаком ее популярности у населения – печатать редкие валюты или
банкноты экономически неразвитых государств не имеет смысла из-за отсутствия на них спроса.
Статистические данные о распределении фальшивых банкнот по федеральным округам России свидетельствуют о том, что наибольшее число их было
выявлено в Центральном федеральном округе (41 353); в Дальневосточном федеральном округе таких поддельных знаков оказалось в 67 раз меньше (617),
что, вероятно, обусловлено разницей в численности населения в Центральном
и Дальневосточном федеральных округах.
В настоящее время наблюдается положительная динамика выявления поддельных знаков в Российской Федерации. Так, например, в 2015 г. было выявлено 71 949 купюр, из них купюр номиналом 5000 руб. – 52 690 шт., номиналом
1000 руб. – 16 557 шт., номиналом 500 руб. – 2159 шт., номиналом 100 руб.
– 323 шт., другого номинала – 220 шт. В 2016 г. выявлено 61 049 фальсифицированных купюр, из них денежных знаков номиналом 5000 руб. – 36 184 шт.,
номиналом 1000 руб. – 22 321 шт., номиналом 500 руб. – 2018 шт., номиналом
100 руб. – 286 шт., другого номинала – 240 шт. Таким образом, можно констатировать, что количество фальшивых денег в 2016 г., по сравнению с 2015 г.,
сократилось на 10 900 шт., т. е. на 15,15 %. Несмотря на это, весьма актуальной
проблемой становится купюрное распределение поддельных денежных знаков,
а именно увеличение их номинала. Так, если в 2012 г. самая подделываемая
банкнота имела номинал 1000 рублей, то в 2013 г. такой купюрой стала банкнота в 5000 руб.
За третий квартал 2020 года Банк России выявил почти на 2% больше
поддельных банкнот, чем за аналогичный период 2019-го. По основанным
на данных ЦБ подсчетам «Газеты.Ru», суммарно за три квартала 2020-го
количество поддельных денежных единиц в сравнении с тем же периодом
прошлого года выросло почти на 4%.
Чаще всего поддельные деньги в России в 2020 году выявлялись в Центральном федеральном округе и в Приволжье [4].
11
Межвузовский научный конгресс
По нашему мнению, одним из важнейших факторов успешного решения проблемы фальшивомонетничества является оптимизация деятельности
правоохранительных органов России на современном этапе развития общества и государства.
Уголовная ответственность за изготовление в целях сбыта поддельных
банковских билетов Центрального банка Российской Федерации, металлических монет, государственных ценных бумаг или других ценных бумаг в
валюте Российской Федерации либо иностранной валюты или ценных бумаг
в иностранной валюте, а равно хранение, перевозка в целях сбыта и сбыт
заведомо поддельных банковских билетов Центрального банка Российской
Федерации, металлической монеты, государственных ценных бумаг или
других ценных бумаг в валюте Российской Федерации либо иностранной
валюты или ценных бумаг в валюте Российской Федерации либо иностранной валюты или ценных бумаг в иностранной валюте наступает по ст. 186
Уголовного Кодекса Российской Федерации [5].
Автор данной работы разделяет мнение ученого Н.Г. Шурухнова, который
полагает, что «фальшивомонетничество относится к категории высокоинтеллектуальных преступлений» [6], и пришли к следующему выводу: фальшивомонетничество на современном этапе развития общества действительно относится к вышеуказанной категории, что связано, в первую очередь, с тем, что
преступник при фальсификации денежных средств вынужден использовать
современные методы и техническую, полиграфическую аппаратуру, а также
должен обладать определенными навыками и знаниями в соответствующих
областях при работе с подобной техникой.
При расследовании уголовных дел, связанных с фальшивомонетничеством в России, огромное значение имеют результаты проведенных экспертиз. При проведении экспертизы денежных знаков, как правило, назначается технико-криминалистическая экспертиза документов. Данная экспертиза
проводится в целях установления фактических обстоятельств, связанных
с изготовлением фальсифицированных денежных знаков, и технических
средств изготовления этих денежных знаков, которые могут иметь значение
доказательств по уголовным производствам. Говоря об объектах техникокриминалистической экспертизы, отметим, что особо значимым объектом
является фальшивый денежный знак, что ведет к необходимости проведения
комплексной экспертизы денежных знаков.
Эксперт, проводя экспертное исследование определения подлинности ценной бумаги, в первую очередь должен ответить на вопрос, была ли данная ценная бумага отпечатана Федеральным государственным унитарным предприятием (ФГУП) «Гознак».
Проводя экспертизу денежных знаков, следует выполнить сравнительный анализ исследуемого и подлинного денежного знака. При сравнитель-
12
Высшая школа: научные исследования
ном анализе устанавливаются различия между поддельной купюрой и подлинной.
Судебная технико-криминалистическая экспертиза денежных знаков основывается на анализе типов применяемых шрифтов, особенностей формирования межстрочных интервалов, изменения масштабов отдельных частей
документов, способов вывода на принтер графических частей документа, а
также некоторых других, сугубо компьютерных, тонкостей обработки информации.
Следует обратить особое внимание на то обстоятельство, что в настоящее время фальшивомонетничество приобрело транснациональный характер: поддельные купюры изготавливаются в одной стране, а сбываются в
других государствах. Международный обмен фальшивыми деньгами ведется конспиративно, с использованием промежуточных звеньев и пунктов
связи во многих странах мира. Постоянно растет число государств, валюта
которых подвергается подделке, и количество стран, в которых выявлены
фальшивые денежные знаки.
Важно отметить также, что все больший интерес у фальшивомонетчиков
вызывают такие ценные бумаги как облигации, акции, тревел-чеки, боны и
др.
С незаконным изготовлением и сбытом банкнот тесно связаны контрабанда, подпольная торговля наркотиками, при которой крупные оптовые
покупатели используют для расчетов фальшивые деньги. Организованные
преступные сообщества по фальсификации денежных средств стоят вровень
с наркобизнесом.
Проведение судебных экспертиз помогает существенно сузить круг подозреваемых лиц. Следует учитывать, что судебная экспертиза может проводиться в одном экспертном учреждении, например, в экспертно-криминалистических отделах Управления внутренних дел (УВД), в институте или
лаборатории судебной экспертизы и в экспертно-криминалистическом центре
(ЭКЦ), Министерстве внутренних дел (МВД), где имеются квалифицированные специалисты [6].
В подготовительном периоде для проведения технико-криминалистической экспертизы следователем или судом, экспертам ставится задача: определение способа подделки денежного знака; типа копировально-множительного аппарата, использованного для воспроизведения изображения лицевой
и оборотной сторон денежного билета; красящих веществ; сорта бумаги и
пр. В зависимости от особенностей и сложности дела, судебным экспертам
могут быть поставлены вопросы, связанные с проведением дактилоскопического исследования (например, о принадлежности отпечатков пальцев на
банкноте подозреваемому лицу).
В значительном количестве случаев, при проведении сравнительной экспертизы денежных знаков, судебные эксперты сталкиваются с проблемой не
13
Межвузовский научный конгресс
обнаружения отличительных признаков между подлинной и фальсифицированной купюрой. В таком случае различия следует искать путем сопоставления частных признаков изображений, которые выполняются специальными
видами печати.
При проведении судебной технико-криминалистической экспертизы существует немало проблем: снижение качества работы специалистов-криминалистов при производстве следственных действий; подготовка специалистов недостаточно разработана. Эти проблемы привели к нехватке кадров в
экспертно-криминалистических службах.
В настоящее время в нашей стране существует еще одна нерешенная
проблема: недостаточная подготовка экспертов специальных исследований.
Эксперты набираются из гуманитарных и технических ВУЗов; для качественного проведения экспертизы им не вполне хватает знаний в области
криминалистики.
Учитывая большое значение качества подготовки судебных экспертов,
мы согласны с мнением профессора, доктора юридических наук Е.Р. Россинской, полагающей необходимым «пересмотреть программы подготовки судебных экспертов и осуществить принцип примерно равного соотношения
гуманитарных и естественно-научных дисциплин», и предлагаем:
1. Усовершенствовать и расширить систему подготовки кадров для проведения вышеуказанной экспертизы следующим образом:
а) создать новый факультет подготовки экспертов-криминалистов на
базе Санкт-Петербургского университета МВД России;
б) разработать соответствующую программу подготовки экспертов-криминалистов для указанного факультета;
в) в целях улучшения качества подготовки экспертов-криминалистов целесообразно создать оптимальные условия для привлечения на этот факультет наиболее подготовленных экспертов-криминалистов России из МВД
России, ФСБ России и Министерства обороны РФ.
2. Для полноценной и высококвалифицированной работы экспертов-криминалистов в области судебной технико-криминалистической экспертизы
денежных знаков необходимо усовершенствовать и создать новые образцы
современной техники для обнаружения фальшивых купюр по 2-м направлениям:
а) приборы оптического диапазона;
б) детекторы наличия магнитного пигмента в краске, детекторы для измерения электропроводности и магнитной проницаемости материалов.
3. Выйти с предложением к Правительству Российской Федерации о необходимости создания международной организации с участием российских
специалистов для осуществления контроля качества денежных купюр из
различных стран мира на самом высоком техническом уровне, а также для
осуществления обмена опытом с иностранными специалистами.
14
Высшая школа: научные исследования
Заключение
В связи с вышесказанным следует констатировать следующее.
Значительные масштабы в России фальшивомонетничество приобрело в
1769 г., в связи с появлением бумажных денег. В 30-е гг. ХХ в. в России
была осуществлена операция «Доллар», суть которой состояла в том, чтобы
напечатать фальшивые банкноты на сумму в 10 млн долларов для успешного выполнения пятилетки. Самым известным фальшивомонетчиком в СССР
был Виктор Баранов. В 1975 г. он создал печатный станок и начал печатать
банкноты в 25 и 50 рублей, которые были изготовлены с высоким качеством.
Экономическая безопасность в Российской Федерации имеет важнейшее
значение, т.к. без нормального денежного обращения рыночные институты не могут полноценно функционировать. Одним из опасных преступлений, которые негативно влияют на экономику нашего государства, является
фальшивомонетничество.
Развитию фальшивомонетничества в России в разное время способствовали рост инфляции и связанное с ним падение курса национальных денежных единиц; неустойчивость экономики и связанное с ней резкое изменение
благосостояния населения; совершенствование полиграфического оборудования, копировально-множительной и компьютерной техники.
По делу о фальшивомонетничестве назначается технико-криминалистическая экспертиза денежных знаков. Технико-криминалистическая экспертиза включает в себя фактические обстоятельства, связанные с изготовлением фальсифицированных денежных знаков и технических средств изготовления этих денежных знаков, которые могут иметь значение доказательств
по уголовным производствам.
5. Судебная технико-криминалистическая экспертиза денежных знаков
основывается на анализе типов применяемых шрифтов, особенностей формирования межстрочных интервалов, изменения масштабов отдельных частей
документов, способов вывода на принтер графических частей документа, а
также некоторых других, сугубо компьютерных, тонкостей обработки информации.
6. Существенной проблемой при проведении сравнительной экспертизы
денежных знаков является то, что зачастую эксперты не обнаруживают отличительные признаки между подлинной и фальсифицированной купюрой.
В этих случаях экспертам следует обнаружить различия между подлинной
и фальсифицированной купюрой путем сопоставления частных признаков
изображений, которые выполняются специальными видами печати.
7. Судебные эксперты при проведении судебной технико-криминалистической экспертизы встречаются с рядом недостаточно решенных вопросов:
– снижение качества работы специалистов-криминалистов при производстве следственных действий;
– система подготовки специалистов разработана не в полном объеме;
15
Межвузовский научный конгресс
бе.
– значительная нехватка кадров в экспертно-криминалистической служ-
Ввиду специфики и сложности практической работы судебных экспертов, а также учитывая ряд негативных факторов, влияющих на качество и
подготовку специалистов в сфере судебной технико-криминалистической
экспертизы денежных знаков, мы предлагаем:
1. Усовершенствовать и расширить систему подготовки кадров для проведения вышеуказанной экспертизы.
2. Для полноценной и высококвалифицированной работы экспертов-криминалистов в области судебной технико-криминалистической экспертизы
денежных знаков усовершенствовать и создать новые образцы современной
техники для обнаружения фальшивых купюр.
3. Выйти с предложением к Правительству Российской Федерации о необходимости создания международной организации с участием российских
специалистов для осуществления контроля качества денежных купюр из
различных стран мира на самом высоком техническом уровне, а также для
осуществления обмена опытом с иностранными специалистами.
Список литературы
1. Томашевская М. «Историки античности». В 2-х томах. - Издательство
«Правда», М., 1989.
2. Богуславский В.В. Славянская энциклопедия в 3-х томах: Энциклопедия
/ В.В.Богуславский // Ред. Е.И. Куксина. – М.: Olma Media Group, 2004. –
T.1. – 408 с.
3. Фальшивомонетчики и их работы. Самые выдающиеся
фальшивомонетчики в истории Российского государства – от царских
фальшивомонетчиков до настоящего времени. URL: https://matbet.ru/article.
php?art=545
4. https://www.gazeta.ru/business/2020/11/06/13349257.shtml
5. Уголовный кодекс Российской Федерации: Федеральный Закон от 13
июня 1996 г. № 63-ФЗ // Собрание законодательства Российской Федерации
от 17 июня 1996 г. № 25. Ст. 2954.
6. Шурухнов Н. Г. Следственные действия последующего этапа
расследования фальшивомонетничества: практическое значение и
тактико-технологические основы. URL: http://xn----7sbbaj7auwnffhk.xn-p1ai/article/4505
16
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.68.17.374
ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРАВОВОЙ КУЛЬТУРЫ
МОЛОДЕЖИ
Дыжова Анна Анатольевна
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, профессор
Могилевский институт Министерства внутренних дел
Республики Беларусь
Аннотация. Статья посвящена рассмотрению актуальной в настоящее
время проблеме формирования правовой культуры современной молодежи.
Цель исследования – проведение сравнительного анализа и выявления
проблем формирования правовой культуры и проявление молодежной
девиации в Беларуси и России. В статье, написанной в рамках научноисследовательской темы: «Правовая культура молодежи в контексте
формирования единого социально-правового пространства России и
Беларуси» анализируются данные социологического опроса юношей и
девушек по оценке уровня правовой грамотности, определению основных
источников получения респондентами правовой информации, а также
основания проявления деструктивной девиации. Анализируются данные
социологического опроса, проводимого в рамках темы в 2020-2022 гг., а
также сравнительный анализ, с результатами научных исследований,
проводимых в 2013-2014 и 2016-2017 гг.
Ключевые слова: юноши, девушки, правовая культура, молодежь,
правовая грамотность, правовое сознание, девиация, противоправное
поведение.
Поведение человека можно определить, как образ жизни, действий и поступков людей. Иногда может казаться, что действия отдельного человека
– сугубо его личное дело. Однако живя в обществе, любой человек так или
иначе (физически, вербально или мысленно) взаимодействует с другими.
Девиантное (отклоняющееся) поведение – это поведение, нарушающее
социальные нормы определенного общества, которое выражается в поступках как отдельных индивидов, так и социальных групп, отступающих
от установленных законодательно или сложившихся в конкретном социуме
общепринятых норм, правил, принципов, образцов, обычаев, традиций [1].
17
Межвузовский научный конгресс
Вступление в силу новых правовых актов и, как следствие, правил поведения, влечет за собой и новые виды девиаций. В отличие от криминологии, рассматривающей девиантное поведение с точки зрения нарушения
норм права, социология использует более широкое определение девиации
как отступление от общепринятых ценностей и норм поведения в обществе.
В нашем исследовании мы исходили из социологического понимания девиантного поведения и относили к нему правовую девиацию – преступления и
иные правонарушения (административные правонарушения, дисциплинарные проступки и т.д.) – и социальную – нарушение социальных норм (безбилетный проезд, алкоголизм, наркоманию, аморальное поведение и т.п.).
В социологии девиантного поведения выделяются несколько направлений, объясняющих причины возникновения такого поведения [2]. Так,
Р. Мертон, используя выдвинутое Э. Дюркгеймом понятие «аномия» (состояние общества, когда старые нормы и ценности уже не соответствуют реальным отношениям, а новые еще не утвердились), причиной отклоняющегося
поведения считает несогласованность между целями, выдвигаемыми обществом, и средствами, которое оно предлагает для их достижения. Доступ к
желаемой цели для представителей отдельных социальных групп ограничен
или недоступен в силу занимаемого ими положения, в результате чего они
прибегают к девиантным способам достижения цели.
Другое направление сложилось в рамках теории конфликта (О. Турк,
И. Тэйлор, П. Уолтон, Д. Янг). Согласно этой точке зрения, культурные образцы поведения являются отклоняющимися, если они основаны на нормах
другой культуры. Например, преступник рассматривается как носитель
определенной субкультуры, конфликтной по отношению к господствующему в данном обществе типу культуры [2].
В настоящий период наряду с ростом позитивных девиаций (политическая активность населения, экономическая предприимчивость, научное и
художественное творчество) усиливаются девиации негативные – корыстная преступность, алкоголизация населения, подростковая делинкветность,
аморальность. В этих условиях объективно повышается спрос (не всегда и
не всеми субъектами социального управления осознаваемый) на научные
исследования девиаций, их форм, структуры, динамики взаимосвязей.
При рассмотрении девиации как социального явления важным вопросом, требующим разрешения, является вопрос о первоисточнике причин для
проявления различных форм девиаций в молодежной среде. Формы проявления девиации на прямую зависят от экономических, социальных, демографических, культурных и многих других факторов. Жизнь ставит перед
человеком задачу осуществления сознательного выбора между различными
альтернативами поведения и ответственности за него. В любом социуме запреты всегда были и будут, пока существует человеческое общество, так как
18
Высшая школа: научные исследования
культура всегда остается нормативом, регулирующим поведение людей в
системе.
Проявление девиантного поведения всегда было насущной проблемой.
Особую важность имеет исследование причин проявления девиации среди
молодежи. Именно в детстве ребенок узнает от родителей и окружающих
его людей «что такое хорошо и что такое плохо», исходя из чего вырабатывает регулятор своего поведения. Одновременно он находится под постоянным внешним контролем со стороны различных социальных групп и
государства в целом.
В нашем социологическом опросе участвовала студенческая молодежь.
Почему именно на данную категорию людей было обращено наше внимание? С точки зрения социального статуса, студенческий возраст (16-25 лет)
является периодом интенсивного поиска своего призвания, начала осуществления трудовой деятельности, уход из-под опеки родителей, вступление в
брак. В этот период для юношей и девушек свойственен максимализм, нетерпимость к мнению окружающих, стремление к радикальным действиям,
повышенное эмоциональное восприятие. Свое влияние налагает и специфика субкультуры, которая формирует свои нормы, ценности, образ жизни и
поведения. Зачастую сочетание независимости и безответственности порождает отклонение в поведении молодых людей. Специфика студенчества, как
особой социальной группы приводит к актуализации изучения проблемы девиантного поведения на уровне общества в целом и отдельного социального
института, в частности учебного заведения.
Как показывают результаты проведенных нами исследований, молодежь
зачастую имеет крайне поверхностное представление о правовых нормах и
роли права в обществе. Проведенные нами социологические исследования
правовой культуры молодежи выявляют заметные различия в содержании
и уровне правовых знаний и степени практического владения ими. К сожалению, как показывают результаты проведенного социологического опроса,
потенциальная девиация значительно превышает реальную. Многие юноши
и девушки осведомлены о юридических запретах, то в повседневной жизни допускают для себя нарушить закон под давлением различных обстоятельств.
В ходе проводимых нами исследований молодым людям был задан вопрос допускают ли они для себя возможность нарушить закон. Допускают
для себя такую возможность 3,9 % опрошенных, при этом затруднились ответить на данный вопрос 9,3 % респондентов. При наличии сложных обстоятельств на реальное нарушение норм права указало 12,4 % юношей и
девушек. Способность совершить мелкие правонарушения (безбилетный
проезд, переход дороги в неположенном месте и др.) допускают 21,1 % респондентов (27,8 % российская молодежь, 14,8 % - белорусская). Ни при
каких обстоятельствах не готовы нарушить закон 53,3 % молодых людей.
19
Межвузовский научный конгресс
Показательным является тот факт, что, анализируя данные социологических опросов, проводимых в рамках исследуемой темы в 2013-2014 гг., на
аналогичный вопрос лишь 34,7 % молодых людей указало, о том, что ни при
каких обстоятельствах не готовы нарушить закон.
Возможность нарушить закон допускают для себя 64,8 % опрошенных,
среди которых 55,8 % указали об этой возможности только под давлением
обстоятельств, 7,5 % молодых людей – из-за выгоды, а 1,5 % нарушают законодательство при любом удобном случае [3, с. 117-118].
В дальнейшем анализируя данные социологического опроса, проводимого в 2016-2017 гг., мы получили результаты, позволяющие сказать, что
число законопослушной молодежи растет. Так, количество молодых людей,
которые не при каких обстоятельствах не нарушат закон, увеличилось с 34,7
до 49 % (напомним, что по результатам последнего опроса их численность
уже составила 53 %). Уменьшилось и количество молодых людей, которые
считают для себя нормой нарушить закон ради собственной выгоды и корысти. Об этом указало 7 % респондентов.
При рассмотрении потенциальной девиации, важным является детальное
ее изучение с целью корректировки возможного противоправного поведения
молодых людей в сторону правомерного. В этой связи необходимо понять, с
чем же выражаются причины, по которым молодые люди нарушают закон.
Так, самым распространенным 42,4 % стал ответ-оправдание о том, что
к совершению правонарушения молодых людей вынудило некое стечение
обстоятельств. При этом 56,7 % из них юноши и девушки Российской Федерации и 28,7 % - Республики Беларусь. Приходится также констатировать,
что из общего числа респондентов 17,8 % могли совершить противоправные
действия из личных побуждений (выгоды). Отметим, что 30 % опрошенных
указали о незнании законов (38,8 % из них россияне и 21,7 % белорусы).
Однако мы прекрасно знаем, что принципиальное положение права состоит
в том, что незнание закона не освобождает от ответственности за правонарушение. А многие молодые люди узнают о существовании норм права лишь
тогда, когда их нарушают, и возникает вопрос о привлечении к ответственности. Однако, были ответы юношей и девушек о том, они были абсолютно
уверены, в избежании наказания за совершенное правонарушение, об этом
указало 22,1 % молодых людей. О нестабильности психики, эмоциональности, вспыльчивости молодого поколения говорит и тот факт, что 22,8 % молодежи сообщили, что причиной совершения ими противоправных поступков послужил эмоциональный порыв. Об этом сообщило 27,0 % российской
молодежи и 18,8 % - белорусской. Некоторые ссылаются на давление других
людей как причину совершения правонарушений, так ответило 10,3 % юношей и девушек (15,6 % и 5,1 % соответственно).
К сожалению, не для кого не секрет распространение среди молодежи
такой формы проявления деструктивной девиации, как злоупотребление
20
Высшая школа: научные исследования
спиртными напитками, именно об этой причине было указано 3,0 % респондентов. Характер пьянства и клиническая картина алкогольного опьянения у
молодых людей имеет свои особенности. Процесс пьянства у них часто носит характер противопоставления себя окружающим. Подростковый алкоголизм плох тем, что чувство меры у молодых людей зачастую отсутствует.
Нельзя забывать и том, что алкогольное отравление и как следствие неадекватное поведение, которое в последствии может привести к противоправным
действиям не являются смягчающими вину обстоятельствами, а наоборот.
Анализируя данные опроса 2013-2014 года, было выявлено 32,1 % респондентов (а это каждый третий!) совершали противоправные действия,
причем 17,8 % совершали их по собственной инициативе, а 14,3 % указали
на то, что совершали противоправные действия под давлением третьих лиц
или обстоятельств.
Результаты социологического опроса 2016-2017 гг. показывают, что число молодых людей, совершающих противоправные действия по собственной инициативе, снизилось с 17,8 до 12,0 % [3, с. 120-121].
Интересен и тот факт, что «стечение обстоятельств», как причину совершения противоправных проступков в данных социологического опроса в
2013-2014 гг. указало 28,1 % юношей и девушек, в 2016-2017 гг. – 17,7 %. О
чувствах и эмоциях указало 18,5 % и 16,2 % по годам соответственно.
В ходе проводимых нами исследований мы задавали вопрос касательно
привлечения молодых людей к различным видам ответственности в зависимости от степени тяжести совершенного ими деяния (административной,
гражданско-правовой, дисциплинарной, материальной, уголовной ответственности). Больше всего молодые люди привлекались к дисциплинарной
ответственности 18,1 %, из них 16,3 % учащиеся Российской Федерации,
19,9 % - Республики Беларусь. К административной ответственности привлекались 11,6 % молодых людей, к материальной ответственности – 11,4
%, 12,9 % из них россияне, 9,9 % - белорусы. К гражданско-правовой ответственности привлекалось 3,7 % молодежи.
Отметим, что как правило изначально девиантное поведение немотивированно. Юноши и девушки хотят соответствовать требованиям, предъявляемых обществом, но в силу социальных причин, неумении определить
свою социальную роль в обществе, незнания способов социальной адаптации,
зачастую низкого уровня жизни, они не в состоянии этого сделать. В связи с
этим необходимо осуществлять социальный контроль за молодыми людьми,
склонными к деструктивной девиации. При этом необходимо понимать, что методы и средства данного контроля должны быть адаптированы к конкретным
видам девиантного поведения. Мы прекрасно понимаем, что при совершении
противоправных действий одной из мер является репрессивная, однако данная
мера воздействия в отношении молодежи должна использоваться только в край-
21
Межвузовский научный конгресс
них случаях, когда применения других способов не приносит положительных
результатов. Важным является также создание системы социальной помощи,
включающей государственные, общественные, образовательные и иные структурные звенья, к которым можно отнести молодежные общественные объединения, проведение воспитательной и идеологической работы с молодежью,
создание групп реабилитации наркоманов и алкоголиков, оказания бесплатной
юридической помощи. Отдельно отметим об усилении контроля сетей Интернет и сайтов, содержащих сцены насилия, жестокости, аморального поведения,
так как их просмотр может привести к формированию криминалистических
установок в поведении юношей и девушек.
Важным на наш взгляд является осуществление подготовки и переподготовки кадров, таких как социальные педагоги, социальные психологи,
врачи-наркологи, социальные работники, работники правоохранительных
органов, которые постоянно контактируют с потенциальными девиантами.
В заключении хотелось бы отметить, что культура правового поведения
представляет собой наличие правовых ориентации, определенный характер
и уровень правовой активности, благодаря которой личность приобретает и
развивает правовые знания, умения и навыки. Каждый гражданин должен
быть заинтересован в правовой культуре.
Отметим, что причины девиантного поведения современной молодежи
лежат в особенностях взаимодействия данной социальной группы в обществе. Среди причин противоправного поведения стоит отметить социальную
среду, уровень обучения и правового воспитания, социальную и правовую
позицию самого молодого человека.
Исходя из выше изложенного и проанализировав данные социологического опроса, становится ясным, что необходимо продолжать разработку и
применения целого комплекса методов по повышению правовой культуры
молодежи, при этом ее уровень во многом зависит от доступности правовых
знаний и возможности в полном объеме удовлетворения потребности молодых людей в юридической информации.
Литература
1.Лукашова, О. Г. Поведение отклоняющееся (девиантное) / О. Г.
Лукашова // Социологическая энциклопедия. - Минск, 2003. - 260 с.
2. Яковлев, А. М. Преступность и социальная психология [Текст]
: (Социально-психол. закономерности противоправного поведения) /
[Предисл. проф., д-ра экон. наук В. Н. Кудрявцева]. - Москва : Юрид. лит.,
1971. - 248 с.
3. Дыжова, А. А. Правовая культура и правовой нигилизм студенческой
молодежи : монография / А.А. Дыжова. – Могилев : Могилев. ин-т МВД
Респ. Беларусь, 2017. – 206 с.
22
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.27.58.375
ЮРИДИЧЕСКАЯ ПОМОЩЬ И ПРАВО НА ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ КАК
ОДНО ИЗ КРАЕУГОЛЬНЫХ ПРАВ В СИСТЕМЕ ВСЕОБЩИХ
ПРАВ ЧЕЛОВЕКА
Дубровский Никита Сергеевич,
Балашов Константин Геннадьевич,
Выходцева Анастасия Владимировна,
Макеева Инга Олеговна,
Шикова Елизавета Романовна,
Клевцов Илья Алексеевич
Юго-западный государственный университет
В статье анализируется юридическая сущность одной из важнейших
конституционных гарантий – права на получение квалифицированной юридической помощи. Проводится аргументация из внутригосударственного,
а также международного права и правоприменения. Анализируются точки
зрения именитых ученых юристов по частным вопросам рассматриваемой
проблематики.
Ключевые слова: юридическая помощь, конституционные гарантии, доступность правосудия, состязательность, квалифицированная юридическая
помощь.
В соответствии с Конституцией РФ каждому гарантировано право на
получение квалифицированной юридической помощи. В случаях, определенных законом, такая помощь предоставляется бесплатно. Эти положения
были включены в нынешнюю Конституцию на основе Основного Закона
РСФСР 1978 года (ст. 67.1), с внесенными изменениями в апреле 1992 г.
Можно сказать, что это впервые закрепило право на получение квалифицированной юридической помощи на конституционном уровне.
В современной ситуации, учитывая принцип состязательности большинства судебных процессов и постоянную динамику законодательства, трудно
обеспечить гарантированное право на судебную защиту без возможности
обратиться к услугам юриста-представителя. Часто эти две концептуальные
составляющие неотъемлемые фрагменты прав человека - право на судебную
защиту и право на квалифицированную юридическую помощь - рассматриваются взаимосвязанными и взаимозависимыми. При этом право на судеб-
23
Межвузовский научный конгресс
ную защиту гарантировано как на национальном уровне (ст. 46 Конституции
РФ), так и на международном уровне (п. 3 ст. 2 Международного пакта о
гражданских и политических правах, ст. 8, 10 Всеобщей декларации прав
человека, ст. 6 Европейской конвенции о защите прав человека и основных
свобод, ст. 47 Хартии Европейского союза об основных правах).
Чаще всего, связывают право на квалифицированную юридическую помощь с правом на судебную защиту через концепцию доступности правосудия. В соответствии со статьей 6 Европейской конвенции, право на судебную
защиту признается универсальным. Несмотря на то, что в данной статье нет
термина «доступность правосудия», Европейский суд по правам человека
(далее - ЕСПЧ) истолковывает эту норму как обеспечение доступа к правосудию. В решении дела «Голдер против Великобритании» было заключено,
что хотя это формально не ограничивает право на судебную защиту, но отнимает у истца право на консультацию с адвокатом, что ведет к нарушению
«доступности правосудия». В решении указывается: «статье 6 пункт 1 было
бы невозможно детально описать предоставляемые процессуальные гарантии в гражданском процессе и не гарантировать в первую очередь доступ к
суду. Элементы справедливости, публичности и динамизма лишены смысла
в отсутствие судебного разбирательства», и также: «все вышесказанное подтверждает, что право на доступ к правосудию является неотъемлемой составляющей права, защищенного статьей 6 пункт 1» [8].
Проблемы доступности правосудия, включая доступ к юридической помощи, долгое время оставались предметом обсуждения в отечественной
литературе. Даже в дореволюционной литературе, хотя термин «доступ к
правосудию» не использовался, реформированное судопроизводство рассматривалось с учетом состязательных принципов, установленных действующим в то время законодательством. В той позиции, доступность правосудия связывалась с предоставлением более уязвимой стороне юридической
помощи, чтобы обеспечить реальное равенство сторон.
Е.В. Васьковский отмечал множество преимуществ состязательности, но
также указывал на ее недостаток: «Принцип состязательности может быть
полезен и целесообразен только при условии, если оба противоборствующих элемента равны, одинаково квалифицированы и опытны. Тогда суд может только наблюдать их битву и объективно определить, кто победил. Однако, если стороны не равны, то принцип состязательности приведет к тому,
что сильный переиграет слабого, богатый сможет нанять хорошего адвоката, в то время как бедный будет вынужден самостоятельно вести дело. Это
противоречит справедливости». Автор видел два решения этой проблемы:
1) обязательное участие профессиональных юристов в процессе или 2) возложение на суды обязанности оказывать помощь сторонам в установлении
фактических обстоятельств [2].
24
Высшая школа: научные исследования
А.Л. Боровиковский высказывал рекомендацию относительно реформированного состязательного процесса, ссылаясь на необходимость отличать
нежелающих от неумеющих отстаивать свои права. Он призывал быть равнодушными к нежелающим и оказывать помощь неумеющим [3]. В своих
работах он также критиковал Устав гражданского судопроизводства, считая,
что лучшее право бесполезно без возможности его использования. Он обращал внимание на возможную неравность сторон в процессе и предлагал
руководство и помощь со стороны судей для его преодоления.
В советский период профессор В.М. Семенов обосновал понимание и
содержание доступности как отдельного принципа гражданского процесса.
Он расценивал доступность судебной защиты прав и интересов как государственно обеспеченную возможность каждого заинтересованного лица
обратиться в суд для защиты и отстаивания своих прав и интересов в порядке, установленном гражданским процессуальным законом [4]. Выделение
доступности правосудия в качестве принципа гражданского процесса было
поддержано многими процессуалистами в то время и нашло свое развитие в
современность.
Не углубляясь в дискуссию о доступности правосудия, следует отметить,
что в тот период данная проблема имела отличные от современных грани.
В.В. Ярков указывал на ограниченную компетенцию судов, контроль за соблюдением сроков рассмотрения дел со стороны вышестоящих судов и органов министерства юстиции, а также невысокие судебные расходы [5]. В
соответствии с советской концепцией правосудия от суда требовалось активное участие в сборе доказательств и установлении истины по делу.
В период становления судебной системы в современном виде М.С. Шакарян поддерживала включение вопросов юридической помощи как фактора, влияющего на доступность правосудия [6]. Она указывала на необходимость наличия гарантий юридической помощи, особенно для нуждающихся,
при их освобождении от платы.
В.В. Ярков отмечал необходимость пересмотра взглядов на доступность
правосудия в условиях изменения модели судопроизводства. Введение состязательных элементов в судебное разбирательство требовало обеспечения
фактического процессуального равенства сторон, а это иногда невозможно
без возможности получения юридической помощи.
В.М. Сидоренко провел всесторонний анализ всей проблематики доступности правосудия. Он выделил три основные группы факторов, оказывающих влияние на данную доступность: юридические (связанные с организацией судебной системы и процесса), экономические и организационноправовые. В числе юридических факторов было включено предоставление
квалифицированной юридической помощи в рамках соревновательного процесса с целью обеспечения равенства сторон. В экономические факторы вхо-
25
Межвузовский научный конгресс
дило, помимо прочего, предоставление юридической помощи лицам с низким достатком на выгодных условиях, а также разумные расходы на оплату
услуг представителя [7]. Во многих зарубежных исследованиях обеспечение
юридической помощи рассматривается с углублением вопроса «равного доступа к правосудию», а не просто «доступа к правосудию». Это позволяет
сделать акцент на гарантированной доступности правосудия для неблагополучных и уязвимых слоев населения, включая предоставление бесплатной
юридической помощи.
При рассмотрении вопроса о доступности правосудия, можно отметить,
что в некоторых случаях он связан с необходимостью предоставления бесплатной юридической помощи, основываясь на положениях статьи 6 Европейской конвенции и практике Европейского суда по правам человека
(ЕСПЧ). В некоторых рассмотренных делах, нарушение статьи 6 Конвенции
было признано судом, который сформулировал некоторые принципы, влияющие на решение этого вопроса и в общем учитываемые при определении
необходимости предоставления бесплатной юридической помощи: 1) потенциальные последствия правового вопроса для заявителя; 2) сложность самого правового вопроса или процедуры его рассмотрения, особенно в случаях,
когда представительство в суде обязательно; 3) возможность заявителя эффективно представить свое дело в суде; 4) перспективы успешного рассмотрения дела в судебном порядке. Например, в 1979 году ЕСПЧ рассмотрел
дело «Airey против Ireland», связанное с нарушением права на доступ к суду
в связи с невозможностью получения юридической помощи в разводном
деле [9]. Суд установил, что заявительница фактически была лишена доступа к правосудию (из-за отказа в предоставлении бесплатной юридической
помощи), и подчеркнул сложность процесса обращения и рассмотрения дела
в Высоком суде, где должно быть рассмотрено дело в соответствии с правилами, а также факт, что брачные споры часто сопровождаются значительными эмоциональными переживаниями сторон, что затрудняет достижение
необходимой объективности при эффективной защите в суде.
Однако, даже в случаях, когда Европейский суд по правам человека
(ЕСПЧ) приходил к выводу о нарушении статьи 6 Европейской конвенции
в связи с отсутствием предоставления юридической помощи и, следовательно, нарушением доступности правосудия, в решениях отмечалось, что доступность правосудия может быть обеспечена не только через предоставление бесплатной юридической помощи, но и с использованием других
средств, таких как упрощение процедур возбуждения и ведения дела в суде
или юридическое страхование. Исследователи и правоприменители разных
стран рассматривают доступность правосудия как многоплановую категорию, на которую влияют множество факторов, начиная от вопросов, связанных с организацией судов и процедур, и заканчивая аспектами организации
26
Высшая школа: научные исследования
и финансирования. Однако, одним из составляющих элементов доступного
правосудия является право на квалифицированную помощь, в ряде случаев - бесплатную. Такой подход смещает акценты на обеспечение равных
возможностей всех заинтересованных сторон при получении необходимой
судебной защиты. Важным вопросом становится обеспечение доступности
правосудия для уязвимых групп населения и гарантирование получения квалифицированной юридической помощи в случаях, когда она необходима. В
таких ситуациях эффективность права на судебную защиту зависит от получения юридической помощи. Поэтому можно считать, что право на квалифицированную юридическую помощь, включая бесплатную, является средством обеспечения доступности правосудия и эффективного осуществления
права на судебную защиту.
Такой же подход аргументационно поддерживает и Конституционный
Суд РФ, о чем свидетельствует Постановление от 23 января 2007 года N 1-П
«По делу о проверке конституционности положений пункта 1 статьи 779 и
пункта 1 статьи 781 Гражданского кодекса Российской Федерации в связи
с жалобами общества с ограниченной ответственностью «Агентство корпоративной безопасности» и гражданина В.В. Макеева». В данном Постановлении Конституционный Суд РФ отмечает, что отношения, связанные с
предоставлением юридической помощи, взаимосвязаны с выполнением конституционной обязанности государства по обеспечению доступа к правовым
услугам и возможности привлечения квалифицированных юристов лицами,
заинтересованными в юридически значимых действиях. Именно поэтому
они представляют публичный интерес, а предоставление юридических услуг имеет публично-правовое значение. Публичные начала в отношениях,
связанных с предоставлением юридической помощи, также обусловлены
тем, что они возникают в связи с реализацией права на судебную защиту и
происходят во взаимосвязи с функционированием судебных органов. Соответственно, право на получение квалифицированной юридической помощи,
которое гарантирует защиту прав, свобод и законных интересов, является
необходимым условием правосудия, обеспечивающим его состязательный
характер и равноправие сторон, в соответствии с частью 3 статьи 123 Конституции РФ.
Таким образом, можно констатировать, что в настоящее время термин
«юридическая помощь» широко используется в различных нормативно-правовых актах. В настоящее время они могут быть разделены на две группы:
акты, которые устанавливают общие положения об оказании юридической
помощи, и акты, которые гарантируют предоставление юридической помощи в определенных ситуациях. К первой группе относятся Федеральные
законы, такие как «О бесплатной юридической помощи в Российской Федерации», «Об адвокатской деятельности и адвокатуре в Российской Феде-
27
Межвузовский научный конгресс
рации», а также УПК, ГПК, АПК и другие. Ко второй группе относятся Федеральные законы, такие как «О статусе военнослужащих», «О содержании
под стражей подозреваемых и обвиняемых в совершении преступлений»,
КоАП, УИК, Закон РФ «О психиатрической помощи и гарантиях прав граждан при ее оказании» и другие. Однако ни один из указанных актов не дает
однозначного определения термина «юридическая помощь» и не отвечает
на вопрос, что она на самом деле означает. С учетом всего вышесказанного
явствует необходимость установления законодательной определенности в
вопросе терминологии юридической помощи.
Список использованных источников
1. Конституция Российской Федерации (принята всенародным
голосованием 12.12.1993 с изменениями, одобренными в ходе общероссийского
голосования 01.07.2020)
2. Васьковский Е.В. Учебник гражданского процесса. М., 1917. Цит. по:
Гражданский процесс: Хрестоматия: Учеб. пособие / Под ред. проф. М.К.
Треушникова. М., 2005. С. 217 - 219.
3. Боровиковский А.Л. Отчет судьи. Т. 3. Цит. по: Сидоренко В.М.
Принцип доступности правосудия и проблемы его реализации в гражданском
и арбитражном процессе: Дис. ... канд. юрид. наук. Екатеринбург, 2002. С.
16.
4. Семенов В.М. Конституционные принципы гражданского
судопроизводства. М., 1982. С. 110.
5. Ярков В.В. Юридические факты в цивилистическом процессе. М.,
2012. С. 204.
6. Шакарян М.С. Проблемы доступности и эффективности правосудия
в судах общей юрисдикции // Проблемы доступности и эффективности
правосудия в арбитражном и гражданском судопроизводстве: Материалы
Всероссийской научно-практической конференции. Москва, 31 января - 1
февраля 2001 г. М.: Лиджист, 2001. С. 61 - 69.
7. Сидоренко В.М. Принцип доступности правосудия и проблемы его
реализации в гражданском и арбитражном процессе: Дис. ... канд. юрид.
наук. Екатеринбург, 2002. С. 32 - 34.
8. Решение по делу Golder против United Kingdom от 21 февраля 1975 г.
URL: http://www.echr.coe.int.
9. Решение по делу Airey против Ireland, Munro v. the United Kingdom.
No. 10594/83. 14 July 1987. URL: http://www.echr.coe.int/.
28
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.69.82.376
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СТРАХОВАНИЯ КАПИТАЛЬНОГО
РЕМОНТА ЖИЛЫХ ДОМОВ В РОССИИ
Балашов Константин Геннадьевич
Дубровский Никита Сергеевич
Выходцева Анастасия Владимировна
Макеева Инга Олеговна
Шикова Елизавета Романовна
Клевцов Илья Алексеевич
Аннотация. Статья посвящена анализу проблем страхования
капитального ремонта в РФ. Исследование зарубежного опыта
капитального ремонта многоквартирных домов позволяет выявить
различные подходы и методы, применяемые в разных странах для решения
проблемы воспроизводства жилого фонда. Предложены пути решения
проблем капитального ремонта в Российской Федерации на основании
имплементации зарубежного опыта.
Ключевые слова: капитальный ремонт жилого фонда; зарубежный
опыт капитального ремонта; инновационные решения; инновационные
механизмы.
Актуальные проблемы страхования капремонта являются важной темой
в современной жизни общества. В свете необходимости проведения капитального ремонта жилых многоквартирных домов, возникает потребность в
защите интересов граждан и обеспечении финансовой стабильности в случае возникновения аварий и непредвиденных ситуаций.
Одной из главных проблем страхования капремонта является недостаточная осведомленность населения о возможностях и преимуществах такого
вида страхования. Многие граждане не знают, что они могут обратиться к
страховым компаниям, чтобы застраховать свои квартиры и дома от возможных рисков, связанных с проведением капитального ремонта. Это приводит
к тому, что люди оказываются в сложных финансовых ситуациях, когда возникают непредвиденные расходы, которые они не могут покрыть самостоятельно.
Важным аспектом развития страхования капремонта является инкорпорирование зарубежного опыта. Многие зарубежные страны успешно вне-
29
Межвузовский научный конгресс
дрили и развивают такие виды страхования, в результате чего граждане
ощущают себя более защищенными и уверенными. Необходимо изучить
зарубежный опыт в области страхования капремонта и применить его в отечественных условиях, учитывая специфику нашей страны и особенности
местной жилищной политики.
Одним из возможных решений проблемы страхования капремонта является изменение или дополнение законодательства. Необходимо разработать
специальные нормативные акты, которые бы регулировали вопросы страхования капремонта и устанавливали обязательный порядок заключения договоров страхования между гражданами и страховыми компаниями. Также
следует обсудить вопрос о введении обязательного страхования капремонта
для всех собственников квартир в многоквартирных домах, что позволит
обеспечить их финансовую безопасность в случае возникновения чрезвычайных ситуаций [1, с. 87].
Дополнительно, стоит рассмотреть возможность содействия государства
в развитии страхования капремонта. Для этого можно предложить механизм
государственной поддержки страховых компаний, предоставляющих услуги по страхованию капремонта. Это может быть осуществлено через предоставление налоговых льгот или других форм стимулирования. Чем больше
компаний будет заниматься страхованием капремонта, тем большую конкуренцию они создадут, что приведет к улучшению условий страхования и
возможности выгоды для граждан.
Следует подчеркнуть, что решение проблемы страхования капремонта
требует комплексного подхода и сотрудничества между государством, страховыми компаниями и общественностью. Только такая синергия позволит
достичь положительных результатов и обеспечить финансовую безопасность граждан в случае проведения капитального ремонта.
Усовершенствование процесса финансирования капитального ремонта
многоэтажных жилых домов на территории Российской Федерации может
быть достигнуто путем инкорпорирования зарубежного опыта. Наличие
правового базиса, подтверждает актуальность векторов развития государственной политики, конкретных мер поддержки собственников жилья. Одной из таких мер служит развитая рыночная экономика в сфере жилищного
строительства, что позволяет эффективно применять кредитно-финансовые
методы для лиц с низким уровнем доходов [2, с. 36].
В современных условиях способы к решению проблем страхования жилищно-коммунальных услуг необходимо искать, опираясь на международный опыт управления в этой области, последовательно внедряя таковой в
российскую правовую действительность [3, с. 18].
Например, в западных странах муниципалитеты не вмешиваются во внутренние дела собственников жилья, и владельцы жилья в многоквартирных
30
Высшая школа: научные исследования
комплексах не испытывают давления со стороны городских властей при решении возникающих вопросов, связанных с их жильем. Естественно, собственники жилья не требуют от муниципалитетов помощи в проведении ремонтов и содержании своих домов. В западных странах у собственников жилья сформировалось другое отношение к собственности, и участие в управлении многоквартирными домами воспринимается ими как привилегия, а
не как обуза. Важно отметить, что государство разрабатывает и внедряет
систему мер, которая облегчает финансовую нагрузку на собственников жилья и стимулирует их вкладывать собственные и заемные средства в ремонт
и повышение энергоэффективности многоквартирных домов. Во-первых,
такая система основывается на создании условий для получения кредитов
и субсидий собственниками квартир через товарищества или управляющие
организации для реновации своих домов. Первыми государствами из бывшего социалистического блока, успешно перешедшими к управлению ЖКХ,
являются Польша, Эстония и Словакия. В Польше было создано акционерное общество с 100-процентным государственным или городским капиталом, объединяющее все виды коммунальных услуг [4, с. 93]. Кроме того, в
Польше разработана система субсидий, льгот, тарифов и кредитов. В стране
возникли кондоминиумы в результате приватизации государственного и муниципального жилищного фонда начиная с 90-х годов.
Формирование жилищного фонда в этих странах возложено на владельцев квартир, а банки предоставляют кредиты на капитальный ремонт товариществам собственников жилья или управляющим компаниям. В Шотландии
применяется следующая практика: ремонт осуществляется не для отдельного дома, а для всего жилого комплекса, отличающегося высокой концентрацией низкокачественного жилья. Практический опыт Шотландии показал
несколько подходов к программе «Обновление жилых комплексов», включающих частный и социальный подходы [5, с. 21]. Частный подход включает поощрение собственникам жилья местными властями за счет различных
субсидий и дотаций. Социальный подход заключается в активном участии
местных властей в создании местных жилищных ассоциаций, которые приобретают и полностью реконструируют жилые комплексы или несколько
домов на определенной территории. В Венгрии законом «О товариществах
собственников жилья» установлено, что управляющими кондоминиумами
могут быть только лица, получившие соответствующую профессиональную
подготовку. Любопытно изучить государственные программы финансирования воспроизводства жилья в Венгрии.
Современное общество нередко сталкивается с проблемами, связанными
с капремонтом. Масштабные работы по ремонту крупных зданий и жилых
комплексов требуют значительных финансовых вложений, а также грамотного управления и страхования рисков. В данном тексте рассмотрены акту-
31
Межвузовский научный конгресс
альные проблемы, связанные со страхованием капремонта, а также возможности инкорпорирования зарубежного опыта для решения данных проблем.
Одной из наиболее актуальных проблем страхования капремонта является высокая стоимость самого страхования. В силу специфической сложности и масштабности капремонтных работ, страховые компании вынуждены
установить высокие премии для покрытия потенциальных рисков. Это делает страхование капремонта не всегда доступным для широкой аудитории,
особенно для жилых комплексов с невысокой платежеспособностью.
Другой проблемой является недостаточная информированность участников рынка о возможностях страхования. Не все разработчики и управляющие компании оценивают риски и принимают необходимые меры для
страхования в случае капремонта. Это приводит к тому, что при возникновении непредвиденных обстоятельств, например, значительных задержек или
дефектов в работе, страховое покрытие не защищает их от потерь и дополнительных расходов.
Для решения данных проблем можно использовать зарубежный опыт в
области страхования капремонта. Большинство развитых стран уже имеют устоявшиеся стандарты и подходы к страхованию капремонта, которые
можно научиться применять и в нашей стране. Например, в Швеции используются механизмы государственного страхования, позволяющие покрыть
риски капремонта при помощи фонда резервов. Такой опыт может быть полезен и для нашей страны, чтобы снизить стоимость страхования и сделать
его более доступным для всех участников рынка.
Кроме того, необходимо активнее информировать и обучать разработчиков и управляющие компании о возможностях страхования капремонта. Семинары, публикации и консультации могут помочь повысить осведомленность о страховании капремонта и позволить снизить риски при проведении
масштабных ремонтных работ.
В заключение, страхование капремонта является актуальной проблемой,
требующей внимания и решения. Инкорпорирование зарубежного опыта и
повышение информированности участников рынка может способствовать
решению данных проблем и сделать страхование капремонта более доступным и эффективным инструментом для защиты от рисков.
Актуальные проблемы страхования капремонта:
1. Недостаточная осведомленность и информированность собственников
жилой недвижимости о возможности и пользе страхования капремонта.
2. Отсутствие четкого механизма возмещения ущерба при возникновении проблем в процессе капитального ремонта.
3. Высокие стоимости страховых полисов на капремонт в связи с недостаточной конкуренцией на рынке страхования.
4. Отсутствие регулярного и полного обновления перечня рисков, подлежащих страхованию капремонта.
32
Высшая школа: научные исследования
Инкорпорирование зарубежного опыта в страхование капремонта может
решить следующие проблемы:
1. Привлечение иностранных страховых компаний со значительным опытом в области страхования капремонта, что способствует конкуренции на
рынке и снижению стоимости полисов.
2. Использование передовых технологий и подходов в страховании капремонта, которые доказали свою эффективность за рубежом.
3. Внедрение механизмов возмещения ущерба и защиты прав собственников жилой недвижимости, основанных на зарубежном опыте.
Предложения по изменению или дополнению законодательства в сфере
страхования капремонта:
1. Регулярное обновление перечня рисков, подлежащих страхованию, с
учетом изменений в строительной отрасли и возникающих проблем.
2. Введение обязательного страхования капремонта для всех собственников жилой недвижимости, а не только для определенных категорий.
3. Установление максимальной стоимости полиса на капремонт, чтобы
снизить финансовую нагрузку на собственников.
4. Обеспечение легкого доступа к информации о страховых компаниях и
условиях страхования капремонта.
5. Создание механизмов обязательного контроля за исполнением условий страхования и возмещением ущерба, включая штрафные санкции и ответственность за невыполнение обязательств.
Эти предложения позволят улучшить условия страхования капремонта,
повысить осведомленность собственников жилой недвижимости и обеспечить защиту их интересов.
Список использованных источников
1. Герчикова, И. Н. Менеджмент ЖКХ: учебник, 2-е изд. М.: Банки и
биржи. ЮНИТИ, 2021. 512 с.
2. Дурович, А. П. Маркетинг в жилищно-коммунальной деятельности.
М:Проджект, 2022. 618 с.
3. Менеджмент: учебник. 2-е изд., перераб. и доп. / под ред. А.С. Булатова.
М.: Экономика, 2019. 457 с.
4. Ушаков И. И. Основы диагностики строительных конструкций : учеб.
пособие / И. И. Ушаков, Б. А. Бондарев. - Ростов н/Д: Феникс, 2018. - 204 с.
5. Землянская, М. А. Правовая природа и особенности взносов на
капитальный ремонт // Правовое государство: теория и практика, 2018.
№4. С. 168-174.
33
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.77.28.377
ЛИНГВОКОММУНИКАТИВНАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ КАК
ИНСТРУМЕНТ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ
НАВЫКОВ СТУДЕНТОВ ТЕХНИКУМА
Фадеева Марина Юрьевна
кандидат филологических наук, доцент, преподаватель
Орский технический техникум имени А.И. Стеценко
Аннотация. Активизировать речемыслительную деятельность
студентов в обучении деловой профессиональной тематике помогают
не только новейшие технологии, методики, но и интерактивные приемы
активного взаимодействия на занятиях по иностранному языку.
Масштабные научные и экономические проекты в России и за рубежом
дают возможность каждой личности для самореализации и креативного
проявления во всех отраслях жизнедеятельности. Тесное сотрудничество
с промышленными предприятиями, технологические выставки и форумы
мотивируют обучающихся к осуществлению иноязычной компетенции.
Четко структурированные занятия, сочетающие в себе основные
ценностные ориентиры, фасилитируют мыслительную деятельность в
принятии решений, расширяют мировоззрение, языковое воображение в
процессе современной социализации.
Ключевые
слова:
лингвокоммуникативная
компетентность,
межкультурная компетентность, диалог культур, профессиональный
диалог, практическое занятие, бизнес-симуляция.
Интенсивное развитие глобальных процессов коммуникации привело к
различным изменениям во многих сферах человеческой жизнедеятельности,
и существенным образом изменился характер востребованности знаний иностранного языка.
Введение новых образовательных стандартов предопределило перемены
и в содержании подготовки будущих специалистов-профессионалов, и в разработке новых способов организации процесса обучения английскому языку
на практических занятиях в техникуме, а также компетентностных параметров оценки качества образования при подведении итогов в конце обучения.
Разработка инновационных методов, новейших технологий для подготовки специалистов к иноязычной коммуникации в профессиональной среде
34
Высшая школа: научные исследования
с применением инфокоммуникационных средств во многом зависит от принятия Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» и
государственной программы Российской Федерации «Развитие образования
на 2018-2025 годы» [1].
Приоритетом ССУЗОв является формирование лингвокоммуникативной
компетентности у студентов всех специальностей, ведь профессиональный
межкультурный диалог в поликультурном реальном пространстве и виртуальном мире- есть настоятельное требование и необходимость осуществления эффективного делового общения в деятельности специалиста, гарантия
его успешности.
Как показывает практика, преподаватели технических техникумов не
в полной мере ориентированы на формирование лингвокоммуникативной
компетентности в режиме аудиторных часов, также не существует реальной
возможности совершенствования коммуникативных умений студентов, автоматизации навыков иноязычной коммуникации в производственных, проблемных, деловых ситуациях совместно с процессом изучения ими общепрофессиональных дисциплин.
В качестве основных учебных целей в процессе обучения английскому
языку выделяем: систематизацию имеющихся и самостоятельно приобретенных студентами новых знаний в профессиональной сфере; развитие
основных коммуникативных умений в режиме иноязычного профессионально-делового общения; формирование умений ведения диалога культур,
учитывая особенности англоговорящих стран; межличностных отношений,
социального опыта в процессе группового общения, дискуссий, языковых
проектов, технологических выставок, где осуществляется самопознание студентов по отношению профессионально ориентированной коммуникации с
целью самосовершенствования, самореализации и обучение продуктивным
способам взаимодействия в сфере профессиональной деятельности в условиях квазипрофессиональной обучающей среды [12, с. 10].
Формирование лингвокоммуникативной компетентности студентов в
области профессиональной деловой коммуникации самым тесным образом
связано с проблемой активации познавательной деятельности и мотивацией
учения способами обучения.
Целью иноязычной коммуникации является построение таких отношений между людьми, которые обеспечат максимальный результат в совместной профессиональной деятельности в режиме реального времени и при помощи IT-технологий.
Опираясь на исследования профессора В. Л. Темкиной, мы определяем
лингвокоммуникативную компетентность будущих специалистов в области
технических направлений как «особую ступень развития лингвокоммуникативной культуры» [9, с. 24].
35
Межвузовский научный конгресс
В иноязычную профессионально-коммуникативную компетентность
включены коммуникативные и профессиональные компетенции, заключающиеся в освоении практического иноязычного профессионального тезауруса, лингвокоммуникативного практикума с ориентиром на ценностные
ориентации иноязычной среды, комплекса необходимых коммуникативных
умений, обеспечивающих готовность к осуществлению профессиональной
коммуникации в межкультурном диалоге в условиях онлайн и офлайн обучения иностранному языку [12, с. 5].
Г. А. Краснощекова считает, что в иноязычной профессионально-коммуникативной компетенции инженера заложены умения координировать и
использовать в коммуникативных ситуациях лингвистические, страноведческие и профессиональные знания [4, с. 73].
Диалоговое пространство – это форма взаимодействия регионов, стран,
сообществ, корпораций, групп, деятельность которых направлена на освоение избыточных коммуникативных потоков.
Эффективность деловой, профессиональной коммуникации выражается
«в локализации взаимодействующих сторон через формирование общего
для них пространства, а с другой – через обеспечение взаимного понимания
циркулирующей информации и координации соответствующих действий.
Речь идет о формировании многочисленных «ситуативных» пространств,
устойчивость которых обеспечивается в основном функционально-целевыми и ресурсными потребностями взаимодействующих субъектов» [5, с. 70].
В. Д. Гришенко утверждает, что межкультурная компетентность – это
характеристика личности, состоящая из трех компонентов: культурно маркированных знаний, сформированных коммуникативных умений и, как
следствие, способности к межкультурному общению; а межкультурная компетенция – это деятельностная сторона личности обучаемого, которая направлена на реализацию и актуализацию межкультурной компетентности и
на адекватное межкультурное общение в условиях диалога культур.
Исследователи С. А. Арзуханова, Т. А. Белова, О. А. Фролова, В. П. Фурманова, М. Г. Эрнст считают, что критериями уровня сформированности
межкультурной компетентности студентов экономического вуза являются:
ценностно-мотивационный (положительное отношение к иноязычной культуре; способность, желание и умение общаться в условиях межкультурного
взаимодействия; ценностное отношение к будущей профессиональной деятельности и др.); когнитивный (наличие знаний в профессиональной экономической области, знание культуры, истории, традиций своего народа и
страны изучаемого языка, знание правил взаимодействия между людьми,
моделей речевого поведения и др.); поведенческий (умения вести себя и оценивать свое поведение в разнообразных ситуациях межкультурного общения, решать задачи межкультурного взаимодействия в будущей профессиональной деятельности).
36
Высшая школа: научные исследования
Е. А. Стояновская убеждена, что межкультурная компетентность студентов предполагает знание деловой культуры страны изучаемого языка, социокультурных аспектов ведения делового общения, особенностей экономического и бизнес-дискурса в разных странах (когнитивный компонент); принятие ценностей культуры; положительное отношение к культуре мира, к
культуре и традициям участников делового общения (аксиологический компонент); умение организовать диалог культур (личностно-операциональный
компонент); умение рефлексивного поведения, самооценка (оценочно-рефлексивный компонент) [8, с. 28].
Лингвокоммуникативная компетентность – это особый вид компетентности; целостная система представлений о национальных обычаях, традициях,
реалиях страны изучаемого иностранного языка, позволяющая извлекать и
добиваться полноценной коммуникации.
Лингвокоммуникативная компетентность студентов – это образовательный результат освоения практически необходимого иноязычного профессионального тезауруса, ценностных ориентаций иноязычной среды и
комплекса коммуникативных умений, обеспечивающий готовность к осуществлению профессиональной коммуникации в межкультурном диалоге с
использованием иностранного языка.
Критерием практического владения иностранным языком является умение уверенно пользоваться наиболее употребительными, относительно простыми языковыми средствами в основных видах речевой деятельности.
Практическое владение языком специальности предполагает умение самостоятельно работать со специальной литературой на иностранном языке с
целью получения профессиональной информации и ведения профессионального диалога [12, с. 12].
Профессиональный диалог – это самостоятельная функционально-стилевая разновидность устной речи, отличающаяся от разговорной речи наличием заботы о форме выражения мысли, ее профессиональной точности,
иными интенциями в сходных с разговорной речью явлениях, текстовой
организацией речи, насыщенностью терминологией, преобладанием имен
существительных, доминированием частных вопросов [6, с. 7].
Межкультурный диалог – это неотъемлемый компонент мирного существования всех национальных общин, сообществ, которым следует обеспечить активное взаимодействие во всех отраслях науки, техники, образования, в экономических связях межкультурной коммуникации в соответствии
с динамичностью их культурной самобытности.
Человеческий разум в совместной проектной деятельности, быстро развивающийся в моделировании и достижении качественно новых товаров и
услуг на потребительском рынке, требует вовлеченности в процесс обучения и в мастерских техникумов, и в самостоятельных открытиях с целью
личностного становления, многочисленных индивидуальных достижениях.
37
Межвузовский научный конгресс
Диалог культур – взаимодействие (взаимообмен) различных культур
между собой, культурная коммуникация в виртуальном пространстве; совокупность непосредственных отношений и связей, которые складываются
между различными культурами, а также их результатов, взаимных изменений, возникающих в ходе этих отношений; одна из наиболее значимых для
культурной динамики форм эффективной коммуникации: в этом процессе
происходят изменения культурных паттернов – форм социальной организации и моделей социального действия, систем ценностей и типов мировоззрения, становление новых форм культуроводчества и образа жизни.
Переговоры – одна из разновидностей диалога культур, модель которого
строится на основе сущности переговорного процесса и факторов, его детерминирующих, с ориентацией на интерес сторон через принципиальный
подход – установку на сотрудничество.
У. Мастенбрук (1995 г.) исходит из подхода к переговорам, основанного
на выделении различных типов деятельности переговорщиков:
– достижение должных результатов;
– оказание воздействия на силовой баланс;
– создание конструктивной психологической обстановки;
– применение гибкой тактики с целью развертывания процесса.
Мастенбрук приводит два основания для создания своей модели:
1) характерные виды поведения, разворачиваемые на переговорах;
а) «сотрудничество – борьба»,
б) «развертывание (или исследование) – уклонение»;
2) переговорные дилеммы:
а) «уступчивость или неподатливость»,
б) «покорность или доминирование»,
в) «общительность или враждебность»,
г) «развертывание или уклонение».
Взаимодействие между самими компонентами – типами деятельности,
видами поведения и переговорными дилеммами – имеет свою логику. Первый тип поведения – «сотрудничество – борьба» – координирует и интегрирует наиболее важные переговорные дилеммы с видами деятельности
в переговорах. Второй тип – «развертывание (или исследование) – уклонение» – относится к фразам и процедурным аспектам переговоров [7]. Одновременное исследование таких двух типов поведения, как сотрудничество и
борьба, позволяет преодолевать различные формы взаимозависимости, продвигая решение лингвокоммуникативных проблем на переговорах в условиях диалога культур.
Самореализация личности студентов нами осуществлялась в инновационной деятельности на практических занятиях и в выполнении самостоятельной работы по английскому языку через активное использование
38
Высшая школа: научные исследования
новейших методических разработок: «Case-study», майнд меп, мозгового
штурма, где обучающиеся выполняли задания в соответствии с их будущей
профессиональной деятельностью; метод проектов реализовывался с опорой
на учебное пособие М. Ю. Фадеевой [11], в котором четко расписаны вариативные модели конструирования бизнес-проектов, презентаций с учетом
производственной специфики, даны поэтапные задания по применению метода аварийных случаев на производстве.
«Getree» технология использовалась при формировании лингвокоммуникативной компетентности у студентов первых курсов для развития креативных, критических умений в проблемной деловой коммуникации, их способностей в практических, проблемных ситуациях путем выстраивания ряда ассоциаций, синонимов и антонимов, обогащая словарный запас, осуществляя
творческие поиски информации.
Дизайн-проект студентов второго курса был посвящен отечественному
автопрому, деталям машин, схемам, производственным станкам современной промышленности. Презентация проекта показала высокий результат познавательной активности, речемыслительной деятельности, проявленных в
процессе эффективного творческого выполнения профессиональных задач
личностного развития и становления.
Эффективное коммуникативное взаимодействие на практических занятиях по дисциплине «Иностранный язык в профессиональной деятельности»
организовывались преподавателем с учетом диалога культур и в рамках дискурса, так как именно на нем строится анализ социальной обусловленности
речевых высказываний. Ю. Хабермас представляет дискурс равно как и интеракцию формой коммуникативного действия, нацеленной на достижение
языкового консенсуса, соглашения между субъектами коммуникации, то
есть на установление равновесия между интересами и симметрическое распределение нюансов в действиях субъектов коммуникации.
На практических занятиях в техническом техникуме у студентов «Профессионалитета» обучение иностранному языку непосредственно взаимосвязано с профессиональной коммуникацией, навыками работы в мастерских
и на производстве. Партнеры-предприятия, в частности Орский механический завод, являются не только спонсорами стипендий за успешную учебу,
но и предлагают трудоустройство, карьерное продвижение в рамках своей
организации и адаптацию молодых специалистов на рынке труда. Практическое занятие (от лат. prakticos – деятельный) – форма учебного занятия, в
ходе которой преподаватель организует рассмотрение студентами отдельных теоретических положений учебных дисциплин МДК и формирование
умений и навыков их практического применения в устной или письменной
коммуникации по языку, в соответствии с формулированными задачами.
39
Межвузовский научный конгресс
Интерактивная технология бизнес-симуляции активно внедряется в процесс обучения студентов 3 курса, так как ими изучаются аспекты делового
английского, сферы менеджмента и маркетинга по оригинальным аутентичным источникам.
Бизнес-симуляция – это интерактивная методика, которая применяется
для «виртуальной деловой поездки», «ведения переговоров», разрешения
проблемных коммуникативных задач на производстве, где преподаватель
организует учебный процесс в виде игровой деятельности и имитации ситуации профессиональной деятельности.
Технология бизнес-симуляции позволяет на практике обеспечить выход
из ситуаций коммуникативного затруднения, используя различный спектр
компенсаторных стратегий, где студенты действуют от имени лиц вымышленных персонажей, взаимодействуют в деловом бизнес-пространстве, являющемся моделью реальности.
В результате обучения практическим навыкам устной и письменной речи
происходит формирование следующих компетентностей:
- способности к коммуникации на иностранном языке для решения лингвокоммуникативных задач межличностного и межкультурного взаимодействия;
- способности работать в коллективе, толерантно воспринимая социальные, этические и культурные различия;
- способности ясно, логически верно и аргументированно строить речь в
соответствии с профессиональной областью;
-владения техниками установления профконтактов и развития профобщения, в том числе на иностранных языках;
- способности владеть навыками публичных выступлений в рамках страны и за рубежом.
Дистанционное лингвокоммуникативное портфолио позволяет активизировать активную и пассивную лексику тем в рамках рабочих программ и
успешно и беспрепятственно выстраивать иноязычную коммуникацию.
Технологические и международные выставки повышают мотивацию к
практическому владению языком, дают возможность для успешной самореализации, продвижения по карьерной лестнице, инвестирования в собственный бизнес либо качественной реализации поставленных задач.
Английский язык является инструментом самореализации в производстве
и повседневной жизни в том случае, когда преподаватель, в соответствии с
компетенциями ФГОС третьего поколения, учитывая междисциплинарные
связи, реализует возможность формирования конкурентно способной на современном рынке труда личности выпускника, эффективно владеющей знаниями иноязычной деловой профессиональной коммуникации.
40
Высшая школа: научные исследования
Достаточный уровень образования и практический опыт все больше помогают человеку вырабатывать в себе способность к самостоятельному принятию решений (Bell, 1973, 1976).
Работники современной «экономики знаний» и сектора услуг имеют
дело с людьми и идеями, они действуют в обстановке, где способности к нестандартному мышлению и свободным самостоятельным суждениям просто
необходимы. Важнейшее значение приобретают творчество, воображение и
интеллектуальная независимость. К тому же развитие средств массовой информации и современных информационных технологий открывает людям
беспрепятственный доступ к информации, повышая уровень их независимости в этой сфере. Таким образом, рост образованности членов общества,
повышение требований когнитивного и информационного характера в сфере экономической, педагогической деятельности и распространение знаний
через средства массовой информации делают людей более независимыми в
интеллектуальном плане, что уменьшает когнитивные ограничения свободы
выбора.
В. В. Путин в указе от 7 мая 2018 года определил стратегические цели
страны, к которым относятся: «Культура», «Малый и средний бизнес»,
«Международная кооперация и экспорт». Глобальный диалог между культурными народностями, этносами, качественное оснащение научным материалом диалогового пространства – существенные составляющие цифровой экономики России, которую президент обсуждал за круглым столом
23.11.18.
Таким образом, образование является одним из мощных приоритетов
отечественной науки, где, обучая студентов иностранному языку в соответствии с четко обозначенными компетенциями, преподаватель помогает
становлению профессиональной личности, способной конкурировать на
масштабном развивающемся рынке отечественной индустрии.
Эффективным приемом в обучении английскому языку на этапе совершенствования лексических навыков устной и письменной речи явилась технология смешанного обучения (Blended Learning) на практических занятиях
и в дистанционной форме, которая выполняла фасилитирующую функцию
адаптационного процесса.
Таким образом, современный образовательный процесс максимально нацелен на формирование лингвокоммуникативной компетентности, профессиональной компетентности, деловых навыков в устной и письменной иноязычной речи. Студент «Профессионалитета» является ярким представителем перспективной личности, готовой выстраивать деловую коммуникацию,
участвовать в языковых проектах и тесно сотрудничать с иностранными
партнерами в бизнесе. Активное взаимодействие на практических занятиях
не только дает высокие результаты, но и помогает занять высокую нишу в
отечественной индустрии.
41
Межвузовский научный конгресс
Список используемых источников
1. Развитие образования на 2018-2025 годы. Постановление
правительства Российской Федерации от 26 декабря 2017 г. № 1642
(утверждена государственная программа Российской Федерации). – Режим
доступа: http://obraz/tm breg.ru/images/doc/proekt/2018/1642.pdf
2. Особенности и структура учебной деятельности в теории Д. Б.
Эльконина – В. В. Давыдова. – Andopedia. org.
3.Кирьякова, А. В. Аксиология образования. Ориентация личности в мире
ценностей : монография / А. В. Кирьякова. – М. : Дом педагогики, 2009. – 318
с.
4. Краснощекова, Г. А. Роль преподавателя в формировании иноязычной
профессиональной коммуникативной компетенции студентов инженерных
специальностей / Г. А. Краснощекова // Иностранные языки : лингвистические
и методические аспекты. – 2015. – № 32. – С. 72-77.
5. Леонова, А. А. Социальное пространство и пространство диалога :
особенности соотношения / А. А. Леонова. – cyberlenika.ru
6. Паршина, О. Н. Профессиональный диалог : автореферат дис. … канд.
филол. наук : 10.02.01 / О. Н. Паршина. – Саратов, 1994. – 18 с.
7. Сафина, А. А. Коммуникационный менеджмент : учебное пособие
/ А. А. Сафина, А. Э. Устинов. – Казань : Изд-во Казанского университета,
2015. – 104 с.
8. Стояновская, Е. А. Формирование умений делового общения у
студентов-экономистов на основе проблемно-модульной технологии :
дис. … канд. пед. наук / Е. А. Стояновская. – Воронеж : Воронежский
государственный технический университет, 2011. – 229 с.
9. Тёмкина, В. Л. Формирование лингвокоммуникативной культуры
студентов : монография / В. Л. Тёмкина. – М., 2002. – 200 с.
10. Чошанов, М. А. Компетентность как свойство личности и условие
обновления современного образования [Электронный ресурс] / М. А.
Чошанов. – Режим доступа: www//superinf.ru
11. Фадеева, М. Ю. Развитие профессиональной компетентности
студентов в сфере инфобизнеса и инфокоммуникаций : учебно-методическое
пособие / М. Ю. Фадеева. – Орск : Издательство Орского гуманитарнотехнологического института, 2017. – 124 с.
12. Фадеева, М. Ю. Формирование лингвокоммуникативной
компетентности студентов университета : автореф. дис. ... канд. пед.
наук : 13.00.01 / М. Ю. Фадеева. – Оренбург, 2013. – 23 с.
42
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.26.98.378
ПРОБЛЕМА ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ЛИЧНОСТИ
Гребенникова Ольга Владимировна
кандидат психологических наук, доцент, старший научный сотрудник
Федеральный научный центр психологических и междисциплинарных
исследований, Москва, Россия
Транзитивные тенденции современного общества актуализируют проблему психологической устойчивости личности, как показателя успешной
социализации детей и взрослых. В связи с этим появляется необходимость
анализа различных подходов к трактовке понятия «психологическая устойчивость».
Так, А.Н. Леонтьев отмечает: «Психологическая устойчивость - это целостная характеристика личности, обеспечивающая ее устойчивость к фрустрирующему и стрессогенному воздействию трудных ситуаций» [9, с. 98].
Г.М. Андреева пишет: «Устойчивость предполагает совокупность адаптационных процессов, интегрированность личности в смысле сохранения согласованности основных функций личности, стабильности их выполнения.
Стабильность выполнения не обязательно предусматривает стабильность
структуры функций, но скорее предполагает ее достаточную гибкость» [1,
с. 34].
М.К. Тутушкина считает: «Психологическая устойчивость - это динамика устойчивых состояний личности как системы, при которых она способна
с определенной вероятностью идентифицировать и блокировать внешние и
внутренние негативные воздействия» [11, с. 26].
С точки зрения А.Я. Анцупова: «Психологическая устойчивость - характеристика личности, состоящая в сохранении оптимального функционирования психики в условиях фрустрирующего и стрессогенного воздействия
трудных ситуаций» [2, с. 198].
Д.А. Георгиевская и С.П. Акутина утверждают: «Психологическая устойчивость - это качество личности, отдельными аспектами которого являются
бесконфликтность, самообладание, стабильность, сопротивляемость. Психологическая устойчивость позволяет бороться с жизненными затруднениями, безвыходному давлению обстоятельств, сохранять здоровье и выносливость при любых испытаниях» [3, с. 4].
43
Межвузовский научный конгресс
По мнению И.С. Кона, психологическую устойчивость следует рассматривать как соразмерность, равновесие постоянства и изменчивости личности. Речь идет о постоянстве главных жизненных принципов и целей,
доминирующих мотивов, способах поведения, реагирования в типичных
ситуациях. Изменчивость проявляется в динамике мотивов, появлении новых способов поведения, поиске новых способов деятельности, выработке
новых форм реагирования на ситуации. При таком рассмотрении в основе
психологической устойчивости личности лежит гармоническое (соразмерное) единство постоянства личности и динамичности, которые дополняют
друг друга. На фундаменте постоянства выстраивается жизненный путь личности, без него невозможно достижение целей жизни. Оно поддерживает и
укрепляет самооценку, способствует принятию себя как личности и индивидуальности. Динамичность и приспособляемость личности теснейшим
образом связаны с самим развитием и существованием личности. Развитие
невозможно без изменений, которые происходят в отдельных сферах личности и в личности в целом, они обусловлены как внутренней динамикой,
так и средовыми воздействиями. По сути, развитие личности и представляет
собой совокупность ее изменений.
Автор отмечает, что уравновешенность - способность соразмерять уровень напряжения с ресурсами своей психики и организма. Уровень напряжения всегда обусловлен не только стрессорами и внешними обстоятельствами, но и их субъективной интерпретацией, оценкой. Уравновешенность, как
составляющая психологической устойчивости, проявляется в способности
минимизировать негативное влияние субъективной составляющей в возникновении напряжения, в способности удерживать напряжение в приемлемых
пределах. Уравновешенность - это также способность избегать крайностей
в силе отклика на происходящие события. То есть, быть отзывчивым, чувствительным к разным аспектам жизни, неравнодушным, с одной стороны,
и не реагировать слишком сильно, с повышенной возбудимостью, с другой.
И.С. Кон пишет, что в психологической устойчивости важен еще один
аспект - соразмерность приятных и неприятных чувств, сливающихся в чувственном тоне, соразмерность между ощущениями удовлетворенности, благополучия и переживаниями радости, счастья, с одной стороны, и ощущениями неудовлетворенности достигнутым, несовершенством в делах, в себе,
чувствами грусти и печали, страданиями - с другой. Без тех и других вряд ли
возможно чувство полноты жизни, ее содержательной наполненности.
По его мнению, сниженная стойкость и уравновешенность приводят к
возникновению состояний риска (состояний стресса, фрустрации, предневрастенических, субдепрессивных состояний) [7].
По мнению Л.В. Куликова психологическая устойчивость является сложным и емким качеством личности. В нем объединен целый комплекс спо-
44
Высшая школа: научные исследования
собностей, широкий круг разноуровневых явлений. Он пишет, что бытие
личности разнопланово и это находит отражение в разных аспектах ее психологической устойчивости. На передний план выходят три аспекта психологической устойчивости:
- стойкость, стабильность;
- уравновешенность, соразмерность;
- сопротивляемость (резистентность).
Под стойкостью подразумевается способность противостоять трудностям, сохранять веру в ситуациях фрустрации и постоянный (достаточно
высокий) уровень настроения. Стойкость, устойчивость - это также способность не терять равновесие, поддавшись той или иной страсти, тому или иному увлечению, способность сохранять спокойствие среди искушений мира.
Автор отмечает, стойкость проявляется в преодолении трудностей как
способность сохранять веру в себя, быть уверенным в себе, своих возможностях, как способность к эффективной психической саморегуляции.
Одна из сторон стойкости - приверженность избранным идеалам и целям. Стойкость возможна, если есть экзистенциальная определенность. Экзистенциальная определенность - это переживание удовлетворения своих
основных потребностей. Экзистенциальная неопределенность - отсутствие
переживания удовлетворения своих основных потребностей, неудовлетворенность самореализацией, отсутствие смысла жизни, отсутствие привлекательных жизненных целей. Для большинства людей основными являются
потребности в самореализации, самовыражении, самоутверждении. Названные потребности относят к высшим потребностям. Не для всех людей таковые являются основными, ведущими. Для части людей основные потребности ограничены витальными потребностями, потребностями в безопасности,
потребностями в принятии другими людьми [8].
Г.М. Андреева считает: «Стойкость проявляется в постоянном, достаточно высоком, уровне настроения. Способность сохранять постоянный уровень настроения и активности, быть отзывчивым, чувствительным к разным
аспектам жизни, иметь разносторонние интересы, избегать упрощенности в
ценностях, целях и стремлениях - также важная составляющая психологической устойчивости. Приверженность одной ценности, одной цели, служение
одному идеалу могут давать ощущение экзистенциальной определенности,
но не поддерживают полноту психологической устойчивости. Причина
здесь в том, что человек при таком экзистенциальном решении выстраивает
пространство личности, весьма отличающееся от того, как оно построено у
большинства других. Его индивидуальность включает акценты, усложняющие межличностное взаимодействие и, таким образом, обычно, сужает круг
людей, с которыми могут быть установлены эмоционально насыщенные отношения. Но потребности в эмоционально теплых отношениях крайне редко
могут быть чем-либо компенсированы» [3, с. 34].
45
Межвузовский научный конгресс
Сниженная стойкость приводит к тому, что, оказавшись в ситуации риска
(ситуации испытаний, ситуации потерь, ситуации социальной депривации)
человек преодолевает ее с негативными последствиями для психического и
соматического здоровья, для личностного развития, для сложившихся межличностных отношений [5, с. 43].
Б.В. Зейгарник отмечает: «Стабильность, как составляющую психологической устойчивости, не следует понимать как застылость. Для психологической устойчивости личности необходима способность к саморазвитию,
формированию собственной индивидуальности. Стабильность проявляется
в сохранении способности личности функционировать, осуществлять самоуправление, развиваться, адаптироваться» [6, с. 51].
В.Н. Дружинин считает, что в стабильность входит стабильность функционирования, надежность в профессиональной деятельности. Он отмечает,
что уровень психологической устойчивости личности, так или иначе, проявляется и в ее трудовой деятельности, в надежности работника, профессионала. С другой стороны, успешная профессиональная деятельность для
многих является базисом полноценного переживания самореализации, что
влияет на удовлетворенность жизнью в целом, на настроение и психологическую устойчивость [4].
Б.В. Зейгарник пишет: «Уравновешенность - соразмерность силы реагирования. Она определяется силой активности поведения силе раздражителя,
значению события (величине положительных или отрицательных последствий, к которым он может привести)» [6, с. 52].
Б.В. Зейгарник отмечает, что сопротивляемость - это способность к сопротивлению тому, что ограничивает свободу поведения, свободу выбора,
как в отдельных решениях, так и в выборе образа жизни в целом. Важнейшей стороной сопротивляемости является индивидная и личностная самодостаточность в аспекте свободы от зависимости (химической, интеракционной, акцентированной однонаправленной поведенческой активности) [6].
Л.В. Куликов считает, что нельзя не отметить постоянное межличностное взаимодействие, включенность во множество социальных связей, открытость воздействию, с одной стороны, а с другой - сопротивляемость излишне
сильному взаимодействию. Последнее может нарушить необходимую личностную автономность, независимость в выборе формы поведения, целей
и стиля деятельности, образа жизни, помешает слышать свое Я, следовать
своим направлением, выстраивая свой жизненный путь.
В психологическую устойчивость входит способность находить баланс
между конформностью и автономностью и удерживать это равновесие. Для
психологической устойчивости необходима способность противостоять
внешним влияниям, следуя своим намерениям и целям [8]. Л.В. Куликов
предполагает, что психологическая устойчивость не только как психологи-
46
Высшая школа: научные исследования
ческое свойство, но и как некий баланс психических состояний детерминируется не только факторами «предшествующего» порядка (особенностями
нервной системы, типом высшей нервной деятельности, уже сложившимися
личностными качествами), но и актуально осуществляющейся смыслообразующей деятельностью. Удовлетворенность личности собой как субъектом
коммуникации зависит от ряда факторов. Автор предполагает, что основными признаками неудовлетворенной коммуникативной потребности могут
быть негативные психические состояния, в частности, эмоциональные состояния, возникающие в связи с ситуациями общения (коммуникации). В
связи с этим, для оценки психологической неустойчивости важна оценка
степени эмоционального дискомфорта [8].
По мнению Г.С. Никифорова сопротивляемость связана с достижением
жизненных целей, так как это обычно связано с преодолением трудностей.
Чем более крупные (социально значимые) цели ставит личность, тем больше
она встречает трудностей, тем выше должно быть сопротивление. Автор отмечает, что здесь есть и положительный момент: преодоление сопровождается интенсивными переживаниями самореализации. На пути преодоления
всегда встречаются ошибки и неудачи, разочарования и обиды, сопротивление других людей, интересы которых затрагиваются или ограничиваются в
связи с активностью субъекта. Чем меньше у личности ресурсов сохранения
и восстановления душевного равновесия, оздоровления, поддержания устойчивости, тем более ограничены возможности достижения жизненных целей.
При возникновении трудной жизненной ситуации, вызывающей необходи­
мость адаптивных перестроек, комплекс происходящих в организме и личности изменений в наибольшей степени зависит от уровня личностной мобилизации. В систематизированном виде картину изменений в организме и
психике при стол­кновении с трудностями представим в виде таблицы [10].
При столкновении с трудностями обычно наблюдаются два основных
вариан­та реагирования: гиперстения, связанная с активной деятельностью
(порой неце­лесообразной, саморазрушающей), и гипостения. В большинстве
случаев прояв­ляется тенденция к динамике от гиперстенических состояний
к гипостсническим. При недостаточной мобилизации наступление фазы истощения может быть уско­рено, потому что предыдущие фазы либо очень
быстротечны и недостаточно раз­вернуты, либо протекают в идеальном плане без соответствующего деятельностного, поведенческого выражения.
В отношении к ситуации и в доминирующем мотиве центральная роль
принадле­жит согласованности и соразмерности когнитивного и эмоционального компонентов отношения. Близость механизмов стрессовых изменений в психике и невротических, предневротических расстройств достаточно известна.
47
Межвузовский научный конгресс
Большое значение имеет акцент на внешней активности (экстраактивности) или адаптивности. Довольно часто приходится сталкиваться с точкой зрения (не всегда высказываемой явно), в которой за средой признается
большая активность, чем за субъектом. При таком взгляде человек в трудных ситуациях «отвечает на воздействия», «приспосабливается», «выдерживает обрушившуюся нагрузку» и т. п. Чрезмерный акцент на адаптации
также неблагоприятен, поскольку делает человека излишне зависимым от
среды. В том и другом случае психологическая устойчивость снижена. Поддержание устойчивости предполагает сбалансирован­ное сочетание экстраактивности и адаптации. При отказе от активности, направ­ленной на предметную или социальную среду, уменьшается независимость челове­ка от нее.
Добавим, что адаптация необходима для психологической устойчивости, но
и сама успешная адаптация невозможна без достаточной психологической
ус­тойчивости [10].
Таким образом, психологическая устойчивость является сложным и емким качеством личности. В данном понятии объединен целый комплекс способностей, широкий круг разноуровневых явлений.
Психологическая устойчивость - это качество личности, отдельными
аспектами которого являются стойкость, уравновешенность, сопротивляемость. Оно позволяет личности противостоять жизненным трудностям, неблагоприятному давлению обстоятельств, сохранять здоровье и работоспособность в различных испытаниях.
Психологическая устойчивость проявляется в высоком уровне саморегуляции, потребности в достижении, оптимальном уровне личностной и ситуативной тревожности, оптимально выраженных акцентуациях характера,
защитной рефлексии и психологических защитах от переживаний, эмоций,
обиды, зависти, вины, стыда и страха неудачи.
Список литературы
1. Андреева Г.М. Социальная психология: учебник для высш. учеб.
заведений - 5 изд., испр. и доп. - М.: Аспект Пресс, 2008. - 365с.
2. Анцупов А.Я., Шипилов А.И. Словарь конфликтолога. 2-е изд., перераб.
- СПб.: Питер, 2009. - 528с.
3. Георгиевская Д.А., Акутина С.П. Социально-психологическая
устойчивость подростка - пользователя социальных сетей // Культура и
образование. - Май 2014. - № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://vestnik-rzi.
ru/2014/05/1793
4. Дружинин В.Н. Психология// Учебник для гуманитарных вузов. 2-е
изд. Издательство: Питер, 2009. - 656с.
48
Высшая школа: научные исследования
5. Елисеева О.П. Практикум по психологии личности. - СПб., 2010. 560с.
6. Зейгарник
Б.В.
Психология
личности.
Норма
и
патология. Издательство: Московский психолого-социальный институт,
2007г. - 416с.
7. Кон И.С. Бить или не бить? О телесных наказаниях детей // Семья и
школа. №10. 2010 г.
8. Куликов Л.В. Психогигиена личности. Вопросы психологической
устойчивости и психопрофилактики: Учебное пособие. Спб.: Питер, 2004.
-464с.
9. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. Издательства:
Смысл, Академия, 2004 г. - 352с.
10. Психология здоровья: уч. для вузов / Под ред. Никифорова Г.С. -СПб.:
Питер, 2006. - 607с.
11. Тутушкина М.К. Практическая психология. Издательство: БизнесПресса, 2009, - 368с.
49
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.34.32.379
АКВА-КОМПЛЕКСЫ СКАНДИЯ(III) И ГИДРОКСИДЫ
ТИТАНА(IV) В КОМПЬЮТЕРНЫХ РАСЧЕТАХ
Бобыренко Юрий Яковлевич
кандидат химических наук, старший научный сотрудник, доцент
Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический
университет, г. Челябинск, Россия
Аннотация. Компьютерным методом установлено, что составу,
совпадающему с составом гидроксида титана(IV) Ti(OH)4, отвечает
большое количество гидроокисных структур, в энергетическом отношении
мало различимых, но при низких температурах сравнительно устойчивых.
Они не очень активны во взаимодействиях с аква-ионами скандия. При
активировании органическими или неорганическими функциональными
группами некоторые из них способны выделять большие количества энергии
в контактах с катионными, анионными или не ионными комплексами
скандия.
Ключевые слова: Гидроксиды титана(IV), структура и устойчивость.
Контакты с ионами скандия. Компьютерные расчеты.
Гидроксиды титана и титанила (или орто- и мета-кислоты) считаются недостаточно определенными объектами[1,2]. Одним исследователям удавалось получать осадки, имеющие составы, близкие к Ti(OH)4 или TiO(OH)2.
Другие получали что-то переменное и только приблизительно отвечающее
указанным формулам. Возможно, это связано с тем, что большая часть образовавшихся и частично исследованных соединений получена, скорее всего,
случайно, без должного контроля синтеза и последующего анализа.
Компьютерными расчетами показано[3-5], что гидроокиси титанила могут иметь неодинаковые структуры, из которых некоторые могут представлять интерес в качестве сорбентов по отношению к ионам скандия. В особенности если активировать их теми или иными функциональными группами. В
данной работе методом полуэмпирической молекулярной динамики на базе
ZINDO/1 сделана попытка выявить аналогичные возможности гидроксидов
титана(IV), т.е составов с соотношениями между атомами титана, кислорода
и водорода, равными 1-4-4. Изученные составы и их свойства представлены
в таблице 1.
50
Высшая школа: научные исследования
Начальные расчеты состояли из оценки энергии образования единичной
молекулы или 4-х молекул сразу при 300К. Затем следует переход к результатам термического воздействия при температуре 673К. В последнем столбце таблицы указано число молекул воды, оставшихся по достижении равновесия.
Таблица 1
Устойчивость и энергии образования гидроксидов титана(IV)
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Формула
молекулы
Ti(OH)4
TiO(OH)2(H2O)
TiO2(H2O)2
Ti(OH)4(H2O)
Ti(OH)4
TiO(OH)2(H2O)
TiO2(H2O)2
Ti(OH)4(H2O)
Ti(OH)4
TiO(OH)2(H2O)
TiO2(H2O)2
Ti(OH)4(H2O)
Число
молекул
1
1
1
1
4
4
4
4
8
8
8
8
T, К
300
300
300
300
300
300
300
300
673
673
673
673
Энергия,
ккал/моль
-835
-808
-766
-1244
-3540
-3662
-3668
-5302
-566
-2824
-1136
-1051
Число молекул
Н2О
2
2
2
3
8
8
8
12
0
5
1
2
Видно, что при комнатных температурах разные соединения титана (пп.
1-8) сравнительно устойчивы. Ни в одиночных молекулах, ни в счетверенных композициях при низких температурах существенные изменения не
происходят. Изменения происходят при их нагревании до 673К (4000С). Т.е.
известные литературные данные о малой термической устойчивости гидроксидов титана поддерживаются расчетами. В случае исходного состава, отвечающего чистому гидроксиду титана, один раз удалось довести нагревание
до полного удаления всех молекул воды (п.9). Повторение подобного расчета не привело к такому же успеху.
Установлено[3], что устойчивость гидроксидов титанила растет по мере
накопления в единичной молекуле общего числа атомов и по мере усложнения ее внутренней организации. В случае гидроксидов титана расчеты показали, что для них эта зависимость менее выражена.
Несмотря на зыбкость химических представлений о свойствах гидроксида титана(IV), мы, аналогично гидроксидам титанила[4], решили оценить
их взаимодействие с гидратированными ионами скандия. Общая формула
аква-комплексов Sc(OH)n(H2O)m. Заряды варьировали путем изменения соотношения между n и m при n+m=6. Полная энергия катиона -1902 ккал/
моль, аниона -1654 ккал/моль, не ионной формы -1820 ккал/моль.
51
Межвузовский научный конгресс
Таблица 2.
Взаимодействие гидроксида титана с ионными и не ионной формами
гидратированных соединений скандия Sc(OH)n(H2O)m
№ Гидроксид титана(IV) и виды формы Е, ккал / Катион Не-ион Анион
моль
(+1)
(0)
(-1)
1 TiO2(H2O)2
-765
-105
-72
-59
2 Ti2O(OH)6(H2O)1
-1723
-93
-34
-80
3 Ti3(OH)2(OH)10 ветвь
-2678
-63
-76
-77
4 Ti3O6(H2O)6 2Ок цикл
-2554
-16
-116
-337
5 Ti3O3(OH)6(H2O)3 1Ок цикл
-2717
-18
-38
-90
6
7
8
9
10
11
Ti4(OH)3(OH)13O1 1Ol ветвь
Ti4O4(OH)6(H2O)4 1Ok цикл
Ti4O8(H2O)8 2Ok цикл
Ti5O8(OH)4(H2O)8 ветвь
Ti5O10(H2O)10 2Ок цикл
Ti5(OH)9(OH)11 сфера
-3601
-3657
-3486
-4496
-4473
-4551
-121
-57
-155
-25
-184
-143
-85
-105
-160
-63
-132
-107
-9
-112
-61
-13
-115
-23
12 Ti6O10(H2O12O2 ветвь
13 Ti6O12(H2O)12 цикл
14 Ti6O12(H2O)12 сфера
15 Ti8O14(H2O)14(OH)4 ветвь
-5375
-5385
-5537
-7229
-75
-234
-31
-58
-95
-194
-101
-61
-81
-149
-100
-65
-7292
-120
-183
-168
17 Ti8O16(H2O)16 сфера
-7406
-191
-134
-95
18 Ti10O18(H2O)18(OH)4 ветвь
-9077
-82
-105
-77
19 Ti10O20(H2O)20 цикл
-9095
-204
-147
-149
-10015
-184
-108.0
(393К)
-135
-107.0
(368К)
-75
-96.8
(413К)
16 Ti8O16(H2O)16 цикл
20 Ti10O10O10(H2O)20 дв.цикл
Средние значения
Как видно, средние значения энергий взаимодействия аква-комплексов
скандия с гироокисными соединения титана невелики. Они ниже уровня взаимодействия их с гидроокисными соединениями титанила и близки к энергиям взаимодействия с безводными диоксидами титана[4]. Не ионная форма
аква-комплекса в этом отношении мало отличается от ионных.
Как и в случае с гидроксидами титанила, обращают на себя внимание
циклические формы гидроксида титана, скрепленные двойными оксо-связями. Максимальные значения энергии взаимодействия их со скандием могут принадлежать как катионной, так и анионной формам ионов скандия.
Появляется и новая особенность. Зависимость энергии взаимодействия от
величины заряда ионов скандия. Она заключается в том, что энергия взаимо-
52
Высшая школа: научные исследования
действия сравнительно монотонно увеличивается или уменьшается по мере
изменения величины заряда гидролизованного иона скандия от +1 к -1 через
0. Такая ситуация наблюдается в 14 из 20 случаев. Т.е. если энергия связи
катионной формы высока, то энергия связи анионной формы заметно меньше, а нейтральная форма занимает место где-то между ними. А если энергия
связи катионной формы мала, то энергия связи анионной формы заметно
выше. Кроме того, для достижения постоянства энергетического уровня в
случае нейтральных молекул гидроксида скандия требуется меньшая расчетная температура, в случае катионных форм – чуть больше и еще больше
в случае анионных форм. С какими особенностями строения молекул гидроксида титана и гидролизованных форм скандия это связано – непонятно.
Активация молекул гидроксида титана(IV) некоторыми функциональными группами увеличивает взаимодействие их с гидролизованными ионами
скандия (табл. 3).
В качестве гидроокисных соединений титана представлены четырехатомные по титану кольца, соединенные двойными оксо-связями с удвоенным
по сравнению с предыдущими расчетами[5] количеством молекулы воды. К
двум противоположным атомам титана вместо воды присоединялись соответственно две активирующие группы. Если программа отказывалась считать, активированную таким образом конформацию, то для проведения расчетов достаточно было присоединить к двум оксо-связям по атому водорода,
превратив их в две ол-связи. Такие связи показаны в таблице точкой перед
группой ОН.
Есть некоторые отличия и в характере расчета. В предыдущей работе[5]
оценка энергии взаимодействия выполнена, начиная с исходных оптимизированных состояний и заканчивая первой постоянной величиной энергии. В
данном расчете оптимизированная молекула титансодержащего соединения
с нулевым зарядом сначала сама подвергалась действию молекулярной динамики, которая за несколько этапов счета приводила эту молекулу в минимальное энергетическое состояние. И только потом такая молекула сочеталась со скандий-содержащим ионным или не ионным комплексом и тоже,
- в несколько этапов, - приводилась в состояние равновесия. Т.е. в данном
случае величины энергий взаимодействия относятся к конечным (равновесным) состояниям смеси. В этих условиях комплекс скандия часто глубоко
внедряется в титаносодержащий компонент. Таким образом, общими для
предыдущей и настоящей работы являются только сами активирующие добавки.
53
Межвузовский научный конгресс
Таблица 3
Энергии связи ионных и не ионных аква-комплексов скандия
с активированными молекулами гидроксида титана(IV)
№ Гидроксид титана(IV) и виды
формы
1 Ti4O8(H2O)8
2 Ti4O8(H2O)8(CO2)2
3 Ti4O6(·OH·)2(H2O)6(COOH)2
4 Ti4O8(H2O)8(CS2)2
5 Ti4O8(·OH·)2(H2O)6(NO2)2
Е, ккал /
моль
-3666
-5048
-5035
-4745
-4564
Катион
(+1)
-255
-290
-851
-687
-355
-4247
-3751
-7338
-5880
-4210
-5418
12 Ti4O6(·OH)2(H2O)6(NC)2
6
7
8
9
10
11
Ti4O8(H2O)6(SO2)2
Ti4O8(H2O)6(SH2)2
Ti4O8(H2O)6((COOH)2)2
Ti4O8(H2O)4(OH)2(OP(OH)3)2
Ti4O8(H2O)6(POOH)2
Ti4O6(·OH)2(H2O)6(CN)2
Не-ион
(-0)
-174
-195
-857
-415
-149
Анион
(-1)
-146
-153
-888
-111
-319
-703
-397
-553
-289
-185
-148
-159
-255
-294
-257
-269
-734
-162
-146
-34
-687
-401
-172
-5314
-374
-278
-125
13 Ti4O8(H2O)6(NH2)2
-4301
-177
-139
-154
14 Ti4O8(H2O)6(SN)2
-3901
-412
-281
-7,+5
15 Ti4O6(.OH)2(H2O)6(NS)2
16 Ti4O6(.OH)2(H2O)6(CH2OH)2
17 Ti4O6(.OH)2(H2O)6(CHO)2
-4496
-5345
-5237
-191
-200
-344
-189
-215
-472
-148
-405
-498
18 Ti4O8(H2O)8(CO)2
19 Средние энергии связей
-4688
-312
-348.9
(437.1К)
-301
-329.6
(602.3К)
-473
- 298.1
(476.3К)
В начале табл. 3 приведены данные по энергиям связи исходной четырех
атомной композиции по отношению к катионам, анионам и не ионной форме аква-комплексов скандия. Они составляют величины от 150 до 250 ккал/
моль. Можно считать, что если активирующая прививка не приводит к выходу за рамки 150-250 ккал/моль, значит, ее активирующая роль ничтожна.
Средние величины энергий взаимодействия гидроксидов титана почти
на 100 ккал/моль ниже, чем величины энергий взаимодействия гидроксидов
титанила[5]. Т.е., гидроксид титана менее активен в адсорбционных процессах, чем гидроксид титанила.
Как и в более раннем случае, взаимодействие с катионами скандия протекает с большим эффектом, чем с анионами. При использовании гидроксида
титанила число активно действующих модифицирующих добавок равно 8.
В случае с гидроксидом титана их 4 или 5 (СООН, SO2, H3PO4, POOH, CO).
54
Высшая школа: научные исследования
Состав их несколько другой. Это значит, что при активировании гидроокисных соединений титана(IV) существенными моментами являются состав
титансодержащего соединения, его структура, вид, число активирующих
групп и, вероятно, какие-то другие факторы. Но и в том и в другом случае
из гидроксидов титана можно получить составы с сильным энергетическим
взаимодействием с растворимыми формами соединений скандия.
Из приведенных в табл. 3 активирующих составов можно выделить композиции с карбоксильной группой и оксидом серы. Они одинаково сильно
взаимодействуют с катионными, анионными и не ионными комплексами
скандия. А вот щавелевая кислота, которая была эффективной на гидроокисях титанила, на гидроокисях титана себя не проявила. Использование
других прививок позволяет иногда получить избирательность действия их
в отношении катионной (CS2, NC, SN, CHO, NO2) , анионной (H3PO4, POOH,
CH2OH, CHO, CO) или не ионной (CS2, POOH, CHO) форм. Такая избирательность может быть полезной в практической технологии.
Библиографический список
1. Горощенко Я.Г. Химия титана. 1970. «Наукова думка», Киев., 415 с.
2. Лучинский Г.П. Химия титана. 1971. «Химия», Москва., 472 с.
3. Бобыренко Ю.Я. Расчетные варианты строения гидроокиси
титанила. Журнал «Научная перспектива». № 1 (143) 2022. С. 8 – 9.
4. Бобыренко Ю.Я. Взаимодействие ионов скандия и гидроокиси
титанила в компьютерных расчетах. Журнал «Научная перспектива». №
6 (159), 2023. С. 31-32.
5. Бобыренко Ю.Я. Скандий и активированные молекулы гидроксида
титанила. Межвузовский международный конгресс. «Высшая школа:
научные исследования. Москва, 4 августа 2023». Изд. Инфинити, Москва.
2023 г. С. 145 – 148.
55
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.19.34.380
ОТНОШЕНИЕ F685/F740 - ПОКАЗАТЕЛЬ СОДЕРЖАНИЯ
ХЛОРОФИЛЛА В ЛИСТЬЯХ QUERCUS LONGIPES STEV. И
PLATANUS ORIENTALIS L.
Мамедова Афет Октай
доктор биологических наук, декан
Бакинский государственный университет
Мамедова Роза Назим
кандидат биологических наук, преподаватель
Бакинский государственный университет
Аннотация. В статье представлены результаты исследования
изменения значения отношения F685/F740 в зависимости от содержания
хлорофилла в листьях Quercus longipes Stev. - длинноножкового дуба и
Platanus orientalis L. – платана восточного в период осеннего листопада.
Была установлена отрицательная корреляция между содержанием
хлорофилла в листьях и значением соотношения F685/F740. Наибольшее
содержание хлорофилла и наименьшее значение отношения F685/F740
наблюдалось в случае, когда листья были еще зелеными. По мере деградации
хлорофилла и пожелтения листьев содержание хлорофилла уменьшалось, а
значение отношения F685/F740 возрастало.
Ключевые слова: Quercus longipes Stev., Platanus orientalis L., F690/F735,
флуоресценция, хлорофилл
Введение
Для оценки физиологического состояния растений широко используются параметры флуоресценции хлорофилла [9; 18]. Один из таких методов
это метод сравнения спектральных пиков флуоресценции хлорофилла. Известно, что при комнатной температуре наблюдаются два основных пика
излучения хлорофилла в красной области спектра. Один из них находится
в интервале длин волн 682-686 нм (F685), а другой – в интервале 730-742 нм
(F740) [7; 10; 17]. Есть несколько точек зрения о механизме возникновения
этих пиков, и согласно одной из них коротковолновый пик флуоресценции
обусловлен хлорофиллом фотосистемы 2 (ФС2), а длинноволновой пик –
ФС1 [12; 17]. Согласно другой спектр флуоресценции определяется степе-
56
Высшая школа: научные исследования
нью агрегированности форм хлорофилла и реабсорбцией излучения [4; 11].
Из литературы известно, что cоотношение максимальных значений интенсивности флуоресценции в этих пиках (F740/F685 и обратная величина F685/F740)
зависит от содержания хлорофилла [4; 8], а также от условий среды [1]. Это
соотношение имеет информационное значение для оценки влияния того или
иного стресс фактора на исследуемый объект [2; 5; 14; 15]. В ряде работ на
различных видах растений проводилось исследование возможности использования соотношения F685/F740 и обратной величины в качестве индикатора
для неинвазивного определения содержания хлорофилла в листьях растений
[6; 16].
Целью данной научно-исследовательской работы было определение изменения соотношения флуоресценции F685/F735 в листьях деревьев Q. longipes
и P. orientalis при осенней деградации хлорофилла.
Материал и методика.
Объектами исследования были листья двух видов листопадных древесных растений: Quercus longipes Stev. - длинноножковый дуб и Platanus
orientalis L. – платан восточный.
Во время осенней деградации хлорофилла листья с разным содержанием
хлорофилла (зеленые, желтовато-зеленые и желтые) были собраны с примерно 30-ти летних деревьев, растущих в городе Баку на территории Центрального Ботанического сада Национальной Академии Наук Азербайджана. Пробы листьев собирали утром из нижнего освещенного слоя кроны
дерева на высоте около 2 м. Содержание хлорофилла определяли в лабораторных условиях. Пигменты экстрагировали 96% этанолом [13], оптическую плотность экстракта определяли на спектрофотометре “Jenway 7300”
(Jenway, Англия). Суммарное содержание хлорофиллов а и b по определяли
используя формулу Винтерманса, Де Мотса [13] в расчете на единицу сухого
веса листа. Статистический анализ выполняли с использованием компьютерной программы Microsoft Excel.
Регистрация спектров стационарной флуоресценции хлорофилла в интактных листьях проводили на спектрофотометре французского производства “Cary Eclipse” [3]. Длина волны возбуждения 485 нм. Спектры флуоресценции хлорофилла были зарегистрированы в диапазоне длин волн от
650 до 800 нм в красной области спектра. Спектры были зарегистрированы с
верхней (адаксальной) стороны в средней части всех листьев при комнатной
температуре (21 ± 1°С).
Обсуждение результатов.
Результаты исследования содержания хлорофилла в листьях длинноножкового дуба и платана восточного в период естественного осеннего распада
хлорофилла представлены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что содержание
хлорофилла в зеленых, желтовато-зеленых и желтых листьях P. orientalis
57
Межвузовский научный конгресс
больше, чем в листьях Q. longipes. По мере старения листьев Q. longipes содержание хлорофилла в них уменьшается до 18.5 раз, а в листьях P. orientalis
до 16.7 раз.
Таблица 1
Концентрация хлорофилла (мг/г) в листьях Q. longipes и P. orientalis
Листья
Q. longipes
P. orientalis
зеленые
желтовато-зеленые
желтые
Концентрация хлорофилла (мг/г)
Q. longipes
P. orientalis
3.15±0.137
4.02±0.326
1.24±0.119
2.16±0.143
0.17±0.134
0.24±0.451
По мере осенней деградации хлорофилла листьев значение отношения
F685/F740 возрастает (рисунок 1). В зеленых листьях Q. longipes и P. orientalis
с высоким содержанием хлорофилла значение отношения более низкое, чем
в желтых листьях.
Рисунок 1. Изменение значения отношения F685/F740 во время осенней деградации хлорофилла листьев Q. longipes и P. orientalis.
Результаты корреляционного анализа (r ≈ - 0.99) показывают, что между
суммарным содержанием хлорофилла в листьях Q. longipes и P. orientalis
и значением отношения F685/F740 имеется сильная обратная связь. Эта связь
подтверждает возможность использования соотношения F685/F740 в качестве
подходящего индикатора для определения содержания хлорофилла in vivo.
58
Высшая школа: научные исследования
Литература
1. Agati G, Cerovic ZG, Moya I. The effect of decreasing temperature up
tochilling values on the in vivo F685/F735 chlorophyll fluorescence ratio in
Phaseolus vulgaris and Pisum sativum: The role of the photosystem I contribution
to the 735 nm fluorescence band. Photoch. Photobiol. 72: 2000. p.75-84
2. Belasque J., Gasparoto M.C.G., Marcassa L.G. Detection of mechanical
and disease stresses in citrus plants by fluorescence spectroscopy // Applied
Optics. 2008. Vol. 47, no 11. P. 1922-1926.
3. Bidel L., Meyer S. Responses of epidermal phenolic compounds to light
acclimation: in vivo qualitative and quantitative assessment using chlorophyll
fluorescence excitation spectra in leaves of three woody species. Journal of
Photochemistry and Photobiology. B, Biology, 2007, 88: 163-179
4. Buschmann C. Variability and application of the chlorophyll fluorescence
emission ratio red/farred of leaves // Photosynthesis Research. – 2007. – V. 92,
№ 2. – P. 261–271
5. Campbell EPK, Middleton EM, Corp LA, Kim MS. Contribution of
chlorophyll fluorescence to the apparent vegetation reflectance. Sci Total Environ
404:2008. P.433–439.
6. D’Ambrosio, N., Szabo, K., & Lichtenthaler, H. K. Increase of the
chlorophyll fluorescence ratio F690/F735 during the autumnal chlorophyll
breakdown. Radiation and Environmental Biophysics, 31(1), 1992. 51–62.
7. Franck F., P. Juneau, R. Popovic Resolution of the photosystem I and
photosystem II contributions to chlorophyll fluorescence of intact leaves at room
temperature Biochim. Biophys. Acta BBA - Bioenerg., 1556. 2002, pp. 239–246
8. Lichtenthaler H. K. Applications of chlorophyll fluorescence in stress
physiology and remote sensing. In: Applications of Remote Sensing in Agriculture
(Steven M. and Clark J. A., eds.) Butterworths Scientific Ltd., London,1990. p.
287-305
9. Mammadova A., Farzaliyeva Na., Mammadova R. Environmental
Assessment of the Tree Plant Leaves According to their Physiological State and
Fluctuating Asymmetry Indices of Morphological Features, Which Widely Spread
in Baku // Journal of Ecology of Health & Environment. 2017. Vol. 5. P. 19–21
10. Szabo K., Lichtenthaler H.K., Kcsanyi Z., Richter P. A CCD-OMA Device for Measurement of Complete Chlorophyll Fluorescence Emission Spectraof
Leaves during the Fluorescence Induction Kinetics // Radiat. and Environ.
Byophys. – 1992. – V. 31,№ 1. – P. 153–160.
11. Zeng L., Xing Da, Zhang L., Li Q., henglong Wang C. Spectroscopic
studieson origination of the peak at 730 nm in delayed fluorescence of chloroplasts
//Luminescence. – 2007. – V. 22.p. 387–392
59
Межвузовский научный конгресс
12. Асланиди К.Б., Шалапенок А.А., Карнаухов В.Н., Берестовская Н.Г.,
Шавкин В.И. Метод определения функционального состояния растений по
спектрам флуоресценции хлорофилла (техника биомониторинга). Пущино:
НЦБИ АН СССР, 1988. 43. С
13. Гавриленко В. Ф., Жигалова Т. В. Большой практикум по фотосинтезу.
М.:Изд.центр: Академия,2003.256 с.
14. Заворуев В.В., Заворуева Е.Н. Флуоресценция листьев тополей,
растущих вблизи автомобильных дорог. // Оптика атмосферы и океана.
2011. Т. 24. № 05. С. 437-440.
15. Заворуева Е.Н., Заворуев В.В. Флуоресцентный мониторинг
фотосинтетического
аппарата
мелколиственных
деревьев
при
антропогенном воздействии // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19. №
4. С. 319-321
16. Калмацкая О.А., Левыкина И.П., Пацаева С.В., Караваев В.А.,
Южаков В.И. Флуоресценция листьев бобов, выращенных при пониженной
освещенности // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика.
Астрономия. 2013. №6. С.31-34
17. Кочубей С.М. Организация пигментов фотосинтетических мембран
как основа энергообеспечения фотосинтеза. Киев.: Наук. думка, 1986. 188с
18. Мамедова Р.Н. Исследование параметров флуоресценции хлорофилла
и флуктуирующей асимметрии листьев древесного растения – Quercus
castanefolia С. А. Меу. в условиях города Баку, Азербайджан // Изв. Сарат.
ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 2. С. 207–
211
60
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.68.11.381
НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ НАРУЧНЫХ УСТРОЙСТВ
ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ
ГЛЮКОЗЫ В КРОВИ ЧЕЛОВЕКА, А ТАКЖЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ДРУГИХ ПАРАМЕТРОВ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА. ТЕРМИНЫ И
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Тихоненко Даниил Олегович
Руководитель проекта Аккофриск
ООО «Аккофриск»
Тихоненко Олег Олегович
кандидат философских наук, научный руководитель проекта Аккофриск
ООО «Аккофриск»
Лобко Владимир Павлович
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
ООО «Аккофриск»
Аннотация. Контроль состояния здоровья и динамики развития болезни
у людей, страдающих сахарным диабетом, болезнями сердца и сосудов
имеет решающее значение при терапии. Известно множество неинвазивных
приборов контроля параметром здоровья человека, в частности, известны
глюкометры на базе «умных часов».
Недостатками таких глюкометров являются большое энергопотребление
и недостаточно хорошее сцепление датчика с рукой человека из-за чего
в течение дня происходит сбой первоначальной настройки глюкометров,
после чего приходится по новой настраивать их для работы.
Авторы статьи предлагают новые разработки, относящиеся к
неинвазивному определению изменения содержания глюкозы в крови
человека. Разработки направлены на повышение эффективности работы
датчика и могут найти применение при создании диагностических систем
в медицине и технике, а также для создания социально-ориентированных
систем ранней диагностики диабета и сопутствующих заболеваний в виде
наручных устройств.
Ключевые слова: умные часы, фотоплетизмография, неинвазивный
датчик глюкозы в крови, диабет, сердце.
61
Межвузовский научный конгресс
Актуальность разработок
Контроль состояния здоровья имеет большое значение в жизни людей,
страдающих сахарным диабетом, болезнями сердца и сосудов.
Для таких людей жизненной необходимостью является постоянный
контроль глюкозы в крови, а также других параметров организма по крови.
Для этого в настоящее время используют новые разработки - неинвазивные
глюкометры в виде «умных часов», осуществляющие определение параметров здоровья без забора крови и без применения тест-полосок.
В общем случае, неинвазивные глюкометры на базе «умных часов»
содержат неинвазивный датчик с функцией телетрансляции. Датчик 2 (см.
Рис. 1) включает излучатель и приемник отраженного от тканей человека излучения (света) и соединен с микропроцессором, расположенным в корпусе
1 «умных часов».
Рисунок 1
Неинвазивный датчик глюкозы в крови такого типа относится к системам определения концентрации глюкозы в крови на основе оптического метода, а также различных физиологических параметров, включая сатурацию
кислорода в организме человека, частоту пульса и др.
Рисунок 2
62
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 3
Лучшим, из современных неинвазивных глюкометров, является прибор
(см. Рис. 2 и 3) в виде наручных часов, – «умных часов», - для мониторинга
сигнала пульсовой волны, определения содержания сахара в крови и других
параметров крови с функцией ручного определения местоположения лучевой артерии и наведения датчика на артерию.
Такой прибор содержат модуль управления с микропроцессором, монитор, блок питания, ремешок с мобильным блоком - датчиком, имеющим
возможность перемещения по ремешку (см. Рис. 4 и 6) или перемещаться
совместно с ремешком (см. Рис. 2, 3 и 7). Мобильный блок с датчиком (или
просто он же датчик) располагается над лучевой артерией на запястье и соединен с модулем управления и отображения через канал связи 27 (см. Рис.
7).
Рисунок 4
Рисунок 5
63
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 6
Рисунок 7
Ремешок может быть выполнен односекционным, или многосекционным, например, двухсекционным.
Недостатком всех современных неинвазивных глюкометров, в том числе
и лучших из них, является относительно большое время подготовки и осуществления неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека,
а также и других параметров крови.
Работает лучший современный неинвазивный глюкометр (см. Рис. 2 и 3)
следующим образом. Глюкометр посредством ремешка плотно закрепляют
на запястье левой или правой руки таким образом, чтобы мобильный блок
располагался против лучевой артерии в этом месте руки. Место расположения лучевой артерии определяют по месту проявления пульса.
Место, к которому прижимают мобильный блок или протирают насухо,
или, наоборот, слегка смачивают. Все зависит от того, сухая кожа или смоченная была под мобильным блоком во время тестирования и настройки неинвазивного глюкометра. И так, глюкометр готов к работе.
Излучатель и приемник, расположенные в мобильном блоке, направлены
на лучевую артерию. Человек сидит неподвижно в течение 2-3 минут (см.
Рис. 27 правый рисунок), выравнивается дыхание и пульс, после чего включает устройство. Для этого включает питание и включает модуль управления нажатием кнопок на сенсорном экране дисплея. Модуль управления
осуществляет проверку правильности нахождения излучателя мобильного
блока относительно лучевой артерии. Правильное нахождение – это когда излучатель находится на руке на том же месте, что и при тестировании.
64
Высшая школа: научные исследования
Время проверки – до 3 минут. Если расположение излучателя мобильного
блока не верно, то на дисплее высвечивается сообщение о необходимости
повторного установления излучателя. Устройство отключают. Ремешок ослабляют, повторно выставляют мобильный блок с излучателем над лучевой
артерией, затем ремешок затягивают, плотно прижимая мобильный блок к
запястью. Человек сидит неподвижно в течение 2-3 минут, после чего включает устройство. Работы по установлению мобильного блока продолжаются
до появления на дисплее сообщения, что устройство готово к работе.
При испытаниях лучших неинвазивных глюкометров установлено, что
первоначальная настройка устройства для работы в среднем требует не менее 3-х попыток. Каждая попытка занимает по времени до 5-6 минут.
Также, при испытаниях этих глюкометров установлено, что при ходьбе,
при работе руками с надетым неинвазивным глюкометром мобильный блок
смещается с места установки.
За день диабетику приходится многократно – до 10 раз и более, осуществлять замеры содержания сахара в крови. При этом, приходится столько же
раз устанавливать мобильный блок в исходное положение и настраивать наручное устройство к работе. Это – до 3 часов на замеры в день при 10 замерах и существенное потребление энергии из аккумулятора. Причина заключается в повороте наручного устройства с ремешком и мобильным блоком
относительно запястья - относительно места установки мобильного блока
над лучевой артерией.
Для устранения, описанного выше недостатка, авторами статьи разработаны ряд инноваций – новых разработок.
Новые разработки авторов в области наручных устройств для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
Наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы
в крови человека относится к устройствам неинвазивного определения изменения содержания глюкозы в крови человека. Может найти применение
при создании диагностических систем в медицине и технике, а также для
создания социально-ориентированных систем ранней диагностики диабета
и сопутствующих заболеваний. Наручное устройство выполняется в виде
наручных часов. Поэтому их еще называют «умными часами» или просто
– часами, когда речь идет о наручных глюкометрах в виде наручных часов.
Как правило умные часы – глюкометры имеют функцию показывать время,
дату и др.
Наши новые разработки направлены на повышение надежности сцепления мобильного блока с рукой человека, что приводит к сокращению времени на настройку глюкометра и к снижению расхода энергии аккумулятора.
На сегодняшний день нами разработаны, изготовлены и проходят испытания неинвазивные глюкометры со следующими тремя группами инноваций (изобретений):
65
Межвузовский научный конгресс
1. Неинвазивный глюкометр с ремешком, у которого внутренняя поверхность по длине выполнена с переменной твердостью. По длине ремешка расположены области с различной твердостью – то с большей, - то с меньшей.
Это позволяет увеличить силу сцепления ремешка с рукой человека и, тем
самым, предотвращать смещение мобильного блока от места его установки.
Цель этой разработки: повышение оперативности работы наручного
устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека за счет сокращения времени на подготовку и на настройку.
Под оперативностью понимают быстродействие, способность быстро
приводить устройство в рабочее состояние, в частности, без предварительной его настройки.
Ближайшим аналогом (прототипом) разработки является наручное
устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека, содержащее
корпус с устройствами крепления ремешка (см. Рис. 2 и 3);
ремешок для крепления наручного устройства на руке человека;
модуль управления и отображения, расположенный в корпусе;
излучатель излучения и приемник отраженного от тканей человека излучения, расположенные в мобильном выносном блоке, который при настройке наручного устройства, выполнен с возможностью перемещения относительно руки человека,
и модуль управления и отображения содержит источник питания, блок
управления и обработки данных, панель отображения данных;
при этом, излучатель излучения и приемник отраженного от тканей человека излучения соединен с модулем управления и отображения, расположенным в корпусе, посредством проводной или беспроводной линией связи.
Недостатком прототипа является относительно большое время подготовки и осуществления неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови
человека. Большое время обусловлено движением мобильного блока вместе
с ремешком по кисти руки относительно первоначального места его расположения – в сторону от лучевой артерии руки человека при ходьбе человека
и работе руками, что сбивает первоначальную настройку наручного устройства и делает необходимым повторную настройку устройства.
Сущность нашей разработки: ремешок выполнен с переменной по длине
ремешка твердостью внутренней поверхности ремешка, соприкасающейся с
рукой, при этом отношение максимальной твердости Тmax к минимальной
твердости Тmin определяют по зависимости:
Тmin / Тmax = к,
где к – эмпирический коэффициент, принимающий значение от 0.35 до
0.95;
66
Высшая школа: научные исследования
и, кроме того, в процессе работы устройства, излучатель излучения и
приемник отраженного от тканей человека излучения направляют на лучевую артерию, а именно, излучатель излучения и приемник отраженного от
тканей человека излучения прижимают к месту прощупывания пульса на
руке человека (см. Рис. 27).
Устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови
человека для простоты изложения материала будем называть устройство.
Излучатель излучения и приемник отраженного от тканей человека излучения для простоты изложения материала будем называть – излучателем
и приемником.
В частном варианте реализации изобретения, устройство может быть выполнено таким образом, что ремешок может быть выполнен односекционным или двухсекционным.
В частном варианте реализации изобретения, устройство может быть выполнено таким образом, что в качестве излучателя излучения, используют
излучатель света, а в качестве приемника отраженного от тканей человека
излучения, используют приемник света.
В частном варианте реализации изобретения, устройство может быть выполнено таким образом, что во время нахождения устройства на руке, излучатель излучения выполнен с возможностью излучать излучение в руку на
лучевую артерию у основания большого пальца кисти руки человека, или на
лучевую артерию запястья, или на лучевую артерию предплечья, и приемник отраженного от тканей человека излучения выполнен с возможностью
принимать отраженное излучение от руки, а именно, от лучевой артерии у
основания большого пальца кисти руки человека, или от лучевой артерии
запястья, или от лучевой артерии предплечья.
В частном варианте реализации изобретения, устройство может быть выполнено таким образом, что при подготовке его к работе место прощупывания пульса на лучевой артерии руки смачивают водой или при подготовке
его к работе место прощупывания пульса на лучевой артерии руки протирают насухо. Смачивать или протирать насухо зависит от того, в каком состоянии была рука человека во время тестирования и настройки датчика и
устройства в целом.
Устройство выполнено с функцией ручного определения местоположения лучевой артерии по месту прощупывания пульса и наведение на неё излучателя и приемника.
Технический результат разработки: сокращение времени подготовки и
настройки устройства, и в целом сокращение времени осуществления неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека за счет предотвращения движения мобильного блока вместе с ремешком или по ремешку
по кисти руки относительно лучевой артерии руки человека при его ходьбе и
67
Межвузовский научный конгресс
работе рукой с надетым устройством. В частности, за счет предотвращения
вращательного и поступательного движения мобильного блока с ремешком
относительно руки человека.
2. Датчик (он же мобильный блок или мобильный блок - датчик) неинвазивного глюкометра, у которого на внутренней стороне корпуса датчика
расположен бортик, окружающий приемник света (приемник излучения) и
отделяющий его от излучателя света (излучателя излучения), при этом, гребень бортика выполнен с чередующимися по его протяженности выступами
и углублениями.
Это позволяет увеличить силу сцепления бортика с рукой человека и,
тем самым, предотвращать смещение датчика от места его первоначальной
установки.
Ближайшим аналогом (прототипом) разработки является датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови
человека, содержащий корпус, закрепленный на ремешке, излучатель света,
приемник света, причем излучатель света и приемник света расположены с
внутренней стороны корпуса датчика таким образом, что во время нахождения датчика на руке, излучатель света выполнен с возможностью излучать
свет в руку и приемник выполнен с возможностью принимать отраженный
свет от руки, и на внутренней стороне корпуса датчика расположен бортик,
окружающий приемник света и отделяющий его от излучателя света (см.
Рис. 8 и 9).
Рисунок 8
Рисунок 9
68
Высшая школа: научные исследования
Цель разработки (изобретения): повышение оперативности работы
датчика наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека за счет сокращения времени на подготовку и на
настройку.
Сущность нашей разработки: гребень бортика выполнен с чередующимися по его протяженности выступами и углублениями или на гребне бортика выполнены рифли (см. Рис. 10, 20, 21); и, кроме того, при подготовке
к работе и при работе датчика, излучатель и приемник прижимают к месту
прощупывания пульса на лучевой артерии руки (см. Рис. 27).
В частном варианте реализации изобретения датчик может быть выполнен таким образом, что во время нахождения датчика на руке, излучатель
света выполнен с возможностью излучать свет в руку на лучевую артерию
у основания большого пальца кисти руки человека, или на лучевую артерию запястья, или на лучевую артерию предплечья, и приемник выполнен
с возможностью принимать отраженный свет от руки, а именно, от лучевой
артерии у основания большого пальца кисти руки человека, или от лучевой
артерии запястья, или от лучевой артерии предплечья.
В частном варианте реализации изобретения датчик может быть выполнен таким образом, что при подготовке его к работе, место прощупывания
пульса на лучевой артерии руки смачивают водой или при подготовке его
к работе место прощупывания пульса на лучевой артерии руки протирают
насухо.
В частном варианте реализации изобретения датчик может быть выполнен таким образом, что гребень бортика выполнен с чередующимися по его
протяженности выступами и углублениями, и на выступах и углублениях
гребня бортика выполнены рифли.
При подготовке его к работе и при работе датчика, излучатель и приемник прижимают к месту прощупывания пульса на лучевой артерии запястья
руки (см. Рис. 27).
Рисунок 10
Техническими результатами разработки являются:
а. Выполнение бортика с чередующимися по его протяженности выступами и углублениями (и / или с рифлями), позволит увеличить силу сцепления
69
Межвузовский научный конгресс
бортика с рукой человека за счет увеличения площади контакта поверхности
бортика с поверхностью руки и, тем самым, предотвратить смещение датчика от места его первоначальной установки, что в свою очередь, обеспечит
сокращение времени на подготовку и настройку датчика при многократных
замерах в течении дня, повысит оперативность работы датчика.
б. Частным техническим результатом являются увеличение площади
контакта поверхности бортика с протертой насухо или со смоченной водой
поверхностью руки в месте расположения датчика.
в. Уменьшение расходуемой энергии для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека за счет точной ориентации излучателя и
приемника на артерию и сокращения времени подготовки датчика к работе.
г. Увеличение теплообмена датчика через гребень на руку человека за
счет увеличения площади поверхности контакта бортика с рукой. Это повысит надежность работы датчика.
3. Датчик неинвазивного глюкометра, у которого на внутренней стороне
корпуса датчика расположен бортик, окружающий приемник света и отделяющий его от излучателя света, при этом, внутренняя поверхность бортика по
всей своей протяженности выполнена выпуклой относительно внутреннего
объема бортика (см. Рис. 11, 13, 19). Выпуклость бортика выполнена таким
образом, чтобы часть падающего на него отраженного от руки человека света, отражалась и направлялась на приемник света.
Другими словами, в продольном сечении бортика, граница внутренней
поверхности бортика выполнена выпуклой относительно внутренней части
сечения бортика или относительно центра тяжести сечения секции бортика.
Рисунок 11
Рисунок 12
70
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 13
Прототипом разработки является датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека, содержащий
корпус, закрепленный на ремешке, излучатель света, приемник света; причем излучатель света и приемник света расположены с внутренней стороны
корпуса датчика таким образом, что во время нахождения датчика на руке,
излучатель света выполнен с возможностью излучать свет в руку на лучевую
артерию, и приемник света выполнен с возможностью принимать отраженный свет от лучевой артерии руки человека; и на внутренней стороне корпуса датчика расположен бортик, окружающий приемник света и отделяющий
его от излучателя света (см. Рис. 8, 9 и 12).
Эти признаки прототипа совпадают с признаками изобретения.
Кроме того, бортик выполнен в сечении прямоугольной формы. Недостатком прототипа является относительно большое энергопотребление излучателем света.
Цель разработки (изобретения): повышение эффективности работы
датчика наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека путем снижения энергопотребления при его работе за счет профилирования внутренней поверхности бортика.
Цель достигается тем, что датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека содержит корпус, закрепленный на ремешке, излучатель света, приемник света; причем излучатель
света и приемник света расположены с внутренней стороны корпуса датчика
таким образом, что во время нахождения датчика на руке, излучатель света выполнен с возможностью излучать свет в руку на лучевую артерию, и
приемник света выполнен с возможностью принимать отраженный свет от
лучевой артерии руки человека; и на внутренней стороне корпуса датчика
расположен бортик, окружающий приемник света и отделяющий его от излучателя света, и от прототипа отличается тем, что внутренняя поверхность
бортика по всей своей протяженности выполнена выпуклой или часть внутренней поверхности бортика по всей протяженности бортика выполнена
выпуклой (см. Рис. 11, 13 и 19);
71
Межвузовский научный конгресс
и, кроме того, при подготовке к работе и при работе датчика, излучатель
и приемник прижимают к месту прощупывания пульса на лучевой артерии
запястья руки (см. Рис. 27).
Или, другими словами, в продольном сечении бортика, граница внутренней поверхности секции бортика выполнена выпуклой относительно центра
тяжести сечения секции бортика.
Техническим результатом изобретения является снижение энергопотребления при работе датчика. Снижение добиваются за счет профилирования
внутренней поверхности бортика, что приводит к увеличению количество
света, отраженного от руки, а именно, отраженного от артерии и других сосудов в руке, и падающего на приемник света. Увеличение падающего света
происходит за счет выпуклости внутренней поверхности бортика. На выпуклой поверхности всегда имеется область, ориентированная к падающему
на нее свету, таким образом, что отраженные от нее лучи попадают в приемник света. Таким образом, количество света, попадающего в приемник,
увеличивается.
При этом, возможно уменьшение расходуемой энергии для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека. И, следовательно,
возможно осуществление большего количества замеров от одной зарядки
аккумулятора.
Термины и определения
Ниже приведем описание рисунков, а также приведем термины и определения в области наручных устройств для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека, а также других параметров здоровья человека, использующиеся при описании наших разработок.
Наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы
в крови человека содержит корпус с модулем управления и отображения
(другими словами, с электроникой и с блоком питания), ремешок для крепления наручного устройства на руке человека, мобильный выносной блок
– датчик, в котором расположены излучатель и приемник отраженного от
тканей человека излучения.
Модуль управления и отображения могут называть модулем управления
и обработки данных или модулем управления.
В качестве излучения используют свет – видимое глазом излучение или
свет и невидимое глазом излучение, например, инфракрасное излучение. В
частных вариантах реализации устройства могут использоваться и другие
виды излучения, например, не только видимое глазом.
Таким образом, на руке посредством ремешка крепится модуль управления и отображения, а также мобильный выносной блок.
В свою очередь, мобильный выносной блок, могут называть датчиком
или более точно - датчиком наручного устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
72
Высшая школа: научные исследования
Модуль управления и отображения содержит корпус модуля управления
и отображения.
Мобильный выносной блок также содержит корпус мобильного выносного блока или корпус датчика.
Наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы
в крови человека, для простоты, могут называть: наручное устройства, или
наручное устройство для неинвазивного контроля глюкозы.
Внутренняя сторона устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека – это сторона, которая во время работы обращена
к руке человека, а именно к месту руки, на котором размещается устройства
для неинвазивного контроля.
Наружная сторона устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека – это сторона, которая во время работы обращена в противоположную сторону от руки человека, а именно от места руки,
на котором размещается устройства для неинвазивного контроля. Наружная
сторона устройства для неинвазивного контроля обращена в противоположную сторону от внутренней стороны. Наружу обращен дисплей устройства.
Мобильный выносной блок назван так, потому что, имеет возможность,
при настройке, перемещаться относительно руки человека или по ремешку,
или вместе с ремешком.
Мобильный выносной блок еще могут называть датчиком, мобильным
блоком или мобильным блоком – датчиком, или мобильным блоком с инфракрасным датчиком, или инфракрасным датчиком.
Проводная линия связи, соединяющая мобильный блок с модулем управления и отображения может быть выполнена в виде проводов, или в виде
кабеля, или в виде гибкой печатной платы (в виде гибкой печатной платы
- кабеля), см. Рис. 7.
Корпус с модулем управления и отображения по внешнему виду напоминает наручные часы (см. Рис. 2 и 3).
Продольное направления у устройства в целом и у корпуса в частности
– это направление параллельное поперечному сечению, проходящему через
руку и через устройство с ремешком, надетым на руку.
Поперечное направления у устройства в целом и у корпуса в частности
– это направление перпендикулярное поперечному сечению, проходящему
через руку и через устройство с ремешком, надетым на руку.
Продольное сечение бортика – сечения перпендикулярное продольной
оси развертки бортика. Продольное сечение бортика показано на Рис. 9, 10,
11.
Поперечное сечение бортика - сечения параллельные продольной оси
развертки бортика (см. Рис. 26).
73
Межвузовский научный конгресс
Модуль управления и отображения содержит источник питания, блок
управления и обработки данных и панель отображения данных.
Наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы
в крови человека, выполняют в виде наручных часов. Наручное устройство,
дополнительно к неинвазивному контролю содержания глюкозы в крови человека, может контролировать и другие параметры здоровья человека, такие
как пульс, давление, температуру и др.
Кроме того, наручное устройство может выполнять функции наручных
электронных часов, показывающих время, дату, день недели и др.
Таким образом, наручное устройство содержит:
- модуль управления и отображения, расположенный в корпусе. Корпус
модуля управления и отображения содержит устройство или устройства для
крепления ремешка к корпусу;
- датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека. Датчик содержит излучатель света и приемник
отраженного от тканей человека света, расположенные в корпусе;
- ремешок для крепления устройства на руке человека.
Датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека, как говорилось выше, входит в состав наручного
устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
Датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека содержит корпус. Корпус датчика выполнен в
виде выносного блока, который выполнен с возможностью перемещения
относительно руки человека за счет перемещения по ремешку или за счет
перемещения совместно с ремешком. Корпус датчика закреплен на ремешке.
Корпус датчика могут называть: корпус выносного блока, или выносной
блок.
Корпус датчика закреплен на ремешке посредством устройства крепления или устройства перемещения.
Датчик включает в себя корпус, излучатель света, приемник света, провода или кабели.
Корпус датчика или датчик выполнен с возможностью закрепления на
ремешке или в ремешке, например, между слоями ремешка. В этом случае,
датчик перемещается относительно руки совместно с ремешком (см. Рис. 1,
2, 3 и 5).
Как вариант, датчик может быть выполнен с возможностью перемещения по ремешку (см. Рис. 4 и 6).
Как говорилось выше, при описании датчика могут использовать термин
«датчик», или «корпус датчика», или «корпус выносного блока», или «выносной блок».
74
Высшая школа: научные исследования
В процессе работы наручного устройства излучатель и приемник датчика
направляют, например, на лучевую артерию у основания большого пальца
кисти руки человека (в общем случае, излучатель может быть направлен и
на вену, тогда часы ориентируют по-другому).
Модуль управления и отображения содержит источник питания, блок
управления и обработки данных и панель отображения данных.
Излучатель и приемник отраженного от тканей человека излучения, соединены с модулем управления и отображения, расположенном в корпусе,
посредством проводной или беспроводной линией связи.
Нахождение места прощупывания пульса на лучевой артерии руки показано на рис. 27.
На внутренней стороне корпуса датчика расположен бортик, окружающий приемник света и отделяющий его от излучателя света.
Бортик - ограждение чего-либо, в частности, ограждение поверхности
корпуса датчика с приемником света. Другими словами, ограждение приемника света на внутренней поверхности корпуса датчика (см. Рис. 8).
Гребень бортика - это верхняя часть бортика, при ориентации датчика таким образом, что наружная поверхность корпуса датчика параллельна плоскости местного горизонта и направлена в сторону центра земли.
Внутренняя поверхность корпуса датчика или внутренняя поверхность
датчика (см. поз. 116, Рис. 8) - это поверхность, которая во время неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови, направлена на руку человека.
Наружная поверхность корпуса датчика или наружная поверхность датчика (см. поз. 115, Рис. 8) - это поверхность, которая во время неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови, направлена в противоположную
сторону от руки человека.
Боковая поверхность корпуса датчика или боковая поверхность датчика
(см. поз. 117, Рис. 8) - это поверхность, расположенная между внутренней и
наружной поверхностями корпуса датчика или датчика.
Гребень — верхний край чего-либо, в частности, бортика.
Высота гребня бортика показана позицией 90 на Рис. 12 и позицией 86
на Рис. 19.
Другими словами, в продольном сечении секции бортика, гребень – это
часть сечения секции бортика, расположенная над центром тяжести сечения,
при ориентации датчика и бортика, как показано на Рис. 12 и 19.
Кромка бортика — линия по верху бортика, по верху гребня бортика.
Кромка гребня бортика - линия по верху гребня бортика.
Применительно к бортику, описанному в статье, кромка бортика является и кромкой гребня бортика.
При выполнении бортика с постоянной высотой по протяженности бортика, термин «высота бортика» определяется следующим образом. Высота
75
Межвузовский научный конгресс
бортика - расстояние между внутренней поверхностью датчика и плоскостью, построенной по касательной к кромке бортика.
Высота бортика может быть постоянной по всей протяженности бортика.
Или высота бортика может быть переменной по протяженности бортика.
Если бортик выполнен с переменной высотой по всей протяженности
бортика, то может использоваться термин «средняя высота бортика» или
термин «высота бортика в продольном сечении бортика», или «высота бортика в i-то продольном сечении бортика».
Также может использоваться термин – максимальная высота бортика.
Максимальная высота бортика – это максимальная из множества высот
бортиков, полученных при построении множества продольных сечений бортика.
Средняя высота бортика – это среднее арифметическое между наименьшей и набольшей высотой в продольных сечениях бортика по его протяженности.
Ширина бортика – это максимальная ширина бортика в продольном сечении.
Внутренняя поверхность бортика – поверхность, направленная на область, огораживаемую бортиком. В частности, на область с приемником света.
Наружная поверхность бортика - поверхность, направленная на область,
окружающую бортик.
В качестве излучателя света могут использовать светодиод или лазер,
или другой излучатель электромагнитного излучения. Датчик может содержать один, два, и более излучателей.
Приемник света – это чувствительный элемент, принимающий свет, лазерное излучение или другое излучение. Датчик может содержать один, два,
и более приемников.
Излучатель света и приемник света расположены с внутренней стороны
датчика и ориентированы таким образом, что во время нахождения датчика
на руке, излучатель света выполнен с возможностью излучать свет в руку, а
приемник света выполнен с возможностью принимать отраженный свет от
руки.
Рисунки и пояснения к ним.
На Рис. 1 представлен общий вид неинвазивного глюкометра в виде «умных часов». Мобильный блок – датчик 2 располагается на конце одного из
ремешков (на ремешке 3).
Изображенный на Рис. 1 неинвазивный глюкометр описывается следующим образом.
Наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы
в крови человека (неинвазивный глюкометр), содержит:
76
Высшая школа: научные исследования
- корпус 1 с устройствами крепления ремешка 92 и 93;
- ремешок для крепления наручного устройства на руке человека, состоящий из двух секций – 3 и 4;
- модуль управления и отображения, расположенный в корпусе;
- излучатель (см. Рис. 8, позиция 29) и приемник (см. Рис. 8, позиция 35)
отраженного от тканей человека излучения, расположенные в мобильном
выносном блоке (его еще называют датчиком. На Рис.8 изображен датчик
или мобильный выносной блок. Поз. 31 обозначен корпус датчика), который
при настройке наручного устройства, выполнен с возможностью перемещения относительно руки человека.
Датчик могут перемещать совместно с ремешком – Рис. 1, 2, 3 и 7, или в
другом частном варианте, датчик могут перемещать по ремешку – Рис. 4 и 6.
Кроме того, при подготовке к работе и при работе наручного устройства
излучатель и приемник прижимают к месту прощупывания пульса на лучевой артерии запястья руки; при этом, излучатель и приемник отраженного
от тканей человека излучения соединены с модулем управления и отображения, расположенным в корпусе, посредством проводной или беспроводной
линией связи.
На Рис. 2 и 3 представлены фото неинвазивного глюкометра. Мобильный блок – датчик 2 располагается на конце одного из ремешков и имеет
возможность перемещаться относительно руки совместно с ремешком при
настройке глюкометра.
На Рис. 4 представлен общий вид неинвазивного глюкометра в виде
«умных часов». Мобильный блок – датчик 9 располагается на ремешке 10
и имеет возможность перемещаться относительно руки по ремешку 10 при
настройке глюкометра.
На Рис. 1-4 позициями обозначены:
1 – корпус глюкометра. В корпусе расположены модуль управления с
микропроцессором, монитор, блок питания.
2 – мобильный блок – датчик.
3 – одна из секций ремешка, например, правая.
4 – одна из секций ремешка, например, левая.
5 – замок для крепления ремешка на руке человека. На Рис. 1 представлен механический замок, на Рис. 2 и 3 представлен магнитный замок.
6 – устройство для крепления замка к ремешку.
7 – устройство для крепления замка к ремешку.
8 – корпус глюкометра. В корпусе расположены модуль управления с
микропроцессором, монитор, блок питания.
9 – мобильный блок – датчик.
10 – одна из секций ремешка, например, левая.
11 – одна из секций ремешка, например, правая.
77
Межвузовский научный конгресс
12 – замок для крепления ремешка на руке человека. Замок имеет устройство для крепления его к ремешку;
92 и 93 - устройствами крепления ремешка к корпусу наручного устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
Лучшее на сегодняшний день наручное устройство (см. Рис. 2 и 3) для
неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека содержит:
корпус с устройствами крепления ремешка, ремешок для крепления устройства на руке человека, замок для крепления ремешка на руке человека (замок
может отсутствовать, например, при использовании эластичного ремешка).
Замок имеет устройства для крепления к ремешку.
В корпусе расположен модуль управления и отображения информации.
Излучатель и приемник отраженного от тканей человека излучения, расположены в мобильном выносном блоке – датчике.
На Рис. 5 представлен вариант магнитного замка. Такой замок применяется на глюкометрах, представленных на Рис. 2 и 3.
На Рис. 5 позициями обозначены:
13 – бортик на поверхности датчика.
14 - мобильный блок – датчик (или просто датчик).
15 – ремешок (секция ремешка).
17 – скоба.
18 - ремешок (секция ремешка).
19 – устройство крепления замка к ремешку.
20 - устройство крепления замка к ремешку.
21 – магнитный замок.
22 - магнитный замок.
На Рис. 6 представлены «умные часы» с одной секцией ремешка.
На Рис. 7 представлены «умные часы» с двумя секциями ремешка.
На рисунках позицией 23 и 25 обозначен мобильный блок – датчик (датчик). Позиции 24 и 26 – секции ремешка.
Позицией 16 обозначен корпус глюкометра. В корпусе расположены модуль управления с микропроцессором, монитор, блок питания.
Позиция 27 – кабель, соединяющий корпус (с модулем управления и отображения) с датчиком.
Позиция 28 – замок с устройствами его крепления к секциям ремешка.
На Рис. 8 представлен мобильный блок – датчик или просто датчик.
На Рис. 8 позициями обозначены:
29 и 30 – излучатели света.
31 – корпус.
32 - ремешок.
33 – кабель.
34 – бортик на поверхности датчика, огораживающий приемник 35.
78
Высшая школа: научные исследования
35 - приемник отраженного от тканей человека света (излучения);
115 – наружная поверхность датчика или корпуса датчика;
116 – внутренняя поверхность датчика или корпуса датчика;
117 - боковая поверхность корпуса датчика или боковая поверхность датчика.
На Рис. 9 представлен продольный разрез бортика (с частью корпуса),
расположенного на внутренней поверхности датчика (на внутренней поверхности корпуса датчика).
На Рис. 9 позициями обозначены:
36 – приемник света;
37 – корпус датчика;
38 – бортик;
139 – центр тяжести продольного сечения бортика.
У лучших современных неинвазивных глюкометров бортик в продольном сечении выполнен в виде прямоугольника.
Продольное сечение бортика – сечение перпендикулярное к внутренней
поверхности датчика и проходящее через центр тяжести сечения бортика.
Сечение Б-Б – поперечное сечение бортика.
На Рис. 10 представлен продольный разрез бортика, расположенного на
внутренней поверхности датчика (на внутренней поверхности корпуса датчика). Гребень бортика выполнен с чередующимися по его протяженности
выступами и углублениями.
На Рис. 10 позициями обозначены:
39 – приемник света;
40 – корпус датчика;
41 – бортик, у которого гребень бортика выполнен с чередующимися по
его протяженности выступами и углублениями.
42, 44 – выступы на гребне бортика;
43, 45 – углубления на гребне бортика;
137 – центр тяжести продольного сечения бортика.
На Рис. 11 представлен продольный разрез бортика (с частью корпуса),
расположенного на внутренней поверхности датчика (на внутренней поверхности корпуса датчика). Внутренняя поверхности бортика по всей своей протяженности выполнена выпуклой относительно внутренней области
бортика. Или, другими словами, в продольном сечении бортика, граница
внутренней поверхности бортика выполнена с переменной выпуклостью относительно центра продольного сечения секции бортика.
На Рис. 11 позициями обозначены:
53 – приемник света;
54 – левая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
79
Межвузовский научный конгресс
55 – правая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести 138
сечения бортика;
56 – выпуклая поверхность бортика;
62 – перпендикуляр к точке 63, расположенной на границе продольного
сечения правой секции бортика. Слева от точки 63 граница продольного
сечения внутренней поверхности правой секции бортика. Справа к точке 63
примыкает граница продольного сечения верхней поверхности бортика;
64 – внутренняя поверхность датчика или корпуса датчика;
138 – центр тяжести продольного сечения бортика.
Центр тяжести сечения – это точка на сечении, через которую проходят
центральные оси.
Статические моменты относительно центральных осей равны нулю. Это
свойство используется для поверки правильности определения координат
центра тяжести сечения.
На Рис. 12 представлено продольное сечение правой от наблюдателя секции бортика 70, расположенного на внутренней поверхности 71 датчика. На
рисунке представлен бортик современного неинвазивного глюкометра. Внутренняя поверхности бортика по всей своей протяженности выполнена не
выпуклой относительно внутренней области бортика. Или в продольном сечении бортика, граница внутренней поверхности бортика выполнена прямолинейной относительно центра продольного сечения секции бортика и перпендикулярной к внутренней поверхности 71 датчика или корпуса датчика.
Высота бортика обозначена позицией 89. Центр тяжести сечения секции
бортика обозначен позицией 88. Высота верхней части сечения обозначена
позицией 90. Высоту верхней части сечения называют высотой гребня сечения. Верхнюю часть сечения называют гребнем сечения. Высота нижней
части сечения обозначена позицией 91.
Верхнюю часть бортика называют гребнем бортика.
На Рис. 13 представлено продольное сечение правой от наблюдателя
секции бортика 72, расположенного на внутренней поверхности датчика. На
рисунке представлен новый, разработанный авторами, бортик датчика неинвазивного глюкометра. Внутренняя поверхности бортика по всей своей протяженности выполнена выпуклой относительно внутренней области бортика
(относительно внутреннего объема бортика).
На Рис. 13 позициями обозначены:
72 - продольное сечение правой от наблюдателя секции бортика;
73 – внутренняя поверхность датчика (корпуса датчика);
65, 67, 68, 69 – перпендикуляры к касательным линиям в точках примыкания перпендикуляров к границе внутренней поверхности бортика;
80
Высшая школа: научные исследования
66 – граница наружной поверхности продольного сечение правой от наблюдателя секции бортика.
Рисунок 14. Представлен вид на датчик со стороны расположения излучателя света, приемника света и бортика.
На Рис. 14 позициями обозначены:
57 – корпус датчика или датчик;
58 – приемник света (приемник излучения);
59 и 60 – излучатели света (или излучатели излучения);
61 – бортик, отделяющий приемник от излучателей.
В частном случае реализации датчика, излучатель света может быть
один, излучателей может быть три, четыре и более. Приемников света может
быть два, три и более.
Сечение А-А – продольное сечение бортика и в целом датчика.
Рисунок 15
Рисунок 16
Рисунок 17
Рисунок 18
На Рис. 15, 16, 17 и 18 представлены различные виды ремешков.
На рисунках позициями обозначены:
46, 47, 101, 102, 103, 104 – отверстия в ремешке. Отверстия не относятся
к внутренней поверхности ремешка, соприкасающейся с рукой;
81
Межвузовский научный конгресс
49, 50, 51, 52, 96, 97, 99, 100, 107 – внутренняя поверхность ремешка, соприкасающаяся с рукой. Поверхность ремешка, соприкасающаяся с рукой,
может состоять из элементов или областей, соприкасающихся с рукой;
48 - замок для крепления ремешка на руке человека;
98, 105, 106 – области ремешка, не соприкасающиеся с рукой.
Рисунок 19
На Рис. 19 представлено продольное сечение правой от наблюдателя
секции бортика, расположенного на внутренней поверхности датчика. На
рисунке представлен новый, разработанный авторами, бортик датчика неинвазивного глюкометра. Часть внутренней поверхности бортика по всей
протяженности бортика выполнена выпуклой.
На Рис. 19 позициями обозначены:
74 - продольное сечение правой от наблюдателя секции бортика;
75 – центр тяжести сечения секции бортика;
76 – высота выпуклой части бортика;
77 – высота не выпуклой части бортика;
78 – ширина бортика в основании в месте построения продольного сечения;
79 – граница внутренней поверхности датчика;
86 – расстояние от центра тяжести сечения 75 секции до верхней части
бортика (высота верхней части сечения);
87 – высота бортика в месте построения продольного сечения;
94 – выпуклая часть бортика;
95 – невыпуклая часть бортика;
108 - высота нижней части сечения.
82
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 20
На Рис. 20 представлена развертка 80 бортика.
Гребень бортика выполнен с чередующимися по его протяженности выступами и углублениями. На бортике позициями 81, 83, 84 обозначены выступы. На бортике позициями 82 и 85 обозначены углубления.
Рисунок 21
На Рис. 21 также представлена развертка бортика.
На гребне бортика (на поверхности гребня бортика) выполнены рифли. В
общем случае, рифли могут быть выполнены на части гребня (на части поверхности гребня бортика).
109, 110, 111 – рифли.
Рисунок 22
На Рис. 22 представлено продольное сечение правой от наблюдателя
секции бортика, расположенного на внутренней поверхности датчика. Внутренняя поверхности бортика 114 по всей своей протяженности выполнена
вогнутой относительно внутренней области бортика (относительно внутреннего объема бортика).
83
Межвузовский научный конгресс
На Рис. 22 позициями обозначены:
112 - продольное сечение правой от наблюдателя секции бортика;
113 – внутренняя поверхность датчика (корпуса датчика);
114 – внутренняя поверхность бортика.
Рисунок 23
На Рис. 23 представлено устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с ремешком, на внутренней поверхности
которого расположены вставки различной твердости.
На Рис. 23 позициями обозначены:
118 – корпус устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с устройствами крепления ремешка (секций ремешка);
119 – правая со стороны наблюдателя секция ремешка;
120 – левая со стороны наблюдателя секция ремешка;
121 – монитор (дисплей);
123, 124, 125, 126, 127, 128 – вставки в ремешок различной твердости.
Рисунок 24
На Рис. 24 представлено устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с ремешком (вид на внутреннюю поверхность), на внутренней поверхности которого расположены вставки различной твердости. Рисунок поясняет Рис. 23. Вид на устройство с внутренней
стороны.
На Рис. 24 позициями обозначены:
118 – корпус устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с устройствами крепления ремешка (секций ремешка);
119 – правая со стороны наблюдателя секция ремешка;
84
Высшая школа: научные исследования
120 – левая со стороны наблюдателя секция ремешка;
123, 124, 125, 126, 127, 128 – вставки в ремешок различной твердости;
129 – приемник света (излучения);
130 – излучатель света;
131 – датчик.
Рисунок 25
На Рис. 25 представлено устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с ремешком (вид на наружную поверхность), на внутренней поверхности (показано вырезами) которого расположены вставки различной твердости. Рисунок поясняет Рис. 23. Вид на
устройство с наружной стороны.
На Рис. 25 позициями обозначены:
118 – корпус устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с устройствами крепления ремешка (секций ремешка);
119 – правая со стороны смотрящего секция ремешка;
120 – левая со стороны смотрящего секция ремешка;
121 – монитор (дисплей);
122 – отверстия в ремешке для крепления на руке;
123, 124, 125, 126, 127, 128 – вставки в ремешок различной твердости;
132 – замок;
Рисунок 26
На Рис. 26 представлено поперечное сечение В – В бортика.
85
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 27
На Рис. 27 показано схематично место приложения датчика.
133 – место прощупывания пульса на лучевой артерии запястья руки;
134 – датчик;
135 – направление приложения места прощупывания пульса на лучевой
артерии запястья руки к датчику;
136 - наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека с датчиком на руке человека;
Рисунок 28
На Рис. 28 схематично представлен датчик с бортиком. На выносном
элементе представлена граница продольного сечение бортика. Чтобы не загромождать рисунок, штриховка на сечении не показана. На границе сечения указана прямая внутренняя граница сечения, прямая верхняя граница
сечения и прямая наружная граница сечения. Прямая внутренняя граница
сечения показывает, как выглядит прямая внутренняя поверхность бортика.
Прямая внутренняя поверхность бортика – поверхность, имеющая прямую, перпендикулярную к внутренней поверхности датчика, поверхность
бортика, обращённую– в сторону объема, который окружает бортик.
86
Высшая школа: научные исследования
На Рис. 28 позициями обозначены:
140, 141 – толщина бортика. Толщины 140 и 141 одинаковы;
142 – продольная граница сечения корпуса датчика, внутренняя поверхность корпуса датчика или внутренняя поверхность датчика;
143 – перпендикуляр к верхней границе сечения;
145 - перпендикуляр к внутренней границе сечения;
168 – левая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
172 – приемник света;
173 – излучатель света;
174 – правая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
Между точками 177 и 175 расположена прямая наружная граница сечения;
Между точками 175 и 176 расположена прямая верхняя граница сечения;
Между точками 176 и 178 расположена прямая внутренняя граница сечения (внутренняя поверхность бортика).
Внутренняя поверхность бортика – это поверхность, у которой граница
сечения обращена в сторону объема, который окружает бортик. Перпендикуляр, построенный в любой точке на внутренней границе сечения, имеет
угол к границе сечения корпуса датчика меньший 900. Так, угол между перпендикуляром 145 и границей сечения корпуса датчика составляет 00.
Рисунок 29
На Рис. 29 представлен датчик с бортиком. На выносном элементе представлена граница продольного сечение бортика. Чтобы не загромождать
87
Межвузовский научный конгресс
рисунок, штриховка на сечении не показана. На границе сечения указана
выпуклая внутренняя граница сечения, прямая верхняя граница сечения и
прямая наружная граница сечения. Выпуклая внутренняя граница сечения
показывает, как выглядит выпуклая внутренняя поверхность бортика.
Выпуклая внутренняя поверхность бортика – поверхность, имеющая
округлую или дугообразную поверхность, обращённую внутрь бортика – в
сторону объема, который окружает бортик.
На Рис. 29 позициями обозначены:
146 – толщина бортика;
148 – высота выпуклой внутренней поверхности бортика (высота выпуклого участка поверхности бортика);
169 - левая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
179 - приемник света;
180 – правая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
181 – излучатель света;
184, 185 – перпендикуляр к выпуклой внутренней границе сечения.
Угол между перпендикуляром 184 и границей сечения датчика 198 меньше 900;
Угол между перпендикуляром 185 и границей сечения датчика 198 также
меньше 900;
Угол между перпендикуляром 184 и границей сечения датчика 198 больше угла между перпендикуляром 185 и границей сечения датчика 198;
Перпендикуляр к границе сечения в точке 147 и границей сечения датчика 198 равен 900;
Перпендикуляр к границе сечения в точке 149 и границей сечения датчика 198 равен 00;
Между точками 183 и 182 расположена прямая наружная граница сечения;
Между точками 182 и 147 расположена прямая верхняя граница сечения;
Между точками 147 и 149 расположена выпуклая внутренняя граница
сечения (часть внутренней поверхности бортика)4
Между точками 149 и 150 расположена прямая внутренняя граница сечения (часть внутренней поверхности бортика, примыкающая к корпусу датчика);
198 – продольная граница сечения корпуса датчика, поверхность корпуса
датчика или поверхность датчика.
88
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 30
На Рис. 30 представлена граница продольного сечение бортика (фрагмент Рисунка 29). На границе сечения указана выпуклая внутренняя граница сечения.
На Рис. 29 позициями обозначены:
Между точками 183 и 182 расположена прямая наружная граница сечения;
Между точками 182 и 147 расположена прямая верхняя граница сечения;
Между точками 147 и 149 расположена выпуклая внутренняя граница
сечения (часть внутренней поверхности бортика);
Между точками 149 и 150 расположена прямая внутренняя граница сечения (часть внутренней поверхности бортика, примыкающая к корпусу датчика);
187, 190, 193, 195 – перпендикуляры к границе сечения.
Прямые 188, 191, 194, 195 параллельны продольной границе 198 сечения
корпуса датчика.
Угол 186 больше 00 и больше угла 189. Угол 189 больше 00 и больше угла
192.
Выпуклая внутренняя граница сечения (выпуклая внутренняя поверхность бортика) характеризуется тем, что угол между перпендикуляром к
границе сечения к точке А и продольной границе сечения корпуса датчика
всегда больше угла между перпендикуляром к границе сечения к точке Б и
продольной границе сечения корпуса датчика, при этом точка А расположена дальше от продольной границы сечения корпуса датчика чем точка Б.
Для рисунка 30 угол 189 в точке А больше угла 192 в точке Б.
89
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 31
На Рис. 31 представлен датчик с бортиком. На выносном элементе представлена граница продольного сечение бортика. Чтобы не загромождать
рисунок, штриховка на сечении не показана. На границе сечения указана
вогнутая внутренняя граница сечения, прямая верхняя граница сечения и
прямая наружная граница сечения. Вогнутая внутренняя граница сечения
показывает, как выглядит вогнутая внутренняя поверхность бортика.
Вогнутая внутренняя поверхность бортика – поверхность, имеющая
округлую или дугообразную поверхность, обращённую внутрь сечения секции бортика.
На Рис. 31 позициями обозначены:
170 - левая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
Между точками 156 и 157 на границе сечения расположена вогнутая граница сечения (или вогнутая часть границы сечения бортика);
151, 152, 153 – толщина бортика в определенном месте сечения;
154, 155 – толщина бортика;
158 – высота вогнутого участка границы сечения (высота вогнутой части
поверхности бортика).
90
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 32
На Рис. 32 представлен датчик с бортиком. На выносном элементе представлена граница продольного сечение бортика. Чтобы не загромождать
рисунок, штриховка на сечении не показана. На границе сечения указана
скошенная внутренняя граница сечения, прямая верхняя граница сечения и
прямая наружная граница сечения. Скошенная внутренняя граница сечения
показывает, как выглядит скошенная внутренняя поверхность бортика.
Скошенная внутренняя поверхность бортика – поверхность, имеющая
скошенную (как показано на Рис. 32) поверхность бортика, обращённую– в
сторону объема, который окружает бортик.
На Рис. 32 позициями обозначены:
171 - левая, от наблюдателя, секция продольного сечения бортика (элемент продольного сечения бортика), проходящего через центр тяжести сечения бортика;
Между точками 165 и 166 на границе сечения расположена скошенная
граница сечения (или скошенная часть границы сечения бортика);
161, 162 – толщина бортика в определенном месте сечения;
163 – толщина бортика;
167 – высота скошенного участка границы сечения (высота скошенной
части поверхности бортика).
Работа наручного устройства и датчика для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
Работу датчика и устройства в целом мы описывали ранее. Здесь более
подробно опишем их работу применительно к третьей нашей разработке.
Как указывалось, ранее, датчик наручного устройства для неинвазивного
контроля содержания глюкозы в крови человека работает в составе устройства для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека.
91
Межвузовский научный конгресс
Перед работой датчика осуществляют заряд аккумулятора (посредством
зарядного устройства от сети), питающего датчик и в целом устройство для
неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека. Время полного заряда аккумулятора – до 1.5 часа.
Опишем работу датчика в составе устройства. Для наглядности, воспользуемся Рис. 2 и 3. При работе устройства, между датчиком 2 и модулем
управления и обработки данных 1 располагается рука человека.
Датчик ориентируют на руке таким образом, чтобы излучатель (или излучатели) света и приемник света располагались против лучевой артерии.
Датчик наручного устройства для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека и в целом устройство посредством ремешка плотно закрепляют, например, на запястье левой (или правой) руки таким образом, чтобы датчик (см. Рис. 8, излучатели 29, 30 и приемник 35) был против
лучевой артерии в этом месте руки. Тогда излучатель и приемник отраженного света, расположенные в датчике (в мобильном блоке), направлены на
лучевую артерию.
Для точного наведения излучателя и приемника в процессе работы
устройства, излучатель и приемник направляют на лучевую артерию, а
именно, излучатель и приемник прижимают к месту прощупывания пульса
на руке человека.
После чего, человек сидит спокойно и неподвижно в течение 3 минут.
Рука с датчиком расслаблена и находится на коленях у человека или, например, на столе перед человеком (см. Рис. 27). После чего, человек включает устройство. Для этого включает питание и включает модуль управления нажатием кнопок на сенсорном экране дисплея. Модуль управления
осуществляет проверку правильности нахождения датчика (излучателя и
приемника) относительно лучевой артерии. Время проверки – до 3 минут
(условно, 1.5 минуты расходуется на замеры с использованием излучателя и
приемника и 1.5 минуты расходуется на получение данных и их обработку).
Если расположение датчика не верно (т.е. его место расположения на руке
не соответствует месту расположения на руке при тестировании датчика),
то на дисплее высвечивается сообщение об ошибке данных: «Data error» и о
необходимости повторного установления датчика.
После этого, устройство отключают. Ремешок ослабляют, повторно выставляют датчик над лучевой артерией (над местом прощупывания пульса),
затем ремешок затягивают, плотно прижимая датчик к запястью. Человек
сидит неподвижно в течение 3 минут, после чего включает устройство. Работы по установлению датчика продолжаются до появления на дисплее сообщения, что устройство готово к работе.
Как говорилось выше, место расположения датчика на руке должно соответствовать тому месту, на котором он находился при тестировании.
92
Высшая школа: научные исследования
Тестирование проходит следующим образом.
Размещают датчик на лучевой артерии, например, у основания большого
пальца кисти руки человека, на месте прощупывания пульса (см. Рис. 27).
Осуществляют неинвазивный замер содержания глюкозы в крови с помощью устройства (как было описано выше).
После чего, сразу же проводится инвазивное определение содержания
глюкозы в крови. Для этого колют палец и посредством инвазивного глюкометра замеряют содержание глюкозы в крови. После чего, в устройство
вводят данные инвазивного контроля. После чего, замеряют давление тонометром и температуру тела термометром, и данные вносят в устройство (в
мобильное приложение на устройстве). Все это делается согласно инструкции на устройство.
После этого устройство считается протестированным и готовым к работе.
При испытаниях устройства установлено, что первоначальная настройка
устройства для работы требует не менее 3-х попыток. Каждая попытка занимает по времени до 6 минут (3 минуты спокойное неподвижное сидение,
3 минуты проверка). После чего устройство находится на руке человека в
готовности осуществления замера уровня сахара в крови. Таким образом,
время осуществления первого замера занимает 18 минут.
Недостаток современных «умных часов» заключается в следующем. В
течение дня, во время ходьбы и работы человека руками, датчик смещается
с установленного первоначального места. В этом случае для осуществления
замера необходимо повторно осуществить операции по выставлению датчика в исходное для замеров положение.
Как правили, человек в течение дня интенсивно работает руками. Датчик, при этом, смещается с первоначального места. За день диабетику приходится многократно – до 10 раз и более осуществлять замеры содержания
сахара в крови. При этом, приходится столько же раз устанавливать датчик
в исходное положение и настраивать устройство к работе. Это – до 3 часов
на замеры в день при 10 замерах. Причина – смещение, в частности поворот, датчика с ремешком относительно лучевой артерии и первоначального
места его расположения.
В наших экспериментальных образцах устройств расположен аккумулятор с эффективной емкостью 510 мАч.
При разработке третьего изобретения проведено множество экспериментов по замеру энергопотребления устройств для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека, а также датчиков для неинвазивного
контроля содержания глюкозы в крови человека.
Установлено, что если замеры осуществляют днем, то на один замер уходит до 18 минут (условно, 9 минут расходуется на замеры с использованием
93
Межвузовский научный конгресс
излучателя и приемника и 9 минут расходуется на получение данных и их
обработку).
Установлено, что, собственно, на один замер (на 9 минут работы) затрачивается 3.2 мАч энергии аккумулятора (среднее значение по всем экспериментам). В течение 1 минуты работы затрачивается примерно 0.36 мАч.
Также установлено, что в режиме мониторинга сна датчик с устройством
для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека находится на руке человека, например, 8 часов. При этом устройство работает
480 минут (среднее значение по всем экспериментам). В течение этого времени каждые десять минут осуществляются замеры, получение и обработка
данных, и перерыв в работе. (1.5 минуты расходуется на замеры с использованием излучателя и приемника, 1.5 минуты расходуется на получение
данных и их обработку, и 7 минут - перерыв в работе). При этом, в течение
8-ми часового мониторинге датчик и наручное устройство для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека в целом потребляют 153
мАч энергии аккумулятора (среднее значение по всем экспериментам). Это
30% энергии аккумулятора.
На минуту мониторинга затрачивается 0.32 мАч (153 мАч / 480 мин =
0.32 мАч/мин).
Наше третье изобретение частично устраняет этот недостаток. Изобретение направлено на сокращение энергопотребления датчика, а, следовательно, и устройства в целом.
В изобретении датчик неинвазивного глюкометра (см. Рис. 8) на своей
внутренней стороне корпуса 31 содержит бортик 34, окружающий приемник
света 35 и отделяющий его от излучателей света 29 и 30. При этом, бортик
выполнен с выпуклой внутренней поверхностью 56 (см. Рис. 11).
Снижение расходуемой энергии добиваются за счет профилирования
этой внутренней поверхности бортика, что приводит к увеличению количество света, отраженного от руки, а именно, отраженного от артерии и других сосудов в руке, и падающего на приемник света. Увеличение падающего
света происходит за счет выпуклости внутренней поверхности бортика. На
выпуклой поверхности всегда имеется область, ориентированная к падающему на нее свету, таким образом, что отраженные от нее лучи попадают
в приемник света. Таким образом, количество света, попадающего в приемник, увеличивается.
При этом, возможно уменьшение расходуемой энергии на питание излучателя (излучателей), а также в целом на неинвазивный контроль содержания глюкозы в крови человека.
Описание экспериментов.
В экспериментах участвовало 10 испытателей - добровольцев.
Наручные устройства и датчики для неинвазивного контроля содержания
глюкозы в крови человека были надеты на руки испытателей.
94
Высшая школа: научные исследования
Каждый испытатель перед испытаниями осуществил тестирование датчика и устройства в целом, осуществил его настройку для работы на своей
руке. Также были осуществлены замеры уровня глюкозы (сахара) в крови
каждого из испытателей.
После чего испытатели осуществили последовательно комплексы упражнений для рук № 1 – № 6.
Комплекс упражнений №1: ноги на ширине плечь, руки перед грудью,
согнуты в локтях и касаются груди. Рывки руками. На счет 1, 2 рывки руками перед собой, на счет 3, 4 рывки руками с отведением рук в левую сторону. На счет 1, 2 рывки руками перед собой, на счет 3, 4 рывки руками с
отведением рук в правую сторону.
Комплекс упражнений №2: ноги на ширине плечь, руки к плечам. Круговые вращения руками. На счет 1, 2, 3, 4 круговые движения вперед. На счет
1, 2, 3, 4 круговые движения назад.
Комплекс упражнений №3: ноги на ширине плечь, руки опущены вдоль
туловища. На счет 1, 2 махи руками в стороны – в верх и вниз вдоль туловища. Повторить 10 раз.
Комплекс упражнений №4: ноги на ширине плечь, руки вытянуты вперед
на уровне груди. На счет 1, 2 горизонтальные махи руками в стороны. Повторить 10 раз.
Комплекс упражнений №5: ноги на ширине плечь, руки опущены вдоль
туловища. На счет 1, 2, 3, 4 вращение руками назад. Повторить 10 раз.
95
Межвузовский научный конгресс
Комплекс упражнений №6: ноги на ширине плечь, руки опущены вдоль
туловища. На счет 1, 2, 3, 4 вращение руками вперед. Повторить 10 раз.
После выполнения комплексов упражнений каждый доброволец осуществил включение устройства и замеры уровня глюкозы (сахара) в крови.
Если возникала необходимость (датчик сместился с первоначального места),
то осуществляли настройку устройства для работы.
В течение дня, испытатели десять раз выполняли Комплексы упражнений №1 - №6. Во время испытаний велся учет времени подготовки и проведения замера уровня глюкозы в крови.
Кроме того, в ночное время осуществлялся режим мониторинга сна. Датчик с устройством для неинвазивного контроля содержания глюкозы в крови человека находился на руке человека 8 часов в рабочем состоянии.
Литература
1. CN101390751A, опубл. 25.03.2009. Способ обнаружения сахара в крови,
осуществляющийся без ран с помощью датчика уровня глюкозы в крови.
2. CN104287693A, опубл. 21.01.2015. Способ измерения скорости
метаболизма.
3. RU2396897, опубл. 20.08.2010. Способ микро-калориметрического
измерения скорости локального метаболизма ткани.
4. CN106361305A, опубл. 01.02.2017. Способ для измерения скорости
метаболизма глюкозы в крови.
96
Высшая школа: научные исследования
5. WO1999039627A1, опубл. 12.08.1999. Способ для неинвазивного
определения уровня глюкозы в жидкости субъекта, обычно уровня глюкозы
в крови.
6. CN101194838B, опубл. 22.09.2010. Способ неинвазивного определения
уровня сахара в крови.
7. US8235897B2, опубл. 07.08.2012. Способ повышения точности
неинвазивного измерения глюкозы.
8. US11129556B2, опубл. 28.09.2021. Способ неинвазивного мониторинга
физиологических измерений.
9. CN203220371U, опубл. 02.10.2013. Беспроводной портативный
неинвазивный детектор глюкозы в крови.
10. CN1973768A, опубл. 06.06.2007. Способ, реализуемый при работе
неинвазивного прибора для измерения уровня сахара в крови для инъекции
инсулина с обратной связью.
11. CN104771181A, опубл. 15.07.2015. Способ работы неинвазивного
детектора уровня глюкозы в крови отражающего типа.
12. CN100490743C, опубл. 30.01.2008. Способ работы неинвазивного
датчика уровня сахара в крови.
13. CN202821361U, опубл. 27.03.2013. Способ определения уровня
глюкозы в крови.
14. CN205031270U, опубл. 17.02.2016. Способ определения уровня глюкозы
в крови, реализуемый неинвазивным датчиком на основе инфракрасного
света с функцией телетрансляции.
15. РФ 2003121083/14, опубл. 27.02.2005. Способ неинвазивного
определения содержания глюкозы в крови человека.
16. РФ 2438130, опубл. 20.06.2011. Способ определения глюкозы в плазме
и клетках крови.
17. РФ 2198586, опубл. 20.02.2003. Способ определения уровня глюкозы в
крови неинвазивным методом.
18. РФ 2537085, опубл. 20.07.2013. Способ снижения омического
сопротивления индиевых микроконтактов с помощью термического
отжига.
19. РФ 2506893 от 25.09.2012. Группа изобретений для определения и
контроля уровня глюкозы в крови.
20. US 8,489,165 B2, опубл. 16.07.2013. Способ работы устройства для
измерения параметров крови и физиологических характеристик на пальце.
21. US 8,792,948 B2, опубл. в 2014. Способ работы оптического
сенсорного устройства для измерения биофизических параметров.
22. US 7,054,514 B2, опубл. в 2006. Способ работы оптического
волноводного датчика для измерения глюкозы.
97
Межвузовский научный конгресс
23. US 5,448,992, опубл. в 1995. Способ и устройство для неинвазивного
измерения концентрации глюкозы в крови посредством лазера.
24. РФ 2477074, опубл. в 2013. Способ оценки изменения уровня глюкозы
в крови человека.
25. РФ 2515410, опубл. в 2014. Способ неинвазивного измерения
концентрации глюкозы в крови посредством лазера.
26. CN201996544U, опубл. 05.10.2011. Минимально инвазивный датчик
непрерывного действия для контроля уровня глюкозы.
27. Способ неинвазивного определения изменения содержания глюкозы в
крови человека датчиком Combo Glucometer (CoG). https://cnogacare.co/
98
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.19.74.382
ЦИРКАДНЫЙ РИТМ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ В ФАЗУ
АНУРИИ ОСТРОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ДЕТЕЙ
ПРЕДДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
Мухитдинова Хура Нуритдиновна
доктор медицинских наук, профессор
Центр развития профессиональной квалификации медицинских работников
Тургунова Дилором Пулатовна
ассистент
Центр развития профессиональной квалификации медицинских работников
Алауатдинова Гульхан Инятдиновна
ассистент
Центр развития профессиональной квалификации медицинских работников
Аннотация. На основе изучения данных почасового мониторирования
ОВТ у 17 детей с ОПН, поступивших в ОРИТ РНЦЭМП в фазе анурии в
возрасте от 3,1 до 7 лет выявлено: симпатотоническая реакция в 1 сутки
выражалась в увеличении мезора циркадного ритма ОВТ в 1 группе на
70%, во 2 – на 40% , в 3 группе на 20%, что расценено как обратная связь
симпатотонической реакции исходной тяжести состояния в стадии анурии
у детей в возрасте 3,1-7 лет. У пациентов 3 группы обнаружена постоянная
тенденция к гиперсимпатотонической реакции с достоверно значимым
увеличением мезора циркадного ритма ОВТ на протяжении 12 суток на
40-70%, наиболее выраженными суточными перепадами активности
симпатической регуляции. Выявлена ведущая роль симпатической реакции
в формировании гипердинамического типа гемодинамики во всех 3 группах.
Ключевые слова: циркадный ритм вегетативной регуляции, острая
почечная недостаточность, дети.
Актуальность. Установлено, что перестройки механизмов регуляции
функциональных систем при заболеваниях почек зависят от индивидуально-типологических особенностей ребенка и наименее адаптивным является
симпатикотонический тип вегетативных регуляций, определяющий и менее
благоприятный прогноз на восстановление функций почек.При условии сохранения почечного гомеостаза на физиологическом уровне индивидуаль-
99
Межвузовский научный конгресс
но-типологические особенности взаимосвязей функциональных систем,
определяющие дезорганизацию функций почек, максимально выражены
при гломерулонефрите и тубулоинтерстициальном нефрите. У больных с
пиелонефритом механизмы взаимодействий функциональных систем организма близки к таковым у здоровых детей, что позволяет считать эту форму
нефрита прогностически более благоприятной.Авторы приходят к заключению, что определение типа вегетативных регуляций и системного кровотока позволяет выяснить иерархичность взаимодействий функциональных систем при приобретенных нефритах.Исследователями обнаружено,
что вегетативная нервная система (ВНС) напрямую влияет на выполнение
ими клубочковой фильтрации, канальцевойреабсорбции и секреции в теле
нового хозяина. Трансплантат самостоятельно выбирает оптимальный режим для поддержания прежде всего своей жизнедеятельности и часто проявляет исчерпывающие автономные свойства защиты себя от агрессивного
гуморального влияния метаболитов своего нового хозяина.Гломерулоканальцевый дисбаланс у детей свидетельствует о превышении фильтрационной способности над реабсорбцион­ными возможностями канальцев, что
при определенных условиях неизменно приведет к изменениям в анализе
мочи. Юкстагломерулярный аппарат у детей раннего возраста также еще не
сформирован, при этом вазоактивные системы (ренин-ангиотензин-альдостероновая система — РААС, внутрипочечный аденозин) активны и легко
стимулируются гипоксией. Несмотря на то, что морфологическое созревание почки в целом заканчивается к школьному возрасту (к 3–6 годам), дети
любого возраста попадают в группу риска повреждения почек при том или
ином воздействии на организм. На основе системного подхода исследованы
типологические особенности взаимодействия параметров гомеостатических
механизмов мочеобразователыюй системы, систем кровотока, гемопоэза,
иммунитета, гемокоагуляции у больных нефритами детей школьного возраста. Получены новью данные о закономерностях реорганизации взаимоотношений функциональных систем при разных нозологических формах заболеваний. Установлены новые возможности прогнозирования исхода нефрита на основе характера взаимодействий механизмов оптимизации функции
почек и интегрированных в них функциональных систем организма. Однако
в связи с отсутствием информации по особенности вегетативной регуляции
в условиях фазы анурии острой почечной недостаточности у детей преддошкольного возраста нами сделана попытка изучить и дать оценку ОВТ с целью оптимизации ведения профильных больных [1-6 ].
Цель работы. Изучить и дать оценку изменениям циркадного ритма вегетативной регуляции в фазу анурии острой почечной недостаточности у детей преддошкольного возраста.
100
Высшая школа: научные исследования
Материал и методы исследования. Изучены данные почасового мониторирования ОВТ у 17 детей с ОПН поступивших в ОРИТ РНЦЭМП в фазе
анурии в возрасте от 3,1 до 7 лет из ОРИТ областных детских больниц и филиалов РНЦЭМП. До поступления в клинику все пациенты получали противовоспалительную терапию, направленную на лечение пневмонии , острого
гломерулонефрита, ОКИ, ОРЗ. Всем пациентам проводился гемодиализ, под
контролем гемодинамики, КЩС , системы дыхания, поддерживающая, антибактериальная, противовоспалительная, синдромная коррегирующая интенсивная терапия соответственно существующим в литературе рекомендациям. Благоприятный исход с восстановлением полноценной функциональной
активности почек и выпиской из стационара наблюдался у 13 детей (1 и 2
группы), неблагоприятный исход – у 4 детей (3 группа). Первую группу
составили пациенты, получившие интенсивную терапию в условиях ОРИТ
до 10 суток (5 больных), вторую - дети с благоприятным исходом после интенсивной терапии на протяжении 12 – 45 суток (8 пациентов), третью- 4
больных с неблагоприятным исходом. Представлены данные почасового
мониторирования параметров циркадного ритма ОВТ (оценка вегетативного тонуса). Результаты выявленных изменений составляющих циркадного
ритма осуществляли выведением показателей мезора – среднесуточного
уровня исследуемого показателя, амплитуды циркадных колебаний, размаха
суточных колебаний, показатели акрофазы и батифазы циркадного ритма,
продолжительности инверсии циркадного ритма изучаемых параметров гемодинамики. Данные исследований обрабатывались методом вариационной
статистики с использованием программы Excel путем расчета средних арифметических величин (M) и ошибок средних (m). Для оценки достоверности
различий двух величин использовали параметрический критерий Стьюдента (t). Взаимосвязь динамики исследуемых показателей определяли методом
парных корреляций. Критический уровень значимости при этом принимали
равным 0,05.
Результаты и их обсуждение. Симпатотоническая реакция в 1 сутки выражалась в увеличении мезора циркадного ритма ОВТ в 1 группе на 70%,
во 2 – на 40% , в 3 группе на 20%, что расценено как обратная зависимость
симпатотонической реакции исходной тяжести состояния в стадии анурии у
детей в возрасте 3,1-7 лет (таб.1).
Таблица 1.
Динамика мезора циркадного ритма ОВТ, Ед.
Дни
1
2
1 группа
1,7±0,3
1,4±0,1
2 группа
1,4±0,2
1,3±0,1
3 группа
1,2±0,2
1,4±0,2
101
Межвузовский научный конгресс
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1,2±0,1*
1,2±0,1*
1,4±0,1
1,2±0,2
1,4±0,04‴
1,5±0,1‴
1,4±0,1
1,3±0,1
1,4±0,1
1,5±0,2
1,4±0,1
1,5±0,1
1,7±0,1
1,4±0,1
1,5±0,1
1,4±0,1
1,3±0,2
1,7±0,1
1,5±0,1
1,5±0,2
1,2±0,1
1,3±0,1
1,4±0,2
1,3±0,2
1,3±0,1
1,7±0,3
1,5±0,2
0,8±0,2*
1,1±0,2
1,4±0,4
1,3±0,1
1,3±0,1
1,6±0,1*
1,5±0,1
1,8±0,2* ●
1,9±0,1*●
1,9±0,1*●
1,9±0,2*●
1,6±0,2
1,7±0,2*
1,7±0,2*
1,7±0,1*●
1,5±0,2
1,7±0,2*
1,6±0,2
1,6±0,1*
1,5±0,2
1,6±0,2
1,5±0,3
1,6±0,2
1,7±0,2*●
1,5±0,1
1,6±0,1*
1,5±0,3●
1,5±0,1●
1,5±0,2
1,4±0,2
1,6±0,2
Таблица 2.
Средний циркадный ритм вегетативной регуляции, ед.
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
102
1 группа
1,3±0,2
1,3±0,1
1,3±0,1
1,3±0,2
1,3±0,1
1,3±0,1
1,4±0,2
1,5±0,2
1,5±0,2
2 группа
1,3±0,2
1,3±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
3 группа
1,5±0,2
1,6±0,3
1,6±0,2
1,7±0,2
1,7±0,2‴
1,8±0,2‴
1,7±0,2
1,6±0,2
1,6±0,2
Высшая школа: научные исследования
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
1,4±0,1
1,4±0,2
1,5±0,2
1,4±0,3
1,4±0,2
1,5±0,3
1,4±0,1
1,2±0,1
1,3±0,1
1,2±0,2
1,2±0,02
1,3±0,2
1,3±0,2
1,3±0,2
1,3±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,5±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,5±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,4±0,2
1,7±0,2
1,6±0,3
1,6±0,2
1,6±0,2
1,6±0,2
1,5±0,2
1,6±0,2
1,6±0,2‴
1,5±0,2
1,5±0,2
1,6±0,2‴
1,6±0,2
1,6±0,2
1,6±0,2
1,5±0,2
*-достоверно относительно данных 1 суток
‴-достоверно относительно показателя в 1 группе
●-достоверно относительно показателя во 2 группе
Выявленная особенность мезора циркадного ритма ОВТ в 1 сутки у детей
2 и 3 групп возможно связана наряду с другими причинами, связанными с
проведением необходимой более активной стресс-лимитирующей интенсивной терапии вплоть до перевода на ИВЛ применением препаратов, обладающих симпатолитическим эффектом (противосудорожные, снотворные,
транквилизаторы, сосудорасширяющие). В динамике достоверно значимое
уменьшение стрессовой мобилизации ВНС в 1 группе выявлено на 3, 4 сутки
на 50%. В то время как неустойчивое уменьшение мезора циркадного ритма
ОВТ во 2 группе отмечено только на 26 сутки на 60% (рис.1). В отличие от
первых двух групп детей с благоприятным исходом у пациентов 3 группы
обнаружена постоянная тенденция к гиперсимпатотонической реакции с достоверно значимым увеличением на протяжении 12 суток на 40-70%. Таким
образом, одним из патогенетических механизмов в танатогенезе детей с
ОПН является практически постоянная гиперфункция симпатической структуры ВНС, свидетельствовавшая о неэффективности борьбы с этиологическим фактором , недостаточности коррекции патогенетических механизмов,
приведших к истощению энергетических ресурсов с фатальным исходом. В
то же время поддержание жизнеспособности на клеточном уровне эффективной борьбой с энергодефицитным состоянием, возможно, позволило бы
продлить, поддержать защитные компенсаторные механизмы в условиях
тяжелых нарушений, обусловленных обширными деструктивными процессами не только в мочевыделительной системе. Наиболее выраженная симпа-
103
Межвузовский научный конгресс
тотоническая реакция у детей 3 группы подтверждена средним циркадным
ритмом ОВТ (таб.2). Обнаружено достоверно значимое превышение показателя ОВТ относительно данных 1 группы в 12 часов на 40%, в 13 часов
на 50%, в 24 часа – на 40%, в 3 часа- на 40%. Таким образом, чрезмерность
гиперсимпатотонической мобилизации выражалась у детей 3 группы как в
дневное время , так и в ночные часы (рис.2).
Рисунок 1. Мезор циркадного ритма ОВТ при ОПН в возрасте 3,1-7л, ед.
Рисунок 2. Средний циркадный ритм вегетативной регуляции при ОПН в
возрасте 3,1-7 лет , ед.
Рисунок 3. Динамика амплитуды циркадного ритма ОВТ, ед.
104
Высшая школа: научные исследования
В 1 группе амплитуда циркадного ритма ОВТ в динамике волнообразно
менялась от 0,1 ед. до 0,5 ед с периодом колебания в 3 – 4 суток (рис.3). Во
2 группе при том же периоде колебания амплитуда циркадного ритма ОВТ
на 6 -20 сутки становилась более стабильной, но в последующие 22-28 сутки
увеличилась до 0,6-0,4 ед, свидетельсвуя об увеличении симпатотонической
реакции в более поздние сроки. Обнаруженная особенность 2 группы была
обусловлена вторичной воспалительной реакцией уже на фоне восстановления выделительной активности почек. Наиболее выраженная гиперсимпатотоническая реакция в 3 группе отмечена на 7 сутки увеличением амплитуды
циркадного ритма ОВТ до 1 ед. Повторный рост амплитуды на фоне сравнительно более выраженной гиперсимпатотонии относительно первых двух
групп произошел на 21 сутки, сменившись симпатолитическим эффектом
на 25 сутки, свидетельствовавшим о тяжелой вегетососудистой дистонии в
условиях продолжительной анурии.
Рисунок 4. Изменение суточных колебаний ОВТ, ед.
Суточные перепады активности симпатической регуляции оказались
наиболее выражены у детей 3 группы на 7 сутки (рис.4) . Несмотря на восстановление мочевыделительной активности во 2 группе после 23 суток
сохранялась тенденция гиперсимпатотонической реакции .
105
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 5. Корреляционные связи ОВТ
Выявлена прямая сильная корреляционная связь ПМК от ОВТ ( 0,95 ) в
1 группе, несколько менее выраженная в 3 группе ( 0,78 ) (Рис.5). Обратная
корреляционная связь ОВТ и ОПСС (-0,88) , при прямой корреляции ОВТ и
МОК (0,8) характеризовали ведущую роль симпатической реакции в формировании гипердинамического типа гемодинамики во всех 3 группах.
Рисунок 6. Продожительность сдвига акрофазы ОВТ
Наиболее продолжительная инверсия циркадного ритма ОВТ – 11 суток
выявлена у детей 2 группы , в то время как в 1 и 3 группах, сдвиг акрофазы
на ночные часы наблюдался, соответственно, на протяжении 3 и 4 суток
(рис.6). В процентном выражении смещение пика акрофазы циркадного
ритма ОВТ в 1 группе составило 52%, во 2 – 40%, в 3 группе – 13%. Наиболее продолжительную гиперсимпатотоническую реакцию в ночные часы
106
Высшая школа: научные исследования
можно объяснить несостоятельностью ваготонических влияний, часто характерной для больных гипертонической болезнью. Скорее всего, выявленную особенность гемодинамики во 2 группе – наклонность к артериальной
гипертензии в ночные часы имеет смысл учитывать в процессе продолжительной вазоактивной хронотерапии детей, перенесших острую почечную
недостаточность.
Вывод. Симпатотоническая реакция в 1 сутки выражалась в увеличении мезора циркадного ритма ОВТ в 1 группе на 70%, во 2 – на 40% , в 3
группе на 20%, что расценено как обратная зависимость симпатотонической
реакции исходной тяжести состояния в стадии анурии у детей в возрасте
3,1-7 лет. У пациентов 3 группы обнаружена постоянная тенденция к гиперсимпатотонической реакции с достоверно значимым увеличением мезора
циркадного ритма ОВТ на протяжении 12 суток на 40-70%, наиболее выраженными суточными перепадами активности симпатической регуляции.
Выявлена ведущая роль симпатической реакции в формировании гипердинамического типа гемодинамики во всех 3 группах.
Источники
1. http://elib.usma.ru/bitstream/usma/7626/1/UMK_2021_024.pdf
2. https://meduniver.com/Medical/Physiology/lechenie_opn_u_detei.html
3. https://www.lvrach.ru/2011/06/15435206
4. https://lib.medvestnik.ru/articles/Fiziologiya-vegetativnoi-regulyaciifunkcii-pochek-i-mochevogo-puzyrya-Klinicheskaya-znachimost.html
5. https://dendrit.ru/page/show/mnemonick/patofiziologiya-pocheklekciya-3/
6. https://www.dissercat.com/content/sistemnye-mekhanizmy-regulyatsiigomeostaticheskikh-funktsii-pochek-pri-priobretennykh-nefri
107
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.85.99.383
ЦИРКАДНЫЙ ИНДЕКС В ФАЗУ АНУРИИ ОСТРОЙ ПОЧЕЧНОЙ
НЕДОСТАТОЧНОСТИ У ДЕТЕЙ В ВОЗРАСТЕ 3,1-7 ЛЕТ
Мухитдинова Хура Нуритдиновна
доктор медицинских наук, профессор
Центр развития профессиональной квалификации медицинских работников
Шомуродов Акмал Янгибой угли
Анестезиолог-реаниматолог
Городская детская клиническая больница №2, г. Ташкент, Узбекистан
Абдуллаев Рустам Тулкунович
Анестезиолог-реаниматолог
Республиканский научный центр экстренной медицинской помощи
Аннотация. Изучены данные почасового мониторирования ЧСС у 17
детей с ОПН в фазу анурии. Стойкое превышение сердечного ритма как в
дневное, так и в ночное время суток на 25% с наиболее продолжительной
инверсией циркадного ритма ЧСС относительно показателя 1 и 2 групп
у детей 3 группы соответствовало сравнительно наиболее тяжелому
состоянию. Выявленный в 1 сутки исходно гиперсимпатотонически
ригидный сердечный ритм у всех пациентов в динамике обнаружил
тенденцию к нормализации только у пациентов 1 группы на 8 сутки лечения.
Тенденция к нормализации показателя ЦИ сопровождалась увеличением ЧСС
у детей 1 группы. Наибольшее количество прямых сильных корреляционных
связей, характеризующих выраженную компенсаторную активность
функциональных систем, обнаружено у детей 1 группы.
Ключевые слова: циркадный ритм, частота сердечных сокращений,
анурия, дети.
Актуальность. Одним из ведущих патогенетических механизмов развития ОПН является гиперсимпатотоническая реакция, обусловливающая
спазм периферических, в том числе почечных сосудов, обеспечивающих
адекватность компенсаторной централизации кровообращения в условиях
дегидратации (гиповолемии), других стрессовых реакциях организма. У здоровых людей в работе системы кровообращения наблюдается определенная
цикличность: днем сердце бьется чаще, чем ночью. Одним из объективных
108
Высшая школа: научные исследования
показателей физиологической цикличности является циркадный индекс
(ЦИ). Расчет производится по формуле: ЦИ = Средняя ЧСС в дневное время
(с 7.00 до 22.00)/Средняя ЧСС в ночное время (с 23.00 до 7.00) На показатель
не влияет ни возраст, ни пол исследуемого. Исключение – дети до 1 года:
из-за особенностей физиологии у грудного ребенка ЦИ может быть немного
меньше и в среднем составляет 1,15. В практической медицине наблюдаются отклонения данного индекса как в сторону увеличения, так и уменьшения. Значение ЦИ в пределах 1,24 -1,44 у.е. (М 1,32 + 0,06) является показателем стабильной вегетативной организации суточного ритма сердца. При
стойком отклонении показателя в меньшую сторону можно говорить о том,
что сократительная способность миокарда снизилась, и у больного развились необратимые изменения в миокарде и хроническая сердечная недостаточность. Снижение ЦИ менее 1,2 отмечается при заболеваниях связанных
с вегетативной “денервацией” сердца и сопряжены с плохим прогнозом и
высоким риском внезапной смерти у больных группы риска. Однако в литературе недостаточно информации по динамике ЦИ в фазу анурии при ОПН
у детей в возрасте 3,1-7 лет, что послужило основанием проведения данного
исследования [1-6 ].
Цель работы. Изучить особенности циркадного индекса у детей с острой
почечной недостаточностью в период анурии в возрасте 3,1-7 лет.
Материал и методы исследования. Изучены данные почасового мониторирования ЧСС у 17 детей с ОПН поступивших в ОРИТ РНЦЭМП в
фазе анурии в возрасте от 3,1 до 7 лет из ОРИТ областных детских больниц
и филиалов РНЦЭМП. До поступления в клинику все пациенты получали
противовоспалительную терапию, направленную на лечение пневмонии ,
острого гломерулонефрита, ОКИ, ОРЗ. В связи с тяжелой прогрессирующей
дыхательной недостаточностью пациентам в первые сутки по показаниям
оказана инвазивная механическая респираторная поддержка. Всем пациентам проводился гемодиализ, под контролем гемодинамики, КЩС , системы
дыхания, поддерживающая, антибактериальная, противовоспалительная,
синдромная коррегирующая интенсивная терапия соответственно существующим в литературе рекомендациям. Благоприятный исход с восстановлением полноценной функциональной активности почек и выпиской из стационара наблюдался у 13 детей (1 и 2 группы), неблагоприятный исход – у 4
детей (3 группа). Первую группу составили пациенты, получившие интенсивную терапию в условиях ОРИТ до 10 суток (5 больных), вторую - дети с
благоприятным исходом после интенсивной терапии на протяжении 12 – 45
суток (8 пациентов), третью- 4 больных с неблагоприятным исходом. Представлены данные циркадного индекса, изучена корреляционная связь циркадного ритма ЧСС с доугими параметрами гемодинамики. Норма циркадного индекса у взрослых мужчин и женщин должна находиться в пределах
109
Межвузовский научный конгресс
1,24-1,44. Оценку изменения составляющих циркадного ритма осуществляли выведением показателей мезора – среднесуточного уровня исследуемого
показателя, амплитуды циркадных колебаний, размаха суточных колебаний,
показатели акрофазы и батифазы циркадного ритма, продолжительность
инверсии циркадного ритма изучаемых параметров гемодинамики. Данные
исследований обрабатывались методом вариационной статистики с использованием программы Excel путем расчета средних арифметических величин
(M) и ошибок средних (m). Для оценки достоверности различий двух величин использовали параметрический критерий Стьюдента (t). Взаимосвязь
динамики исследуемых показателей определяли методом парных корреляций. Критический уровень значимости при этом принимали равным 0,05.
Результаты и их обсуждение. Существенных различий средних значений ЧСС в фазу анурии ОПН в 1 (104±5 в минуту) и 2 (106±6 ударов в минуту) группах в зависимости от тяжести состояния у детей преддошкольного
возраста не выявлено. Достоверно значимое отличие – рост на 25% средней
ЧСС (130±7 в минуту) у детей 3 группы соответствовало сравнительно наиболее тяжелому состоянию.
Таблица 1.
Динамика мезора циркадного ритма ЧСС
Дни
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
110
1 группа
117±10
104±4
100±4
98±4
101±3
102±6
2 группа
95±6*
98±2
106±3
108±3*
105±4
100±2
106±3
108±3ˮ
108±2ˮ
115±3ˮ
113±4ˮ
107±4
109±5 ˮ
107±6
111±6ˮ
117±5ˮ
108±5
104±2
92±3
99±3
3 группа
107±9
127±16‴
116±4*‴
117±6*
131±3*‴ˮ
142±11*‴ ˮ
141±7‴ ˮ
146±5‴ ˮ
148±3‴ ˮ
140±5‴ ˮ
125±6‴ ˮ
134±4‴ ˮ
134±6‴ ˮ
139±5‴ ˮ
125±5‴ ˮ
130±4‴ ˮ
132±6‴ ˮ
133±6‴ ˮ
132±7‴ ˮ
130±6‴ ˮ
Высшая школа: научные исследования
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
101±4
99±4
100±4
111±3
114±8
92±4
110±6
131±9ˮ
126±7‴ ˮ
138±5‴ ˮ
133±7‴ ˮ
133±6‴ ˮ
130±6‴ ˮ
126±11‴
126±7‴ ˮ
119±5
116±8
128±6 ˮ
Таблица 2.
Средний циркадный ритм ЧСС
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
1
2
3
4
5
6
7
1 группа
104±3
104±4
104±4
102±3
105±6
107±7
106±5
107±7
107±8
107±9
109±12
110±7
107±7
107±6
109±7
101±4
100±4
96±2
98±5
97±4
96±5
97±7
99±5
101±3
2 группа
104±7
106±7
106±7
107±7
107±10
108±9
107±8
108±7
106±7
107±6
106±8
108±7
110±8
110±8
108±7
106±6
106±6
105±7
105±7
103±7
103±7
103±7
105±7
105±7
3 группа
129±10* ‴
129±10* ‴
130±9*‴
134±9*‴
134±9*‴
133±10*‴
131±9*‴
130±9*‴
133±8*‴
133±11*‴
131±9*‴
131±10*‴
129±10*
129±11*
130±9*‴
129±8*‴
130±8*‴
130±9*‴
127±9*‴
129±11*‴
130±11*‴
130±10*‴
130±9*‴
130±9*‴
*-достоверно относительно показателя в 1 группе
‴-достоверно относительно показателя 2 группы
ˮ-достоверно относительно показателя в 1 сутки
111
Межвузовский научный конгресс
В 1 сутки интенсивной терапии более заметная тенденция к учащению
сердечного ритма была в 1 группе. Во 2 группе показатель мезора циркадного ритма ЧСС оказался наиболее близок к норме (на 18% меньше, чем в
1 группе). На протяжении наблюдения в 1 группе сохранялась умеренная
наклонность к тахикардии. У пациентов 2 группы статистически значимое
увеличение мезора циркадного ритма ЧСС отмечено на 8,9,10,11,13,15,28
сутки на 14% (8 сутки) до 37% на 28 сутки, что свидетельствует о неустойчивости сердечной функции даже при благоприятном исходе у детей (таб.1).
Отличительным признаком в 3 группе явилось стойкое превышение сердечного ритма относительно показателя в 1 сутки на 20%, а также больше
показателя во 2 группе на протяжении всего наблюдения, начиная со вторых
суток на 28% , увеличиваясь и превышая показатель 2 группы на 9 сутки на
37%, с некоторым уменьшением различия в последующие дни (рис.1). Средний циркадный ритм ЧСС также свидетельствовал о стойкой тахикардии,
свойственной детям 3 группы как в дневные, так и в ночные часы, когда
отличие показателя ЧСС детей с неблагоприятным исходом относительно 1
группы составило в среднем 20% в дневное время, более 30% в ночные часы
(таб.2). Достоверно значимое превышение ЧСС в 3 группе выявлено относительно 2 группы также на протяжении и светового и темнового периодов
суток (рис.2).
Рисунок 1. Динамика мезора циркадного ритма ЧСС в фазу анурии ОПН у
детей 3,1-7 лет, в минуту.
112
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 2. Средний циркадный ритм ЧСС в возрасте 3,1-7 лет,
уд.в минуту.
Наиболее выраженная нестабильность функции синусового узла выявлена у детей с неблагоприятным исходом (рис.3). Так, увеличением амплитуды циркадного ритма ЧСС наблюдалось на 2, 6, 19, 26 сутки, являясь одним
из ведущих признаков развивающейся острой сердечной недостаточности. В
то время как максимальное значение амплитуды циркадного ритма ЧСС во
2 группе наблюдалось на 15,25,27 сутки в пределах 15, 22 ударов в минуту.
В 1 группе наибольшая амиплитуда циркадного ритма ЧСС в 1 сутки – 25
ударов в минуту в последующие дни уменьшилась до 5 – 9 ударов в минуту,
свидетельсвуя о стабилизации сердечного ритма в условиях эффективной
стресс-лимитирующей терапии, восстановления выделительной активности
мочевыделительной системы.
Рисунок 3. Динамика амплитуды циркадного ритма ЧСС , уд. в минуту.
113
Межвузовский научный конгресс
Известно диагностическое и прогностическое значение отклонений ЦИ.
Выявленный в 1 сутки исходно гиперсимпатотонически ригидный сердечный ритм в динамике обнаружил тенденцию к нормализации только у пациентов 1 группы на 8 сутки лечения. В то время как во 2 и 3 группах на
протяжении всего наблюдения показатель ЦИ колебался в пределах 0,87
(на 6 сутки) до 1,16 На 26 сутки) в 3 группе. Таким образом, у пациентов 2
и 3 групп обнаружена практически постоянная вегетативная “денервация”
сердца, сопряженная с плохим прогнозом и высоким риском внезапной
смерти у больных 3 группы (рис.4).
Рисунок 4. Динамика циркадного индекса в 3,1-7 лет, ед.
Рисунок 5. Продолжительность смещения акрофазы циркадного ритма
ЧСС
Продолжительность инверсии циркадного ритма ЧСС составила 10 , 9
, 1 суток, что составило в 3 группе 33%, во 2 группе 30% и в 1 группе 16%
от общей продолжительности лечения . Таким образом, выраженность смещения пика акрофазы ЧСС соответствовало тяжести состояния больных в
стадии анурии ОПН в возрасте 3,1-7 лет (рис.5).
114
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 6. Корреляционные связи ЧСС 3,1-7 лет
Наибольшее количество прямых сильных корреляционных связей обнаружено у детей 1 группы, характеризующих выраженную компенсаторную
активность функциональных систем. Во 2 и 3 группах отмечено некоторое
уменьшение выраженности корреляционных связей ЧСС (рис.6) . Выявленные особенности соответствовали активному участию ЧСС в формировании гипердинамического типа гемодинамики при ОПН. Обращает внимание
прямая зависимость ПМК от ЧСС у всех пациентов в условиях гиперсимпатотонической реакции. Последнее наводит на мысль целесообразности
не только коррекции сердечного ритма, но и необходимость профилактики развития энергодефицитного состояния миокарда, одного из ведущих
факторов патогенеза острой сердечной недостаточности в условиях анурии,
экстракорпоральной детоксикации у детей.
Рисунок 7. Корреляционные связи циркадного индекса
115
Межвузовский научный конгресс
Обнаружена прямая сильная корреляционная связь показателя ЦИ и ЧСС
(0,75), то есть рост показателя ЦИ сопровождался увеличением ЧСС у детей 1 группы.
Вывод. Стойкое превышение сердечного ритма как в дневное, так и в
ночное время суток на 25% с наиболее продолжительной инверсией циркадного ритма ЧСС относительно показателя 1 и 2 групп у детей 3 группы
соответствовало сравнительно наиболее тяжелому состоянию. Выявленный
в 1 сутки исходно гиперсимпатотонически ригидный сердечный ритм у всех
пациентов в динамике обнаружил тенденцию к нормализации только у пациентов 1 группы на 8 сутки лечения. Тенденция к нормализации показателя ЦИ сопровождалась увеличением ЧСС у детей 1 группы. Наибольшее
количество прямых сильных корреляционных связей, характеризующих
выраженную компенсаторную активность функциональных систем, обнаружено у детей 1 группы.
Источники
1. https://tulrb.ru/info/interesnoe/chto-takoe-tsirkadnyj-indeks-i-zachemego-izmeryayut
2. https://gabr.org/perevod/article255.htm
3. https://vbgi.ru/cough/sochetannaya-cherepno-mozgovaya-travmasochetannaya-cherepno-mozgovaya-i/
4. https://medbe.ru/materials/politravma/sochetannaya-cherepnomozgovaya-travma-chast-2/?PAGEN_2=6
5. https://bolitsosud.ru/davlenie/arterialnoe-davlenie-pri-cherepnomozgovoj-travme.html
6. http://vmede.org/sait/?id=Nevrologija_neiroserg_konoval_2009_
tom2&menu=Nevrologija_neiroserg_konoval_2009_tom2%D3%E4&page=13
116
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.49.93.384
УДК 621.78
ПОВЫШЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ШТАМПОВ ХОЛОДНОЙ
ШТАМПОВКИ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Бердиев Дороб Муртович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой
Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова
Тошматов Равшан Кобилович
докторант
Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова
Кузиев Гайрат Шавкатович
докторант
Ташкентский государственный технический университет им. И. Каримова
Аннотация. На основании исследований характера износа инструмента
для холодной штамповки установлена целесообразность применения
термической обработки закалкой с промежуточным отпуском. Данная
обработка повышает стойкость штампового инструмента в 2–3 раза.
Ключевые слова: термическая обработка, твердость, плотность
дислокаций, промежуточный отпуск, низколегированная сталь.
Введение. При холодной штамповке рабочий инструмент (штамп) испытывает очень высокие контактные напряжения (3÷5 кПа) [1], поэтому материалы, из которых изготовляют штампы, должны обладать определенными
физическими свойствами, характеризуемые комплексам таких показателей,
как твердость, вязкость, предел прочности [1].
Только высокая твердость материала не обеспечивает требуемый ресурс
инструмента, так как материал, например, с низкой вязкостью склонен к
хрупкому разрушению. Эффективная работа инструмента обеспечивается
сочетанием высокой твердости, достаточной вязкостью и прочностью.
Низкий отпуск стали (150÷200 ºС) после закалки на мартенсит приводит
к небольшому снижению твердости (до HRC = 60) материала, но при этом
повышает его вязкость.
Для вырубных штампов используют углеродистые стали с небольшой
прокаливаемостью, имеющие невысокую твердость (HRC = 58÷60), но достаточную для данных операций вязкость.
117
Межвузовский научный конгресс
Анализ штампового инструмента на предприятии АО «Узметкомбинат»
показал, что для изготовления инструмента для холодной штамповки широко используют стали У8, У8А, У10, У10А, 9ХС и Х12М, в некоторых случаях применяют вставки из твердого сплава. Данный инструмент применяют
на операциях пробивки, вырубки, отрезки и холодной высадки. Анализ отработавшего инструмента показал, что его ресурс в основном определяет
процесс изнашивания. Однако имеет место и хрупкое разрушение, обусловленное не только неточной центровкой, а и недостаточной вязкостью материала.
Материалы и методы исследование
Штамповый инструмент изготовляют из углеродистой стали, которую
закаляют, нагревая на 30÷50 оС выше критической температуры Ас1, с отпуском при температурах Tо = 180÷200 ºС, что повышает износостойкость и
прочность инструмента [2]. Однако иногда этого недостаточно [3], поэтому
применяют различных способы дополнительного упрочнения: химико-термическую обработку, лазерную [4], что сопряжено со значительными затратами.
Наиболее эффективный метод упрочнения основан на использовании нестандартных режимов термической обработки [5, 6], повышающие предел
текучести стали в результате эффекта структурного наследования, при котором в материале создается максимальная дефектность кристаллической
решетки [6−8].
Исследования зависимостей между параметрами структуры стали и ее износостойкостью показали, что эксплуатационные свойства стали во многом
определяются тонкой структурой материала [9]. Поэтому при оптимизации
термической обработки использовали рентгеноструктурный и металлографический анализы. Для этих целей исследовали эвтектоидную углеродистую сталь У8 (ГОСТ 8559–75) промышленной выплавки, которая широко
используется при производстве инструмента для холодной штамповки.
Чтобы сохранить мелкое зерно в структуре при окончательной термической обработке и исключить отпуск, сталь нагревали в соляных ваннах, а
закалку осуществляли в селитровой ванне при температуре 180 ºС.
Образцы нагревали до разных температур Tз1 = 820; 900; 1000; 1100;
1150; 1200; 1260 оС; время нагревания составляло 5 мин. Для образования
мартенситной структуры после первой закалки образцы охлаждали в воде,
а затем в масле.
Закаленные образцы подвергали промежуточному отпуску при температурах Tп.от = 200; 300; 350; 450 ºС. Образцы нагревали в соляной ванне до температуры 820 ºС и выдерживали в течение 5 мин. При охлаждении образцов
по границам зерна аустенита выделялась сетка троостита.
118
Высшая школа: научные исследования
Из полученных образцов изготовляли шлифы травлением: в 4 %-ом растворе азотной кислоты в этиловом спирте, насыщенным раствором никрановой кислоты в этиловом спирте, насыщенным раствором никрановой кислоты с добавками моющих веществ. Величину зерна аустенита определяли по
ГОСТ 5639−65.
Металлографический анализ выполняли на микроскопе МИМ-8М [10],
а рентгеноструктурный анализ − на дифрактометре ДРОН-2.0 [11]. Исследовали тонкую структуру стали, т. е. плотность дислокаций, количество
остаточного аустенита, период кристаллической решетки, количество углерода в фазах закаленной стали. Прокаливаемость стали определяли по ГОСТ
5657−69 на установке торцевой закалки [12].
Основные результаты
На рис. 1 представлены зависимости изменения среднего диаметра dср
зерна аустенита в стали У8 после термической обработки от температуры Tз1
предварительной закалки. Установлено, что величина зерна аустенита в образцах, прошедших обработку, на 1−2 балла мельче по сравнению с зернами
в металле после печного нагревания.
Рисунок 1. Зависимости изменения среднего диаметра dср аустенитного
зерна в стали У8 после термической обработки от температуры T
предварительной закалки без отпуска (1) и при Tп.от = 200 (2); 300 (3);
350 (4); 450 ºС (5)
Кроме того, первая закалка после нагревания образца до 1100 ºС обеспечивает дополнительное уменьшение зерна на 1−2 балла. Оптимальные
температуры промежуточного отпуска Tп.от = 200; 350 и 450 °С, они обеспечивают стабильность зерна аустенита при температурах первой закалки Tз1
119
Межвузовский научный конгресс
= 1100÷1150 °С. Первая закалка и высокие температуры способствуют росту
зерна аустенита и игл мартенсита (до 1 балла при Tз1 = 1260 ºС).
Вторая закалка при Tз2 = 820 ºС после промежуточного отпуска при Tп.от =
450 ºС обеспечивает получение мелкоигольчатого мартенсита. Причем наиболее мелкий мартенсит получают при Tз1 = 1100 ºС. При этом нерастворившихся частиц цемента не обнаружено, что указывает на полный переход
углерода в твердый раствор.
Таким образом, для получения минимального размера зерна аустенита
предпочтительным является предварительная закалка при Tз1 = 1100 ºС и
промежуточный отпуск при Tп.от = 200; 350 и 450 ºС.
Результаты рентгеновских исследований приведены на рис. 2. Установлено увеличение плотности дислокации при предварительной закалке с температур 1100÷1200 ºС. Наиболее устойчивые результаты в этом интервале
температур показали образцы, прошедшие после первой закалки промежуточный отпуск при Tп.от = 450 ºС. Оптимальная температура нагревания при
предварительной закалке Tз1 = 1100÷1150 ºС, так как она обеспечивает растворение тугоплавких примесей: нитридов, оксидов, оксисульфидов. Химическая однородность в аустените приводит при закалке к дроблению блоков
и повышению микронапряжений. Дальнейшее повышение температуры сопровождается гомогенизацией аустенита, а при закалке плотность дефектов
кристаллической решетки фазы уменьшается.
Рисунок 2. Зависимости изменение плотности ρ дислокаций в стали У8 от
температуры T предварительной закалки и отпуска при Tо = 200 ºС, без
отпуска (1) и при Tп.от = 200 (2); 300 (3); 350 (4); 450 ºС (5)
120
Высшая школа: научные исследования
Растворение примесных фаз при высокой температуре обеспечивает их
фиксацию в твердом растворе после закалки. При этом атомы примесей переходят на дислокации и закрепляют их.
Таким образом, в отличие от представленных в работе [13] данных было
установлено, что максимальная дефектность кристаллического строения
(при принятой технологии термической обработки) приходится на те же
температуры, при которых она наблюдалась при первой закалке. Смещения
максимума дефектности кристаллического строения в зону более высоких
температур не наблюдается. Следовательно, с позиций максимального повышения сопротивления стали пластическому деформированию при трении оптимальными температурами предварительной закалки являются Tз1 =
1100÷1150 ºС, а для промежуточного отпуска Tп.от = 200 и 450 ºС.
Поскольку полумартенситная зона в присутствии остаточного аустенита при большой дисперсности структуры не является пределом прокаливаемости инструментальных сталей, прокаливаемость определяли по толщине
закаленного слоя с мартенситной структурой, т. е. по толщине слоя с твердостью HRC = 60. Предварительная закалка образцов независимо от температуры первого нагревания не вносит существенных изменений в прокаливаемость стали У8 при повторной закалке. Результаты показали, что прокаливаемость по мартенситной зоне составляет ≈ 3 мм, что соответствует
реальному критическому диаметру (10 мм) при охлаждении в воде.
Исследования [6, 9, 13] показали, что есть прямая связь между износостойкостью и состоянием тонкой структуры.
Учитывая, что плотность дислокации мало изменяется при Tз1 = 1100÷1150
ºС, было решено рекомендовать для термической обработки именно этот интервал температур.
Промежуточный отпуск при Tп.от = 450 ºС наиболее предпочтителен, так
как обеспечивает не только стабилизацию дислокационной структуры, но
в большей степени снижает внутренние напряжения после первой закалки.
Для оценки влияния закалки с промежуточным отпуском на деформацию
инструмента в производственных условиях инструмент измеряли до и после
термической обработки.
Были изготовлены матрицы просечного инструмента ШМС−12709 (АО
«Узметкомбинат») для отверстия с диаметром 6 мм. Допуск на диаметр
определяли по последней операции – развертке отверстия. Пуансоны просечного инструмента ШМС−12709 изготовили с припуском по диаметру под
окончательную шлифовку.
После термообработки изменение диаметра пуансона не превышало 0,02
мм, изменение диаметра матрицы составило не более 0,08 мм, что не превышает допустимые границы деформации при одинарной термической обработке (нагревание на 30÷50 оС выше критической температуры Ас1, с отпуском при температуре Tо = 180÷200 ºС).
121
Межвузовский научный конгресс
Стойкость обработанных в стандартном режиме штампов составляла
6÷10 тыс. штамповок. Стойкости просечного инструмента, обработанного
закалкой с премежеточным отпуском, составили: 27÷34 тыс. штамповок для
матрицы с твердостью HRC = 60÷62, 16÷30 тыс. штамповок для матрицы с
HRC = 58÷60.
Выводы. Стойкость инструмента из инструментальных сталей, обработанных закалкой с промежуточным отпуском, в 2–3 раза выше стойкости
сталей, прошедших стандартную термообработку.
Список источников
1. Околович Г.А. Штамповые стали для холодного деформирования
металлов: Монография. Барнаул: АлтГТУ, 2010. 202 с.
2. Брыков М.Н., Ефременко В.Г., Ефременко А.В. Износостойкость
сталей и чугунов при абразивном изнашивании. Херсон: Гринь Д. С., 2014.
364 с.
3. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векелер Ю.Г. Специальное стали. М.:
МИСиС, 1999. 408 с.
4. Mukhamedov A.A. The Influence of the Thermal History on the structure and
Properties of Steel // The physics of Metals and Metallography. 1992. Vol. 74. N.
5. P. 482–487.
5. Структурная наследственность в низкоуглеродистых мартенситных
сталях / С. С. Югай, Л. М. Клейнер, А. А. Шоцев, И. Н. Митрохович //
Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 12. С. 24−29.
6. Бердиев Д.М., Юсупов А.А., Тошматов Р.К. Увеличение стойкости
штампов холодной штамповки методом закалки с промежуточным
отпуском // Вестник машиностроения. 2022. № 7. С. 61–64. DOl: 36652/00424633-2022-7-61-64
7. Structural heredity in low-carbon martensitic steels / S. S. Yugai, L. M.
Kleiner, A. A. Shatsov, N. N. Mitrokhovich // Metall Sciens and teat treatment.
2004. Vol. 46. N. 11,12. P. 539−542.
8. Dyuchenko S.S. Heredity in phase transformation: mechanism of the
phenomenon and effect on the properties // Metall Science and heat treatment.
2000. Vol. 42. N. 3−4. P. 122−126.
9. Бердиев Д.М., Тошматов Р.К., Абдуллаев А.Х., Комилова Г.М.
Повышение стойкости штампов холодной штамповки методом
термического обработки // Universum: Техническин наук. 2022. № 10(103).
С. 66–69. URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/14447
10. Батаев В.А., Батаев А.А., Алхимов А.П. Методы структурного
анализа материалов и контроля качества деталей. М.: Наука, 2007. 224 с.
122
Высшая школа: научные исследования
11. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и
электронно-оптический анализ. М.: МИСиС, 1994. 328 с.
12. Золоторевский В.С. Механические свойства металлов. М.: МИСиС,
1998. 400 с.
13. Бердиев Д.М., Юсупов А.А., Комилова Г.М., Пушанов А.Н. Технология
термоциклической обработки для повышения износостойкости зубчатых
колес // Endless Light in Science. 2023. № 3. С. 156–161. DOI: 10.24412/27091201-2023-156-161
123
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.64.37.385
ДЕЛИГНИФИКАЦИЯ СТЕБЛЕЙ ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ
ПЕРОКСОСОЕДИНЕНИЯМИ БЕЗ КАТАЛИЗАТОРОВ
Пен Роберт Зусьевич
доктор технических наук, ведущий научный сотрудник
Шапиро Ида Львовна
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Марченко Роман Александрович
кандидат технических наук, заведующий кафедрой
Сибирский государственный университет науки и технологий имени
академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
Аннотация. Стебли пшеничной соломы делигнифицировали реакционной
смесью «уксусная кислота – пероксид водорода – вода» при жидкостном
модуле 6 и температуре 93о С. Изучено влияниеконцентрации пероксида
водорода (диапазон варьирования 4 – 6 г-моль/л) и продолжительности
изотермической варки (3 – 6 часов) на выход (49,0 – 55,3 %), степень
полимеризации (308 – 513), йодное число (11,0 – 47,3 мг/г) целлюлозы.
Ключевые слова: солома пшеничная, пероксид водорода, делигнификация,
целлюлоза.
Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки
России на выполнение коллективом научной лаборатории «Глубокой переработки растительного сырья» проекта «Технология и оборудование химической переработки биомассы растительного сырья» (номер темы FEFE2020-0016).
При выполнении работы использовали оборудование Красноярского регионального центра коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН. Выражаем благодарность сотрудникам центра коллективного пользования за
оказанное содействие при проведении исследований.
Введение
Ранее была продемонстрирована возможность делигнификации конопляной костры в среде «пероксид водорода – уксусная кислота – вода» без
использования катализаторов окисления [1]. Установлено, что подходящий
124
Высшая школа: научные исследования
выбор условий процесса позволяет получить целлюлозу, ряд свойств которой соответствует требованиям технических условий к микрокристаллической порошковой целлюлозе.
В предлагаемой публикации приведены результаты изучения процесса
делигнификации аналогичным способом стеблей пшеничной соломы.
На протяжении последних десятилетий прослеживается тенденция увеличения доли соломы злаковых растений в сырьевом балансе целлюлозно-бумажных предприятий многих стран с развитой лесохимической промышленностью. Этому способствует ряд обстоятельств: с одной стороны,
дефицит древесного сырья и необходимость сохранения лесов, как части
глобальной экологической системы планеты; с другой – значительные размеры выращивания зерновых культур во многих регионах мира и необходимость квалифицированного использования соломы, побочного продукта
сельскохозяйственного производства. Первое место по объёму переработки
в целлюлозном производстве и числу опубликованных исследований принадлежит соломе пшеницы.
Методика и результаты исследования
Объектом исследования служили стебли пшеничной соломы., заготовленной в Емельяновском районе Красноярского края. Результаты химического анализа (массовые доли компонентов): целлюлоза (азотнокислотный
метод Кюршнера-Хоффера) 46,8 %; лигнин (сернокислотный метод Класона-Комарова) 22,6 %; экстрактивные вещества (этанольно-толуольный
азеотроп, аппарат Сокслета) 1,22 %; зола (прокаливание при 600оС) 5,1 %.
Измельченное на отрезки 20 ... 30 мм сырье подвергали изотермическому
нагреванию (варкам) при температуре 92...93оС с водным раствором, содержащим уксусную кислоту и пероксид водорода. Постоянные условия варок:
масса соломы 3 г; начальная концентрация уксусной кислоты 4 г-моль/дм3;
жидкостный модуль 6.
В ходе эксперимента изменяли величины двух факторов, отобранных на
основании предшествующих исследований (в скобках – интервалы их варьирования):
Х1 – начальная концентрация пероксида водорода (4 ... 6 г-моль/дм3);
Х2 – продолжительность варки (3 ... 6 часов).
Переменные факторы варьировали в соответствии с планом эксперимента второго порядка на кубе (табл. 1, номера режимов с 1 по 10) [2].
Результаты эксперимента характеризовали следующими показателями
(выходными параметрами):
Y1 – выход целлюлозы, % от массы соломы;
Y2 – степень полимеризации целлюлозы;
Y3 – йодное число целлюлозы, мг/г;
125
Межвузовский научный конгресс
Y4 – доля оставшегося в щелоке пероксида водорода от его начального
количества
в варочном растворе, %.
Степень полимеризации целлюлозы определяли по вязкости её раствора
в ЖВНК (ГОСТ 9105), йодное число – согласно ТУ 9199-005-12043303-2003.
Все опыты повторяли дважды. Для сравнения выполнили варки по режиму № 3, но с добавлением катализатора – серной кислоты (концентрация в
варочном растворе 1,5 %; номер режима 11). Результаты опытов приведены
в табл. 1.
Таблица 1.
Условия и результаты эксперимента (средние значения из двух опытов)
Номер
режима
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Независимые
переменные
Х1,
Х2, час.
г-моль/дм3
4,0
3,0
5,0
3,0
6,0
3,0
4,0
4,5
5,0
4,5
5,0
4,5
6,0
4,5
4,9
6,0
5,0
6,0
6,0
6,0
6,0
3,0
Выходные параметры (результаты
наблюдений)
Y1, %
Y2
Y3, мг/г
Y4, %
55,3
53,3
52,3
51,3
49,7
50,7
49,7
49,0
47,7
47,0
48,7
457
482
513
505
469
451
433
444
386
308
339
47,3
25,6
18,9
24,7
15,6
15,1
11,0
17,3
11,6
11,9
11,0
65,7
61,1
61,2
48,6
46,7
47,8
48,2
39,2
37,8
38,0
–
Для математической обработки использовали пакет прикладных программ Statgraphics Centurion [2]. Зависимости каждого из выходных параметров от переменных факторов аппроксимировали уравнениями регрессии
второго порядка общего вида
Ý = b0 + ƩbiXi + ƩbiiXi2 + b12X1X2; i = 1, 2
(1)
(символ Ý принят для значений выходных параметров Y, прогнозируемых
уравнением регрессии). Статистические характеристики результатов наблюдений и аппроксимации приведены в табл. 2. Полученные уравнения регрессии использовали для графического представления влияния переменных
факторов (в границах интервалов их варьирования) на результаты процесса.
126
Высшая школа: научные исследования
Таблица 2.
Статистические характеристики результатов наблюдений
и уравнений регрессии
Характеристики
Результаты наблюдений:
среднее значение
стандартное отклонение
коэффициент вариации, %
Уравнения регрессии:
b0
b1
b2
b12
b11
b22
коэффициент детерминации, R2, %
стандартная ошибка аппроксимации
статистика Дарбина-Ватсона
Y1
Y2
Y3
Y4
50,7
2,64
5,2
445
60,3
13,6
19,9
10,9
54,7
49,4
10,1
28,5
80,86
-5,93
-4,02
0,05
0,50
0,22
97,2
0,44
2,62
-224,6
100,1
257,7
-32,0
1,8
-14,7
95,5
12,7
1,40
311,1
-65,9
-44,1
3,8
4,1
2,1
96,9
1,91
2,85
157,9
-17,4
-20,6
0,6
1,4
1,1
99,1
0,94
1,60
Рисунок 1. Зависимость выхода целлюлозы от переменных факторов варки
Рисунок 2. Зависимость степени полимеризации целлюлозы
от переменных факторов варки
127
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 3. Зависимость йодного числа целлюлозы от переменных факторов варки
Рисунок 4. Зависимость доля оставшегося в щелоке пероксида водорода
от переменных факторов варки
Выход целлюлозы, степень её полимеризации и доля оставшегося в растворе пероксида водорода, естественно, уменьшаются с увеличением обоих
переменных факторов (рис. 1, 2 и 4), что согласуется с априорной информацией. Сорбционная способность (йодное число) целлюлозы в пределах
изученного факторного пространства заметно уменьшается по мере увеличения значений обоих переменных факторов (рис. 3), но только до достижения степени полимеризации целлюлозы около 400, и далее практически не
изменяется. Это явление обнаружено и обсуждено нами ранее [3].
При сравнении результатов варок по режимам 3 (без катализатора) и 11 (с
сернокислотным катализатором) обнаруживается заметное деградирующее
действие серной кислоты, проявившееся в снижении выхода и степени полимеризации целлюлозы. Для оценки влияния катализатора на физические
свойства целлюлозы волокнистую массу, изготовленную в достаточных количествах по режимам 3 и 11, размололи в ЦРА до 33 ... 35 оШР и выполнили
испытания стандартными методами:
Y5 – отношение степени помола целлюлозы к продолжительности размола, оШР/минуты;
128
Высшая школа: научные исследования
Y6 – плотность отливок, г/см3;
Y7 - разрывная длина отливок, м;
Y8 – сопротивление отливок продавливанию, кПа;
Y9 – сопротивление отливок раздиранию, мН.
Результаты испытаний приведены в табл. 3.
Таблица 3.
Физические свойства целлюлозы (режимы варок 3 и 11), средние
значения из двух опытов
Номер режима Y5, оШР/мин
3
11
6,4
8,6
Y6, г/см3
0,636
0,635
Y7, м
7220
5155
Y8, кПа
279
197
Y9, мН
373
325
Использование серной кислоты увеличило скорость размола целлюлозы, практически не отразилось на плотности отливок и привело к снижению
всех измеренных прочностных свойств.
Заключение
Вопреки сложившемуся мнению, возможна успешная делигнификация
растительного сырья (в частности, стеблей пшеничной соломы) водным раствором пероксида водорода и уксусной кислоты без использования катализаторов окисления, в том числе – серной кислоты, с получением технической целлюлозы, близкой по основным свойствам к сульфатной целлюлозе
из древесины лиственных пород.
Список литературы
1. Пен Р.З., Шапиро И.Л., Марченко Р.А. Делигнификация конопляной
костры пероксосоединениями без катализаторов // Высшая школа: научные
исследования. Материалы Межвузовского международного конгресса
(Москва, 23 июня 2023 г.). М., изд-во Инфинити, 2023, с. 120-125. DOI
10.34660/INF.2023.90.58.185
2. Пен Р.З., Пен В.Р. Статистические методы математического
моделирования, анализа и оптимизации технологических процессов. СПб.:
Лань, 2020. 308 с.
3. Пен Р.З., Шапиро И.Л., Марченко Р.А. Сорбционная способность
(йодное число) пероксидной целлюлозы из стеблей пшеничной соломы и
технической конопли // Высшая школа: научные исследования. Материалы
Межвузовского международного конгресса (Москва, 9 июня 2023 г.). М.,
изд-во Инфинити, 2023, с. 177-180. DOI 10.34660/INF.2023.81.85.120
129
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.58.92.386
УДК 004.65
ТЕХНОЛОГИИ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО ЭМОЦИОНАЛЬНОГО
ИНТЕЛЛЕКТА
Бондарчук Виктория Валерьевна
кандидат технических наук, заведующий отделом
Институт проблем искусственного интеллекта, г. Донецк
Кравченко Наталья Михайловна
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Институт проблем искусственного интеллекта, г. Донецк
Аннотация. В работе представлены технологии компьютерного
проектирования систем искусственного эмоционального интеллекта.
Машинный анализ детекции эмоций по лицу — сложная и инновационная
тема исследования в взаимодействие человека с компьютером. Хотя лицо
отображает разные выражения, распознаваемые человеческими глазами,
компьютеру очень сложно извлечь и использовать информационное
содержание из этих выражений. В данной статье предлагается подход к
распознаванию эмоций на основе системы искусственного эмоционального
интеллекта. Технологии компьютерного проектирования представлены
базовой архитектурой модели, включая динамические, рекурсивные
эмоциональные процессы, инструментальные средства процесса сбора,
обработки информации и управления данными в системе искусственного
эмоционального интеллекта
Ключевые слова: машинный анализ, базовая архитектура модели,
динамические, рекурсивные эмоциональные процессы, детекция эмоций
лица.
Одна из самых интересных и сложных задач в области анализа изображений — распознавание эмоций по лицу. Для взаимодействия компьютера
с человеком необходимо обладать коммуникативными навыками, аналогичными навыкам человека. Одним из таких навыков является способность понимать эмоциональное состояние человека [1]. Исследования в этой области
показали, что выражение лица является наиболее естественным и основным
сигналом для передачи качества и природы эмоций и хорошо коррелирует с
130
Высшая школа: научные исследования
телом и голосом [2]. Часто все люди выражают свои эмоции с помощью выражения лица. Приняты базовыми эмоции, такие как счастье, печаль, гнев,
страх, удивление и отвращение, как предложено [3]. Методы и проблемы
распознавания эмоций по лицу были тщательно изучены в предыдущее десятилетие.
Задача распознавания эмоций по лицу человека решается в несколько
этапов: предварительная обработка изображения: выделение области лица,
обрезка, масштабирование, выравнивание, управление контрастностью;
определение визуальных признаков изображения (геометрия частей лица,
текстура кожи); классификация. Точность распознавания эмоций во многом
зависит от правильности выбора методов предварительной обработки изображений. Для локализации области лица на изображениях чаще всего используются методы: метод Виолы-Джонса (Viola-Jones object detection, VJ);
Single shot multibox detector (SSD); гистограмма направленных градиентов
(Histogram of oriented gradients, HOG); Max margin object detection (MMOD).
Затем выделенная на изображении область лица обрезается и масштабируется. Для решения этих задач применяют выборку Бесселя и распределение Гаусса. Выравнивание – для уменьшения различий внутри классов: для
каждой эмоции выбирается опорное изображение, остальные изображения
выравниваются относительно опорного изображения. Для решения данной
задачи применяют методы: масштабное инвариантное преобразование объектов (Scale-invariant feature transform, SIFT); области интереса (Region of
interest, ROI). Методы регулировки контрастности изображения: выравнивание гистограммы (Histogram equalization, HE); линейное контрастное растяжение (Linear contrast stretching).
На следующем этапе решения задачи распознавания эмоций по лицу выделяют наиболее информативные элементы изображения для дальнейшей
обработки. Для извлечения визуальных признаков применяются различные
методы: методы на основе геометрических объектов, таких как нос, брови,
глаза (дескриптор line edge map, LEM; активная модель формы, Active shape
model, ASM; активная модель внешнего вида, Active appearance model, AAM;
метод сравнения выражений лиц по направленности градиентов HOG; нечеткие функции принадлежности, Fuzzy membership functions; дексриптор
SIFT; курвлет-преобразование, Curvelet Transform); методы на основе моделей внешнего вида, используются текстурные особенности лица (фильтр
Габора, Gabor filter; локальный бинарный шаблон Local binary patterns, локальное фазовое квантование Local phase quantization LPQ, локальный дескриптор Вебера, Weber local descriptor; дискретное вейвлет-преобразование
Discrete wavelet transform, DWT); методы на основе глобальных и локальных
объектов (метод главных компонент, Principal component analysis, PCA; линейный дискриминантный анализ, Linear discriminant analysis, LDA; оптический поток, Optical flow, OF).
131
Межвузовский научный конгресс
На следующем этапе происходит классификация изображений по выделенным признакам и определение выражения лица. Эта задача решается традиционными методами или с помощью нейронных сетей. Традиционные методы: расстояние Хаусдорфа (Hausdorff Distance); классификатор
минимального расстояния (Minimum distance classifier, MDC); алгоритм k
ближайших соседей (k-nearest neighbors algorithm, KNN); линейный дискриминантный анализ LDA; метод опорных векторов (Support vector machine,
SVM); скрытая марковская модель (Hidden Markov models, HMM); дерево
решений (Decision tree).
Искусственные нейронные сети: многослойный перцептрон (Multilayer
perceptron, MLP); глубокие нейронные сети (Deep neural network, DNN):
многослойная прямая нейронная сеть (Multilayer feed forward neural network,
MLFFNN); сверточная нейронная сеть (Convolutional neural netword, CNN);
рекуррентная нейронная сеть (Reccurent neural netword, RNN); комбинация
сверточной и рекуррентной сетей.
В работе [4] указано, что черты лица, такие как брови, глаза, рот и нос,
извлечены с помощью оператора обнаружения границ SUSAN, анализа геометрии и проекции краев для определения эмоций на лице. Джи и Идрисси
использовали заранее разработанную маску из 10 блоков на изображении
лица, локальный бинарный шаблон (LBP). К этим 10 блокам применяется
оператор, который объединяет гистограммы, относящиеся к 10 блокам для
распознавания выражений лиц. Шан и др. [5] предложили 16 640 характеристик LBP, извлеченные из изображений лиц. 50 функции выбираются
Adaboost для каждого выражения, который в основном распространяется в
области глаз и рта. Лю и др. [6] использовали Boosted Deep Belief Network
(BDBN) для выполнения трех этапов обучения функциям изучения, отбора
и построения классификатора в едином цикле рамки. Двухэтапное многозадачное разреженное обучение (MTSL) была предложена [7], которая разделила изображение лица в локальные пятна, а позже были добавлены функции LBP, которые используются для извлечения локального внешнего вида
каждого патча. Однако высокий рейтинг классификации достигнут не был.
Одним из наиболее часто используемых дескрипторов является Габор вейвлет (GW) [8], который является мощным, интенсивным по времени и памяти, чтобы свернуть изображения. Фильтры Габора эффективны для извлечения многомасштабных и многоориентированных данных, коэффициентов
распознавания эмоций.
Несмотря на многочисленные методы, описанные в литературе для распознавания выражения лица, все еще есть много возможностей для исследования новых алгоритмов, для улучшения производительности. Проектируемая система искусственного эмоционального интеллекта позволяет осуществить психоэмоциональную диагностику с элементами реабилитации [9,
132
Высшая школа: научные исследования
с. 178]. Базовая архитектура модели, включая динамические, рекурсивные
эмоциональные процессы (Рис. 1) состоит из: множества компьютерных
устройств внешних пользователей; интелллектуального интерфейса с внешними пользователями; автоматизироанного рабочего места (АРМ) - модуля
визуализации; АРМ специального интерактивного сервиса – личного кабинета; базы знаний; модуля детекции эмоций, диагностики и реабилитации;
модуля формирования отчетных форм; маршрутизатора; модуля специализированных знаний; электронной библиотеки; модуля тренажеров когнитивных дисфункций; модуля тренажеров биологической обратной связи; модуля тестирования и компьютерного устройства оператора базы данных.
Рисунок 1. Диаграмма базовой архитектуры модели системы искусственного эмоционального интеллекта
Вывод
Выполнен аналитический обзор технологий компьютерного проектирования систем распознавания эмоций. Представлена базовая архитектура модели, включая динамические, рекурсивные эмоциональные процессы, инструментальные средства процесса сбора, обработки информации и
управления данными в системе искусственного эмоционального интеллекта. Разработаны инструментальные средства системы искусственного эмоционального интеллекта, мониторинговой информационно-анали­тической
системы психоэмоциональных дисфункций: автоматизированное рабочее
место пользователя - интеллектуального ассистента информационной диагностики. Предложен перспективный проект, концептуальная идея которого
‑ создание условий для развития интерактивной высокотехнологичной эффективной интеллектуальной системы психоэмоциональной диагностики с
элементами реабилитации.
133
Межвузовский научный конгресс
Список источников
1. Fakhreddine K, Milad A, Jamil A S and Mo N A 2008 Human–computer
interaction: overview on state of the art. Int. J. Smart Sens. Intell. Syst. 1(1): 23
2. Cohn J F 2010 Advances in behavioral science using automated facial
image analysis and synthesis. IEEE Signal Process. 27(6): 128–133
3. Ekman P and Friesen A 1978 The facial action coding system. San Francisco,
CA: Consulting Psychologist Press
4. Ji Y and Idrissi K 2010 Learning from essential facial parts and local
features for automatic facial expression recognition. In: Proceedings of CBMI,
8th International Workshop on Content-Based Multimedia Indexing
5. Shan C, Gong S and McOwan P 2009 Facial expression recognition based
on local binary patterns: a comprehensive study. Image Vis. Comput. 27: 803–816
6. Ahmed Khana R, Alexandre B, Konika H and Bouakaza S 2013 Framework
for reliable, real-time facial expression recognition for low resolution images.
Pattern Recogn. Lett. 34: 1159–1168
7. Liu P, Han S and Meng Z 2014 Facial expression recognition via a boosted
deep belief network. In: Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision
and Pattern Recognition (CVPR), pp. 1805–1812
8. Zhong L, Liu Q, Yang P, Huang J and Metaxas N 2015 Learning multiscale
active facial patches for expression analysis. IEEE Trans. Cybernet. 45(8): 1499–
1510
9. Bondarchuk, V. V. Artificial Emotional Intelligence management system:
diagnostics and rehabilitation [Text] / V. V. Bondarchuk // Proceedings of the
International University Forum «Practice Oriented Science: UAE – Russia
– India». – Dubai, UAE. – 19 September 2023. – 200 р. – Р. 178–180. – DOI
10/34660/TNF.2023.30.67.236. – UDC 002.6:004.415.048.65. – ISBN 978-5905695-87-95.
134
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.81.32.387
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЭЛЕКТРОПРОВОДОК НА ОБЪЕКТАХ ИНДИВИДУАЛЬНОГО
ЖИЛИЩНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ВО ВЬЕТНАМЕ
Динь Конг Хынг
кандидат технических наук, преподаватель
Институт противопожарной службы МОБ СР Вьетнам
До Тхи Май Хыонг
кандидат технических наук, преподаватель
Институт противопожарной службы МОБ СР Вьетнам
Аннотация. В статье изложена идея разработки нового устройства для
кон­троля развития предаварийных режимов работы в электропроводках.
Разработанное устройство позволит контролировать процесс начала
развития необратимых процес­сов приводящих к разрушению изоляционных
материалов и развитию аварийных ре­жимов работы, приводящих к пожару.
Ключевые слова: безопасность электропроводок., контроль изоляции,
преда- варийный режим.
Обеспечение пожарной безопасности объектов защиты связано с
неукосни­тельным соблюдений норм и правил, определяющих порядок поведения граждан и использования ими технических средств, представляющих потенциальную опасность как вероятного и возможного источника
зажигания. Среди таких средств электротехнические изделия занимают
лидирующее положение, что обу­словлено рядом причин, основными из
которых являются с одной стороны - по­стоянное увеличение ассортимента
электрических приборов, призванных сделать нашу жизнь комфортнее, а с
другой стороны - игнорирование пользователями этих благ элементарных
правил безопасности, основанных на элементарных зна­ниях, которые были
заложены еще школьной программой. При этом следует осо­бо подчеркнуть,
что большинство нарушений правил безопасной эксплуатации электрических приборов происходит не на производстве, а в быту. Так в соответ­ствии
со статистическими данными наибольшее количество пожаров на объектах индивидуального жилищного строительства связано с эксплуатацией
электриче­ских проводок. Основные нарушения, приводящие к пожарам,
135
Межвузовский научный конгресс
связаны с непра­вильным подбором аппарата защиты по отношению к сечению токоведущей жи­лы и неправильной прокладкой открытых проводок
по поверхностям строитель­ных конструкций, выполненных из горючих материалов. В данном случае имеет место несоответствие рабочего тока (IР),
протекающего по проводнику его допу­стимому значению (Iд) при одновременной установке затрубленного аппарата за­щиты. То есть мы имеем дело
с явлением именуемым перегрузкой. Данное явле­ние сопровождается выделением тепловой энергии непосредственно в электриче­ских проводах. При
этом интенсивность и скорость нагрева проводки зависит от степени несоответствия показателей IР и Iд.
Iр / Iд>1
Чем больше данное соотношение отличается от единицы, тем быстрее в
электропроводных линиях протекают процессы нагрева и с большей скоростью развиваются протекает деструкция электроизоляционных материалов,
то есть перегрузка, сопровождающаяся выделением тепла, заканчивается
коротким замы­канием и пожаром.
Решение данной проблемы является актуальной современной задачей,
ре­шение которой позволит улучшить пожарную статистику. Открытым
остается вопрос как это сделать. Вряд ли можно решить эту проблему административными мерами. Профилактические меры, направленные на проведение разъяснительной работы среди населения быстрее всего также не
дадут ощутимого результата. На наш взгляд решение проблемы лежит в плоскости поиска и разработки техниче­ских средств, способных предупредить
пользователя об аварийном режиме рабо­ты электропроводки на объекте. По
исследоваеию было предложено использовать для этого обратимые термохромные красители, которые изменяют свой цвет при нагреве элементов
электропроводки до критических температур. Действенность данного метода без­условна и подтверждается простотой технического решения и наглядностью, обу­словленной визуальным эффектом, что делает метод пригодным
и понятным для широкого круга граждан, относящихся к разным возрастным группам и социаль­ным слоям. Недостатком метода является то, что
это техническое средство при­годно для использования лишь на открытых и
видимых участках проводной ли­нии. Нельзя недооценивать и вероятность
того, что пользователь может не среагировать на изменение визуальной картины. В связи с этим было принято реше­ние использовать данный эффект
при разработке устройства звукового оповеще­ния о наступлении предаварийного режима.
Новизна проекта заключается в том, что разработано новое техническое устройство контроля развития предаварийных режимов работы
электрооборудо­вания. Научно обоснован выбор термохромного красителя,
экспериментально обоснована возможность использования устройства для
136
Высшая школа: научные исследования
диагностики развития предаварийных режимов работы электрооборудования.
Практическая значимость обоснована тем, что результаты работы позволят проводить оценку пожарной опасности электрооборудования и диагностировать наступление предаварийного режима работы.
Целью данной работы является разработка технического устройства кон­
троля развития пожароопасных режимов работы электрооборудования.
Электроустановки широко распространены на сегодняшний день и явля­
ются одной из основных источников пожаров, в чем можно удостовериться
на основе статистики пожаров.
Анализ пожаров, возникающих при эксплуатации электроустановок, по­
казывает, что наиболее частыми их причинами являются:
• короткие замыкания в электропроводках и электрическом оборудова­
нии;
• воспламенение горючих материалов, находящихся в непосредственной близости от электроприемников, включенных на продолжительное время и оставленных без присмотра;
• токовые перегрузки электропроводок и электрооборудования;
• большие переходные сопротивления в местах контактных соединений;
• появление напряжения на строительных конструкциях и технологиче­
ском оборудовании;
• деструкция изоляции проводников и др.
Всем этим причинам могут способствовать различные факторы, и в дан­
ной работе наибольшее внимание мы уделим термогравиметрическому анализу, как способу оценки ресурса изоляции проводников. Поскольку, казалось бы, из-за такие мелочи как деструкция изоляции проводников возможно возникно­вение крупных пожаров со всеми вытекающими последствиями.
В результате исследования статистических данных о пожарах в зависимо­
сти от причины возникновения пожара, причина неправильной установки и
эксплуатации электрооборудования остается в течении 10 лет приблизительно на одном уровне, в отличие, например, от неосторожного обращения с
огнем. Это связано с тем, что рост числа электроприборов растет с каждым
годом. Люди все больше и больше нуждаются в электроприборах, появляются новые виды электрических устройств, увеличивается объем потребляемой электро­энергии, нагрузка на электрические сети возрастает.
Для безаварийного функционирования электрических сетей и электро­
установок необходимо непрерывно контролировать состояние изоляции.
Одна­ко имеющиеся устройства сигнализируют уже о наступившем аварийном ре­жиме работы электрооборудования, когда запустился процесс разрушения изо­ляции (термодеструкции).
137
Межвузовский научный конгресс
С точки зрения пожарной безопасности крайне важно использовать
устройство мониторинга состояния сети, находящейся под постоянным
напря­жением, которое бы сигнализировало о нарушениях температурного
режима работы электрооборудования.
Цветовые термоиндикаторы являются одним из перспективных средств
не только регистрации, но и измерения температуры. К таким термоиндикато­
рам относятся вещества, обладающие способностью резко изменять свой
цвет при определенной температуре, называемой температурой перехода[1].
Проведенное ранее экспериментальное исследование позволило изучить процессы, происходящие в изоляционных материалах при развитии
предава- рийных режимов работы, связанных с повышением температуры
электропро­водки [2-3]. Для предотвращения процесса разрушения изоляционного матери­ала, был экспериментально определен температурный диапазон начала процес­са деструкции. С помощью полученных в результате
анализа научной литера­туры данных, был выбран термохромный краситель
с необходимым темпера­турным переходом.
Было разработано устройство контроля развития пожароопасных режи­
мов работы электрооборудования с подключенным сигнальным устройством (громкоговорителем). Оно представляет собой брусок из диэлектрического ма­териала (эбонита) размером 30x20x10 мм. В верхней части бруска
на равном расстоянии имеется два сквозных отверстия к низу под углом 45
градусов, вни­зу выходное отверстие большего размера 6 мм.
Принцип действия устройства заключается в том, что при нагревании
свыше 100 °С термохромная краска, имеющая черный цвет начинает меняться, при достижении 106 °С она становится бесцветной.
Луч света, испускаемый белым лазерным светодиодом отражается от
по­верхности, преломляется и попадает на приемное устройство - фоторезистор. Замыкается электрическая цепь и сигнальное устройство (бипер громкогово­ритель) начинает подавать сигнал тревоги - сирену. Инерционность срабатыва­ния несколько секунд.
При достижении недопустимых для нормальных режимов работы элек­
трооборудования температур термоиндикатор изменяет цвет и устройство
сиг­нализирует о наличии неисправности. При обнаружении измененного
цвета термохромного красителя необходимо задуматься о том, что электроустановка работает с нарушением режима эксплуатации, что может привести к выходу ее из строя и как следствие к возникновению пожара.
138
Высшая школа: научные исследования
Список литературы
1. TCVN 9206:2012 . Installation of electric equipments in dwellings and
public building - design standard.
2. TCVN 9207:2012 . Installation of electrical wiring in dwellings and public
building - Design standard..
3. QCVN 06:2022/BXD, Vietnam National Technical Regulation on Fire
Safety of Buildings and Constructions.
139
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.88.56.388
UOT 629.12.066
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ
ДИФФУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ
Гоюшов Рашад Гариб оглы
докторант
Азербайджанская Государственная Морская Академия
Аннотация. В статье автор рассматривают теоретические подходы
к определению понятия экономической самостоятельности предприятия,
определяют системную оценку деятельности предприятия, предлагают
возможность свободного выбора своего поведения на рынке.
Ключевые слова: прецизионных деталей, диффузионной металлизацией,
системную оценку, диффузионной покрытий, толщина слоя.
Одно из направлений решения проблемы заключается в восстановлении
прецизионных деталей ТНВД судовых двигателей определение некоторых
параметров диффузионной покрытий. При этом возникает необходимость
в применении таких технологий, которые позволили бы не только увеличивать ресурс деталей, но и управлять параметрами процесса металлизацией
поверхностей прецизионных деталей топливных насосов судовых дизелей.
В условиях экономического кризиса и спада производства в промышленности разработка и внедрение новых нетрадиционных и перспективных
методов восстановления позволяющих значительно повысить производительность нанесения диффузионных покрытий с заданными свойствами и
параметрами при наименьших затратах с использованием не дорогостоящего технологического оборудования и экологического процесса, является актуальной задачей, которая до настоящего времени не нашла окончательного
решения.
Результаты комплексного анализа способов восстановления рабочих
поверхностей прецизионных деталей топливных аппаратуры судовых двигателей убедительно показывают [1, 2], что характеризующиеся большими
трудовыми затратами и числом задействованного технологического оборудования, они не могут в достаточно полной мере обеспечить ремонт необходимого количества деталей.
140
Высшая школа: научные исследования
С целью улучшения качество восстановленных деталей с заданными
физико-механическими свойствами и повышения эффективности ремонта
топливной аппаратуры предложена совмещенная технология механической
обработки диффузионной поверхностей металлических прецизионных деталей судовых двигателей.
Упрочнение поверхностного слоя детали зависит от технологических
параметров процесса механической обработки. При правильно заданных
параметрах упрочненный слой приобретает достаточно высокие эксплуатационные свойства, и наоборот, неудачный (неправильный) выбор даже
одного из параметров, может вызвать частичное разрушение металлопокрытия и снизить долговечность детали. Поэтому установление оптимального
режима механической обработки восстановленных прецизионных деталей с
правильным выбором материала и режима механической обработки имеет
существенные показатели при эксплуатации прецизионных деталей.
При расчете режима доводки необходимо обеспечить получение возможно большей прочности диффузионного покрытия металлов [3], которая в
свою очередь связана с рядом факторов:
При обработки аустенит, при котором измельчается тонкая кристаллическая структура и повышается плотность дислокаций;
появлением мартенсита, образованного из деформированного аустенита;
устранением условий для образования трещин и уменьшением количества дефектов диффузионной покрытий.
С учетом вышеизложенного и анализа литературных источников разработана математическая модель для расчета технологических параметров в
процессе его нанесения на деталь.
Важным фактором механической обработки является величина внедрения абразива к восстановленной поверхности. При этом определение
величины усилия необходимо для определения производительности механической обработки, а также для обеспечения определенной критической
толщины упрочненного слоя после механической обработки прецизионных
деталей топливных насосов и требуемого качества, а также физико-механических свойств диффузионного внедрения абразива покрытия.
Для вычисления величины усилия внедрения абразива при механической
обработки восстановленных поверхностей Р (Н) получена следующая зависимость:
(1)
где σт – предел текучести диффузионных покрытий, МПа; RР – радиус абразива, мм; α – угол деформации, рад; f – коэффициент трения при деформировании восстановленных деталей; h – толщина диффузионного покрытия,
мкм; b – длина малой полуоси пятна контакта абразива с покрытием, мкм.
141
Межвузовский научный конгресс
Угол деформации α (рад) при упрочнении прецизионных деталей:
(2)
где Dh – изменение диаметра детали после диффузионной металлизации,
мкм; RД – радиус прецизионной детали, мм.
Форма пятна контакта абразива восстановленных прецизионной детали
без учета упругого сжатия представляет собой половину эллипса с полуосями а и b. Полуоси а, b (мм) и площадь пятна контакта Fк (мм2) абразива с
деталью определяются по следующим выражениям:
(3)
(4)
(5)
где SH – подача обработки, мм; Н – толщина диффузионного слоя, мкм.
Вопрос о влиянии пластического деформирования при механической обработки диффузионной покрытий имеет исключительно большое значение.
Наиболее важными факторами, влияющими на силу внедрения абразива
при механической обработки восстановленных деталей, являются: нанесенный материал и физико-механические свойства поверхностей, температура
диффузионного процесса, химический состав наносимых покрытий и режим
технологического процесса восстановления.
Большое влияние на температурные режимы диффузионной металлизации оказывает предел текучести металла, который зависит от марки наносимого материала, типа защитной среды при диффузионной металлизации
и температуры восстановленных деталей. Повышение температуры диффузионной металлизации существенно влияет на его физико-механические характеристики.
Известно, что с увеличением температуры углеродистой стали ориентировочно до Т = 100°С повышаются показатели пластичности и снижается
сопротивление деформированию. Дальнейший рост температуры примерно до Т= 300°С приводит к значительному уменьшению показателей пластичности и увеличению прочностных характеристик (зона синеломкости).
Это объясняется выпадением мельчайших частиц карбидов по плоскостям
скольжения (аналогично процессу старения). Кроме того, дальнейшее увеличение температуры приводит к постепенному, но значительному умень-
142
Высшая школа: научные исследования
шению прочностных характеристик стали. Именно поэтому для восстановления прицизионных деталей топливной аппаратуры диффузионной металлизацией выбран температурный интервал Т = 1100…1250°C.
Восстановленный разными способами диффузионной металлизации прецизионный деталь имеет различные химический состав и механические
свойства. При повышенных температурах изменяется и пластичность металла.
Предел текучести восстановленных прецизионных деталей зависит от
химического состава порошка. С учетом содержания в нем углерода, марганца и хрома можно определить предел текучести σт (МПа) при различных
температурах по формуле [1]:
(6)
где t – температура диффузионной металлизации, °С;
С, Мn, Сr – массовая доля в насыщенным металле углерода, марганца и
хрома соответственно, %.
Одним из наиболее важных показателей упрочнения нанесенного металлопокрытия диффузионной металлизацией является толщина упрочненного
слоя hуп, мм, определяемая как [2]:
(7)
Список литературы
1. Гусейнов А.Г. Технология обработки упрочненных и восстановленных
поверхностей в машиностроении. Баку, «Нефта-Пресс», 2007, 256 с.
2. Баширов Р.Д., Рзаева А.Г. Технология ремонта судовых механизмов.
Баку, АГМА, 2015, 452 с.
143
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.28.17.389
ВЛИЯНИЕ ШУМОВ НА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ПРОТОННОЙ МАГНИТНОЙ РЕЛАКСАЦИИ
Арсланов Амир Динарович
магистр, аспирант
Овсеенко Галина Анатольевна
магистр, аспирант
ORCID ID: 0000-0002-8150-6251
Кашаев Рустем Султанхамитович
доктор технических наук, профессор
ORCID ID: 0000-0001-8582-1577
Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
Аннотация. Существующие средства контроля на основе метода ПМР
в ряде случаев имеют невысокую точность, связанную с влиянием шумов
на сигналы спин-эхо в условиях промышленного производства. Выявлены
факторы, влияющие на определения ПМР-параметров - точность установки
длительностей импульсов, самодиффузия молекул, электромагнитные шумы
и температура и предложены методы по их устранению верификацией
измерений по нескольким ПМР-параметрам. Оценено влияние процентного
соотношения амплитуд компонентов на точность определения дисперсий
σ амплитуд ПМР-сигналов и релаксации Т2i. Установлено, что на дисперсии
σ(Т2i) влияют: доля определяемой амплитуды I1 и отношение Т22/Т21.
Опыт применения ПМР-анализатора [1], показал, что на точность и
достоверность измерений решающее влияние оказывают шумы: тепловой
(шум Джонсона), генерируемый резисторами в измерительной цепи;
дробовый шум, обусловленный движением носителей тока - электронов;
фликкер-шум 1/ν с постоянной спектральной мощностью на декаду частоты
ν, и пропорциональный току, шуму базы транзистора и др. Другими
источниками шумов являются также радио- и телепередающие станции,
окружающее электрооборудование и силовые сети. Для борьбы с помехами
уменьшают их сигнал, но имеет смысл повысить отношение сигнал/шум.
Для описания релаксации используют уравнение [2]:
(1)
144
Высшая школа: научные исследования
где f(t) - амплитуда сигнала СЭ в момент времени t; Ai - амплитуда i-й экспоненциальной составляющей соответствующей i-й компоненте; обычно i=1-3
– номер компоненты; T2i - время спин-спиновой релаксации i-й экспоненты;
С – постоянная. Аналогичное уравнение может быть составлено для времен
спин-решеточной релаксации T1i
При многофазной релаксации на точность определения релаксационных
характеристик помимо С/Ш влияет соотношение значений Т2i и
соответствующих им начальных амплитуд сигналов спин-эхо Аi. При переходе к дискретному описанию функции релаксации f(t) от времени, т.е. при
рассмотрении функции f(t) в дискретные моменты времени {tj} = 1,2,3...,J,
уравнение (7) принимает вид:
(2)
Вводя обозначение:
получим:
(3)
Поскольку заранее неизвестно число компонент спиновой системы (n),
поиск значений неизвестных параметров осуществляется для n = 1,2,3. В
результате преобразований нелинейная система уравнений, получаемая из
(10), для значений i и j превращается в систему линейных уравнений.
В условиях действия шумов вычислять параметры T2i и Аi по амплитудам
СЭ некорректно, и надо сгладить шумы. Для этого в формулах используются
суммы соседних членов, и тогда имеем:
(4)
где h = n + 1; k1i и k2i минимальное и максимальное значения задаваемого
интервала времени релаксации для i-й компоненты в пределах множества
j; S1÷h - сумма, соответствующая определенному интервалу.Таким образом,
разделение функции (2) на экспоненциальные составляющие осуществляется
путем решения систем линейных уравнений (4), полученных путем итерации
по T2i . В результате определяются значения Аi и C соответствующие набору
времен T2i. Далее находится решение, соответствующее минимуму неувязки
т. е. искомые значения ПМР-параметров. Алгоритм
решения повторяется для каждого значения n= 1…3. Истинным признается
решение и с, min σ2.
145
Межвузовский научный конгресс
Для определения степени влияния шума на точность разделения
двухкомпонентных релаксационных кривых проведено математическое
моделирование задачи.Моделируемый сигнал представляет собой
последовательность дискретных по времени отсчетов в виде суммы
экспонент. На отсчеты сигналов накладывается нормальный шум с заданной
дисперсией σ = 2.0.Каждая точка находилась усреднением 50 значений.
Результаты тестирования в зависимости от шума приведены от соотношения
времен Т2i и амплитуд Аi –на рис. 1-4.
σ(Т21)(мс)
А1(%)
Рисунок 1. Влияние доли А1(%)на точность определения времени Т21 при
значении гауссова шума σ=2.0; Т22/Т21=2 (1), 3 (2), 4 (3), 5(4) и 6(5).
Кривые 1-5 на рис.3описываются с коэффициентами корреляции R2 =
0.993 и СКО S = 0.1 уравнениями:
σ(Т21) = 41.3/А1+ 0.09
(5)
σ(Т21) = 24.3/А1 + 0.05
(6)
σ(Т21) = 14.2/А1 + 0.015
(7)
σ(Т21) = 11.6/А1 + 0.05
(8)
σ(Т21) = 9.35/А1 + 0.09
(9)
То есть, уменьшение отношения короткого времени Т22 к длинному Т21
ведет к росту дисперсии определения Т21.
σ(Т22)(мс)
А1(%)
Рисунок 2. Влияние доли А1(%)на точность определения времени Т22 при
гауссовом шумн σ=2.0; Т22/Т21=2 (1), 3 (2), 4 (3), 5(4), 6(5).
146
Высшая школа: научные исследования
Кривые 1-5 на рис.2 описываются с коэффициентами корреляции R2 =
0.9-0.95и S = 1.5-3 уравнениями:
σ(Т22) = 1.03exp(0.03A1)
(10)
σ(Т22) = 0.65exp(0.033A1)
(11)
σ(Т22) = 0.56exp(0.034A1)
(12)
σ(Т22) = 0.59exp(0.03A1)
(13)
σ(Т22) = 0.435exp(0.033A1)
(14)
σ(А1,А2)(отн.ед)
А1(%)
Рисунок 3. Влияние доли А1(%)на точность определения определения
амплитуд А1,А2 при значении гауссова шума σ=2.0; Т22/Т21=2 (1), 3 (2), 4 (3),
5(4).
σ(А0)(отн.ед)
А1(%)
Рисунок 4. Влияние доли А1(%) на точность определения суммарной
амплитуды А0= А1+ А2 при значении гауссова шума σ=2.0; Т22/Т21=2 (1), 3
(2), 4 (3), 5(4).
Как это видно из рис.3, на зависимости дисперсии σ(Т21) от доли наиболее точно определяемой амплитуды А1 от суммарной при наличии гауссова
шума σ = 2.0, дисперсия σ(Т21) в определении Т21 тем больше, чем меньше
доля А1, меньше отношение Т22/Т21, и находится на приемлемом уровне σ(Т21)
< 1.0 при А1>30% и Т22/Т21 >2.0. На рис.4 дисперсия σ(Т22) в определении
Т22 тем больше, чем больше А1, чем больше Т22/Т21, и находится на уровне
σ(Т22) = 2.0 при А1<40% и любых значениях Т22/Т21. Для амплитуд отдель-
147
Межвузовский научный конгресс
ных экспоненциальных компонент А1 и А2 на рис.3 зависимость дисперсии
σ(А1,А2) от соотношения амплитуд (доли А1) не прослеживается и СКО определяемых значений А1,2 одинаковы, но резко чувствительны к соотношению
времен Т22/Т21, находясь на самом низком уровне σ(А1,А2) = 2.0 только при
Т22/Т21 ≥ 4.
Из рассматриваемых параметров только суммарная амплитуда (А0=А1
+ А2) определяется с минимальным СКО σ(А0)<1.0 во всем диапазоне соотношений Т2i и Аi (на рис.4). Аналогичная закономерность наблюдается и
для средневзвешенного времени спин-спиновой релаксации
кроме А1= 10 % от суммарной.
Заключение
1. Выявлены факторы, влияющие на определение ПМР-параметров точность установки длительностей импульсов, влияние самодиффузии молекул, электромагнитных шумов и температуры и предложены методы их
устранения применением специальных последовательностей импульсов.
2. Экспериментально оценено влияние процентного соотношения амплитуд компонентов на точность определения амплитуд ПМР-сигналов и времен
спин-спиновой релаксации Т2i при наличии гауссова шума σ. Установлено,
что при наличии гауссова шума на дисперсии σ(Т2i) времен релаксации влияют: доля наиболее точно определяемой амплитуды I1 и отношение Т22/Т21.
Список литературы
1. Kashaev R.S., Nguen Duc Ahn, Kozelkova V.O., Kozelkov O.V., Dudkin
V.V. Online Multiphase Flow Measurement of Crude Oil Properties Using
Nuclear (Proton) Magnetic Re-sonance Automated Measurement Complex for
Energy Safety at Smart Oil Deposits. Energies. 2023; 16(3):1080. https://doi.
org/10.3390/en16031080с. 1603-1080;
2. Прудников С. М., Зверев Л. В., Джиоев Т. Е. Система приема и
обработки сигналов импульсных релаксометров ядерного магнитного
резонанса, свидетельство об официальной регистрации программы для
ЭВМ № 2001610425, М., 2001.
148
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.24.72.390
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Нгуен Дык Ань
магистр, аспирант
ORCID ID: 0009-0005-8870-3855
Кашаев Р.С.
доктор технических наук, профессор
ORCID ID: 0000-0001-8582-1577
Козелков О.В.
доктор технических наук, доцент
ORCID ID: 000-0001-6067-8719
Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
Описываемое устройство относится к области контрольно-измерительной
техники и может быть использовано для измерения интенсивности магнитных
полей и контроля уровня намагниченности магнитов на постоянном и
переменном магнитных полях, в частности для контроля намагниченности
постоянных магнитов, используемых в приборах на основе ядерного
магнитного резонанса, в частности в портативных и лабораторных релаксометрах ЯМР.
Из патентной литературы известен датчик постоянного магнитного поля
на полевых транзисторах по патенту на полезную модель РФ № 75046 U1
МПК G01N 24/08 [1] Заявка: 2007149588/22, 27.12.2007; Дата начала отсчета
срока действия патента: 27.12.2007; Опубликовано: 20.07.2008 Бюл. № 20;
авторов Кашаев Р.С., Фасхиев Н.Р., Идиятуллин З.Ш., отличающийся тем,
что два полевых транзистора на кремниевой основе соединены последовательно в два плеча мостовой схемы, причем в цепь между средними точками
транзисторов и сопротивлений моста включено индуцирующее магнитное
устройство, последовательно с пассивным транзистором включено переменное сопротивление.
Недостатком данного устройства является недостаточные точность и
диапазон измерений величины магнитного поля, а также наблюдающаяся
температурная зависимость. Эти недостатки обусловлены применением
в качестве элементной базы полевых транзисторов, которые имеют
149
Межвузовский научный конгресс
разброс параметров, ограниченный диапазон токов транзистора и сильную
температрную зависимость.
Известен также устройство «Магнитометр дефектоскопический» (Пат.
РФ 2193190, МКИ7 G01N 27/82, G01R 33/02, опубликовано 20.11.2002) [2]
содержащее последовательно соединенные источник тока, датчик Холла,
усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллерный
блок и блок для вывода информации. Источник тока запитывает
стабилизированным током датчик Холла. Выходное напряжение датчика
Холла, пропорциональное индукции магнитного поля, проходящего через
его кристалл, поступает на вход усилителя, где он усиливается и смещается
относительно нуля. Управляющие сигналы на усилитель подаются от
микропроцессорного блока. Усиленное напряжение с выхода усилителя
поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, где преобразуется
в цифровой код, который затем передается в микропроцессорный блок
для дальнейшей обработки. В зависимости от характера магнитного поля:
постоянное, переменное или импульсное - микропроцессорный блок
осуществляет обработку входного сигнала с целью вычисления измеряемой
величины и передачу результата измерений на графический дисплей для
отображения результата в цифровом виде.
Недостатком данного устройства является низкая точность определения
местоположения и размера дефекта определяемого. Это обусловлено тем
что, в данном устройстве отсутствует координатная привязка местоположения дефекта к поверхности исследуемого объекта.
Наконец, известно устройство [3] для измерения параметров магнитного
поля, содержащее последовательно соединенные источник тока, датчик
Холла, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллерный
блок, блок для вывода информации, второй выход микроконтроллерного
блока соединен со вторым входом усилителя, отличающееся тем, что
устройство дополнительно содержит датчик положения, выход которого
соединен со вторым входом микроконтроллерного блока, а датчик Холла
соединен с датчиком положения.
Недостатками устройства-прототипа являются: большие габариты,
сложность и отсутствие возможности перемещения устройства по трем
координатам пространства.
Основной задачей, на решение которой направлена статья, является
уменьшение габаритов, упрощение конструкции устройства, автоматизация
процесса, повышение точности, увеличение числа измеряемых параметров
(величины магнитной индукции Во и неоднородности поля δВо, диапазона
измерений магнитного поля) и усовершенствование устройства с целью
возможности перемещения устройства по трем координатам внутри
пространства однородной намагниченности.
150
Высшая школа: научные исследования
Указанные задачи могут быть решены за счет того, что датчик Холла
и усилитель совмещаются в одной микросхеме, например AD2215YRZ,
контроллерный блок и блок вывода информации совмещены в едином
микроконтроллере, например ATMega328 на ArduinoUno/nano, а щупмикросхема с датчиком Холла размещен на автоматически регулируемой
по трем х, у, z - координатам подставке [4,5] и в роботе-манипуляторе,
например типа KUKA.
Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных
областях техники с целью выявления признаков, показали, что они не
следуют явным образом из уровня техники
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на
рис.1 изображена функциональная схема устройства, и введены следующие
обозначения:
1 -блок с источником тока (ноутбук);
2 - датчик Холла с усилителем;
3 - микроконтроллерный блок с аналогово-цифровым преобразователем;
4 - датчик положения
5- блок вывода информации.
Рисунок 1. функциональная схема устройства
На рис.2 представлено фото собранного устройства; на рис.3 изображено
распределение поля Во магнита вдоль оси z.
151
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 2. фото собранного устройства
Рисунок 3. Распределение поля Во магнита вдоль оси z
Устройство работает следующим образом.
Источник тока 1 ноутбука питает стабилизированным током датчик
Холла, который расположен в блоке 2 вместе с усилителем; выходное
напряжение датчика Холла, пропорциональное индукции магнитного
152
Высшая школа: научные исследования
поля поступает на усилитель, который усиливает сигнал с датчика Холла
и корректирует смещение начального напряжения. Аналогово-цифровой
преобразователь в блоке 3 преобразует усиленный сигнал в цифровой
код и передает его на микроконтроллерный блок. Щуп с датчиком Холла
автоматически по заданной программе от ноутбука передвигается по
трем х, у, z - координатам исследуемого пространства намагниченности
внутри магнита, датчик положения 4 передает координаты датчика Холла
на микроконтроллерный блок 3, который обрабатывает поступившую
информацию с аналогово-цифрового преобразователя и датчика положения,
а результаты обработки отправляет на блок вывода информации 5. Микроконтроллерный блок 3 вырабатывает управляющие сигналы для усилителя
в блоке 2. Блок вывода информации 5 производит графическое отображение
зависимости значения магнитной индукции Во и неоднородности поля δВо
полученной с помощью датчика Холла в блоке 2 от координат датчика Холла,
полученных с помощью датчика положения 4 (распределение магнитного
поля и его неоднородность) [6].
На рис.3 показан магнитный рельеф по координате х (внутреннему
диаметру постоянного магнита), из которого виден диапазон однородности
Во и можно подсчитать величину неоднородности поля δВо,
Таким образом, приведенные сведения доказывают, что габариты блока
2 с датчиком Холла уменьшились и составили 10×10×3 мм, конструкции
устройства упростилась за счет увеличения степени интеграции элементов,
процесс автоматизирован за счет управлении по программе от ноутбука, точность измерений Во и неоднородности поля δВо составили соответственно
0.4 мВ/гаусс и 100 ppm от Во(8⋅10-5Во), диапазон измерений магнитного
поля вырос до 1.2 Тл, устройство усовершенствовалось до возможности
перемещения устройства по трем координатам внутри пространства
намагниченности ∅200×200 мм.
Источники
1. Патент РФ № 75046 U1 МПК G01N 24/08, Датчик постоянного
магнитного
поля,
Кашаев
Р.С.,
Фасхиев
Н.Р.,
Идиятуллин
З.Ш.,Опубликовано: 20.07.2008 Бюл. № 20.
2. Патент РФ №2193190, МКИ7 G01N 27/82, G01R 33/02, Магнитометр
дефектоскопический, Бакунов А.С., Курозаев В.П., Мужицкий В.Ф.,
Самокрутов А.А.Oпубликовано 20.11.2002.
3. патент РФ №2193190 С2 Закрытое акционерное общество «Научноисследовательский институт интроскопии МНПО «Спектр» 20.11.2002; а
также Linear output magnetic field sensor AD 22151. Analog devices, Inc. 2003
(www.analog.com)]
153
Межвузовский научный конгресс
4. Рогожников Г.С. «Прикладные физико-технические и компьютерные
методы исследования: автоматизированные системы управления
оптическими и оптико-механическими устройствами» Саров. 2016,
5. Патент US 5876325 A (Olimpus optical Co., Ltd) 02.03.1999
6. Свинин А.Ю., Кашаев Р.С., Козелков О.В. Разработка магнитной
системы датчика для ПМР-анализатора// Изв.Вузов Пробл.Энерг. Т. 22, №
4 (2020) с.115-122.
154
Высшая школа: научные исследования
DOI 10.34660/INF.2023.79.96.391
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОТОННОЙ МАГНИТНОЙ
РЕЗОНАНСНОЙ РЕЛАКСОМЕТРИИ ПРИ КОНТРОЛЕ
КАЧЕСТВА СЫРЬЯ
Нгуен Дык Ань
магистр, аспирант
ORCID ID: 0009-0005-8870-3855
Козелкова В.О.
магистр, аспирант
Кашаев Р.С.
доктор технических наук, профессор
ORCID ID: 0000-0001-8582-1577
Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
Точность и достоверность являются основными характеристиками
процесса измерения и характеризуют вероятность того, что на фоне шумов
истинное значение измеряемой величины находится в требуемых пределах.
Эти параметры могут быть повышены цифровизацией и автоматизацией
измерений [1,2] и обеспечиваются применением современного
многопараметрического
метода
ядерной
(протонной)
магнитной
резонансной (ПМР) релаксометрии (ПМРР). Преимущества метода ПМРР
основаны на квантово-механических свойствах основных измеряемых
ПМР-параметров – времен релаксации, характеризующих молекулярную
структуру вещества; населенностях (концентрациях) протонов, имеющих
данные времена, амплитудах сигналов спин-эхо. Метод обладает
возможностью характеризовать вещество на разных структурных уровнях, а
ПМР-параметры коррелирует с физико-химическими свойствами вещества,
не зависят от морфологии исследуемого жидкого или твердого образца и
степени его гетерогенности. Это подтверждено нашими исследованиями в
разных нефтяных дисперсных системах [3- 8].
Для исследований нефтяных жисперсных систем нами разработан
портативный релаксометр ПМР-NP2 [3] для измерений в лабораторных
условиях и в переносном режиме контроля жидкостей вдоль технологической
цепочки. Релаксометр управляется от ЭВМ (ноутбука); чувствительностью приемника ∼2,5 мкВ при отношении сигнал/шум = 2 (капля воды);
155
Межвузовский научный конгресс
погрешность измерений ПМР-параметров может быть уменьшена в √n раз
при числе n накоплений. Параметры релаксометра совпадают с данными,
приведенными в работе [8], кроме магнита [9].
По критерию чувствительности
(s,h –
cечение и длина РЧ-катушки) релаксометр близок к аналогам. Правомочность такой оценки следует из уравнения для отношения сигнал/шум в приёмном тракте:
(1)
где nв – число витков катушки ПМР-датчика; η - коэффициент заполнения
катушки; Z0 – сопротивление контура при резонансе; ∆ν и F – полоса пропускания частот и шум-фактор приёмника.
Основным блоком релаксометра ПМР, определяющим его чувствительность и селективность по анализируемым ядрам, является магнит. При исследованиях методом ПМРР магниты с высокими полями Во не желательны
из-за больших габаритов, а также потому, что высокие поля препятствуют
детектированию ПМР-сигнала из-за быстрой расфазировки спинового ансамбля [9]. Поэтому низкополевые магниты являются разумным компромиссом. Магниты, изготовленные в виде сборки Хальбаха (МСХ), оптимальны
для применения в портативных релаксометрах из-за их большего объема
однородности поля, меньшего веса; пониженного поле рассеяния; низкой
цены.
Для изготовления МСХ использованы кубические блоки полюсных магнитов из сплавов NdFeB-34 габаритами 1х1х1 см, которые размещались в
цилиндрическом каркасе из акрила, изготовленном методом лазерной резки
и спроектированном в программе Solid Works. Идентичные каркасы собираются в стопку, образуя цилиндрический магнит. Это обеспечивает точность, жесткость конструкции и минимизирует вес магнита. В центральной
цилиндрической части магнита размещается радиочастотная катушка датчика ПМР. Однородность магнитного поля близка к δН/Но=10-4 и выше однородности дискового магнита. Размеры MCX составляют 12х14х14см, общий
вес - 4.3кг. Таким образом, его вес снижен в 2.8 раза, а размер сечения S в
центре полезного диаметра увеличивается в 4 раза по сравнению с дисковым
[3]. Это дает рост С/Ш. Результаты моделирования в ANSYS Maxwell магнитного поля показаны на рис.1.
156
Высшая школа: научные исследования
Рисунок 1. Результаты моделирования ANSYS Maxwell магнитного поля
по осям x, y в МСХ
Рисунок 2. Диаграмма значения B0 по оси z в зазоре MCX
Результаты измерений B0 внутри магнита на рис.2. показывают, что максимальное значение магнитного поля составляет B0 = 0.3068 Тл. В центральной зоне на расстоянии 4-8 см достигается неоднородность δB0 = 8.4⋅10-5B0.
Кроме того, при рулонной намотке катушки датчика из алюминиевой фольги
толщиной 40 мкм неоднородность высокочастотного поля составляет δB1 <
2% в 75% ее объема.
Важным преимуществом метода ПМРР и особенностью релаксометра
является многопараметричность измерений и на основе этого – возможность
их верификации по нескольким измеренным параметрам в ходе
вычислительного процесса. Так, по данным наших исследований, такие важные характеристики сырой нефти, как концентрации воды и нефти, вязкость,
157
Межвузовский научный конгресс
плотность, фазовый состав и др. могут быть альтернативно измерены методом
ПМРР по нескольким ПМР-параметрам: временам спин-решеточной Т1i;
спин-спиновой Т2i релаксации; амплитудам сигналов свободной прецессии
АСП; первым амплитудам спин-эхо А0А,В,С для каждой экспоненты протонной
фазы, АШ шумов; населенностям трех протонных фаз Р1А,В,С и Р2А,В,С, соответствующих этим временам; скоростям релаксации R1,2А,В,С После
Фурье-преобразования спада свободной индукции и расчета спектра ПМР
высокого разрешения, появляется также возможность идентифицировать
отдельные молекулярные группы по положениям пиков на шкале частот δνI
и оценивать их концентрации по площади пиков, исследовать разные виды
спин-спиновых взаимодействий.
Времена спин-спиновой релаксации Т2i измеряются методом Карра-Парселла-Мейбум-Гилла (КПМГ). На катушку ПМР-датчика по команде программируемой логической интегральной микросхемы (ПЛИС) с периодом
Tn = 0,5...10 c подаются серии импульсов [3]:
где τ0 = 100...3000 мск – интервал между 90о и 180°-ми импульсами; АСЭ–
амплитуды сигналов спин-эхо; N – число 180°-х импульсов; период запуска
импульсов Tn = 5T1. Для повышения точности измерений (если позволяло
время) серии импульсов КПМГ повторяли до nнак= 100 раз.
Заключение
1. Выявлены факторы, влияющие на определение ПМР-параметров точность установки длительностей импульсов, влияние самодиффузии молекул, электромагнитных шумов и температуры и предложены методы их
устранения специальными импульсными последовательностями.
3. Описан разработанный новый магнит релаксометра в виде магнитной
сборки Хальбаха, обладающий большим объемом однородной области
магнитного поля, определены области однородности поля.
Список источников
1. Что может «цифра». Перспективы и барьеры цифровой
трансформации нефтегазового комплекса России. Нефтегазовая
вертикаль, 2018, №15-16. Спецвыпуск. Аналитическое обозрение «Вектор»
с.19-25;
2. Тихомиров Л. И. Цифровизация: ключевые факторы успеха //
Нефтегаз. 2019.Т. 1-2. С.142–143.
3.Кашаев Р. С., Темников А. Н., Тунг Ч. В., Киен Н. Т., Козелков
О. В. Релаксометр протонного магнитного резонанса // Приборы и
техника эксперимента.2019. №2. С.145–148. https://doi.org/10.1134/
S003281621902023X
158
Высшая школа: научные исследования
4. Kashaev R.S., NguenDucAhn, Kozelkova V.O., Kozelkov O.V., Dudkin V.V.
Online Multiphase Flow Measurement of Crude Oil Properties Using Nuclear
(Proton) Magnetic Re-sonance Automated Measurement Complex for Energy
Safety at Smart Oil Deposits. Energies. 2023; 16(3):1080. https://doi.org/10.3390/
en16031080с. 1603-1080;
5. Кашаев Р.С., Чан Ван Тунг, Нгуен Тьи Киен, Козелков О.В., Сафиуллин
Б.Р. Автоматическая технология экспресс-анализа температуры
застывания и концентрации парафинов в дизельном топливе и нефтях с
применением метода протонной магнитной резонансной релаксометри //
Химическая технология. 2021. Т. 22. № 6. С. 261-266.DOI: 10.31044/16845811-2021-22-6-261-266;
6.Kashaev R.S., Kozelkov O.V., Kien N.T., Tung Ch.V Correlation of
Physicochemical Properties of Bach Ho Oils with Proton NMR Relaxation
Parameters and Their Temperature Dependence.// Petroleum Chemistry. 2019.V.
59. P. 21–29;
7. Каshaev R.S., Safiullin B.R., КоzelkovО.V.Paraffins in petroleum oils,
studied by nuclear magnetic resonance relaxometry (глававмонографии).
Ms. No.: 2021/BP/2354FBook name: Advanced Aspects of Engineering Research.
London, 207 Regentstr. W1B3HH, 2021;
8. Кашаев Р.С.,Козелкова B.О., Овсеенко Г.А., Карачин В. И., Козелков
О. В. Многопараметрический проточный измерительный комплекс для
экспресс-контроля качества нефти методом протонной магнитной
резонансной релаксометрии // Измерительная техника. 2023. №4. С.63–71.
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2023-4-63-71
9. J. Mitchell, T.C. Chandrasekera, M.L. Johns, L.F. Gladden, E.J. Fordham,
Nuclear magnetic resonance relaxation and diffusion in the presence of internal
gradients: the effect of magnetic field strength, Phys. Rev. E: Stat. Nonlinear, Soft
Matter Phys. 81 (2010) 026101.
159
Межвузовский научный конгресс
DOI 10.34660/INF.2023.30.72.392
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ЛОКАЦИИ
ПОРОД ЖЕЛЕЗИСТО-КРЕМНИСТОЙ ФОРМАЦИИ РАЙОНА
ВАДИ КАРИМ, ВОСТОЧНАЯ ПУСТЫНЯ ЕГИПТА
Мансур Ахмед Хассан Мохамед
магистрант
Российский государственный геологоразведочный университет имени
Серго Орджоникидзе, г. Москва, Россия
ассистент преподавателя
Университета Асьют, Египет
Верчеба Александр Александрович
доктор геолого-минералогических наук, профессор
Российский государственный геологоразведочный университет имени
Серго Орджоникидзе, г. Москва, Россия
Аннотация. Полосчатая железисто-кремнистая формация (ЖКФ)
приурочена к докембрийским породам в районе Вади Карим в Восточной
пустыне Египта. В строении формации последовательно чередуются
метавулканические породы неопротерозойской вулканической дуги
представленные метабазальтами и основные пирокластическими
породами основного химического состава. Железисто-кремнистая
формация Вади Карим сложена породами оксидной и смешанной
карбонатно-оксидной фаций. Полосчатость железистых кварцитов
определяется богатыми железом слоями, ритмично чередующимися с
яшмой, кремнем или карбонатными прослоями. Ожелезненные полосы
пород формации в районе Вади Карим состоят в основном из магнетита,
гематита и микрокристаллического кварца. В дополнение к анкериту в
карбонатсодержащих полосах наблюдается положительная корреляция
между Al2O3 и TiO2, что указывает на наличие в железисто-кремнистых
отложениях незначительного количества обломочных компонентов.
Ограниченная площадь распространения пород ЖКФ и их
пространственная связь с метавулканическими породами являются
особенностями полосчатых формаций докембрийских зеленокаменных
поясов. Пространственная и временная связь между породами ЖКФ и
метавулканическими породами дуги указывает на генетическую связь
160
Высшая школа: научные исследования
между вулканической активностью и формированием железистокремнистых отложений. Мы связываем образование ЖКФ с вулканической
активностью, сопровождавшей распад континента Родинии. Таким
образом, неопротерозойские ЖКФ на изученной территории могут быть
подразделены на алгомный и рапитанский типы. Алгомский тип ЖКФ
вулканической ассоциации представлен отложениями Африканского
и Аравийского щитов, в то время как рапитанский тип ледниковой
ассоциации включает отложения всех континентов. Породы ЖКФ ВадиКарим представляют собой дополнительное свидетельство повсеместного
накопления полосчатых железисто-кремнистых отложений в эдиакарский
период после исчезновения ~1 млрд. лет назад, что отражает повторение
бескислородных геохимических условий в неопротерозойских морских
глубинах.
Ключевые слова: Железисто-кремнистая формация, АфриканоАравийский кратон, неопротерозой вулканическая дуга.
Вступление
Породы ЖКФ - это «химический осадок, обычно тонкослоистый или
слоистый, содержащий 15% или более железа осадочного происхождения,
обычно, но не обязательно содержащий слои кремнезема». ЖКФ исследованного района образованы в неопротерозое, хотя большинство железистокремнистых отложений относятся к архейскому и раннему протерозойскому
возрасту. Породы ЖКФ присутствует более чем в 14 районах Восточной пустыни Египта (рис. 1B). За исключением локаций в Ум-Анабе и Фатира-эльЗарке, формирование пород произошло в Центрально-Восточной пустыне
между дорогами Кена-Сафага и Идфу-Мерса-Алам. ЖКФ переслаивается
с метавулканическими породами и их пирокластическими аналогами, или
метаосадочными породами. Происхождение пород ЖКФ Египта еще предстоит выяснить. Предыдущие исследования предполагают, что ЖКФ Центрально-Восточной пустыни принадлежит к двум основным генетическим
типам (El Aref et al., 1993) разного возраста: (1) раннепротерозойские ЖКФ
до панафриканского орогенеза, представленные формацией Ум-Нар; и (2)
неопротерозойские ЖКФ, связанные с африканской вулканической островной дугой.
Геологическая обстановка
В районе Вади Карим (рис. 2) метавулканические породы с отложениями ЖКФ занимают большую часть исследуемой территории. Они прорваны
гранитными аплитами, перекрыты отложениями молассы и имеют структурные контакты с серпентинитами. Метавулканические породы Вади Карим и
Ум Анаб состоят в основном из метапирокластических слоев и небольших
лавовых линз. Метавулканические породы имеют крутопадающее, а в некоторых районах субвертикальное залегание.
161
Межвузовский научный конгресс
Рисунок 1. Распределение неопротерозойских железистых образований:
(А) Карта мира, показывающая местоположение и возраст основных
неопротерозойских ЖКФ, источниками данных являются Breitkopf (1988),
Klein и Beukes (1993), Lottermoser и Ashley (2000), Pelleter et al. (2006),
Мукерджи (2008), Али и др. (2009), Ильин (2009), Беккер и др. (2010),
Пекойтс (2010);
(Б) карта местонахождения залежей ЖКФF в Восточной пустыне
Египта (Морис, 2006). 1: Ум Анаб, 2: Фатира Эль-Зарка, 3: Абу Марават,
4: Семна, 5: Абу Диван, 6: Вади Карим, 7: Вади Эль-Дабба, 8: Ум Шаддад,
9: Ум Гамис эль-Зарка, 10: Габаль Эль-Хадид, 11: Ум Нар.
162
Высшая школа: научные исследования
В районе Вади Карим породы ЖКФ выходят на поверхность на вершине горного массива и прослежены до уровня Вади в виде субсогласованных
полос и линз метавулканических пород . Отдельные полосы железистых пород прослеживаются на расстоянии до 3 км по простиранию. Породы ЖКФ
обычно ориентированы на северо–запад и погружаются под большими
углами к Северо-Востоку. Поскольку они устойчивы к атмосферным воздействиям, полосы пород ЖКФ обычно выступают в виде гребней внутри
вмещающих их пород.
Петрография
ЖКФ в районе Вади Карим относится к оксидной и смешанной карбонатно-оксидной фации. Полосы оксидной фации состоят в основном из мезополос оксидов железа, чередующихся с мезополосами кремния или яшмы.
Смешанные карбонатно-оксидные фации включают карбонатные мезополосы, а также мезополосы оксида железа, чередующиеся с кремнистыми слоями. Мезополосы ЖКФ в основном представляют собой микрополоски или
ламинаты (рис. 5А). Микрополоски оксида железа состоят в основном из
магнетита, обычно менее распространенного гематита, а микрокристаллический кварцевый магнетит образует либо отдельные микрополоски, либо
смешивается с гематитом. Он присутствует в виде эуэдрических и субэдрических кристаллов. Магнетит, как правило, мелкодисперсный очень мелкозернистый, с изменением размера от одной полосы к другой в одном и том
же образце (рис. 5B). Большинство кристаллов магнетита имеют различную
степень мартитизации, что, скорее всего, связано с приповерхностным окислением исследованных образцов. В некоторых образцах пород Вади Карим
кристаллы магнетита вытянуты параллельно друг другу (рис. 5С) и проявляют незначительную мартитизацию. Ясно, что такие вытянутые или призматические формы магнетита (псевдоморфы) образовались за счет гематита.
Гематит встречается гораздо реже, чем магнетит, а иногда и вовсе отсутствует в мезополосах. Он встречается в виде очень мелких призматических
кристаллов, которые, как считается, имеют первичное происхождение и образовались возможно, частично в процессе осаждения. В некоторых образцах параллельное расположение призматических кристаллов гематита демонстрирует почти сланцевидную текстуру со значительным вкраплением
магнетита. В смешанной оксидно-карбонатной фации карбонатные полосы
(рис. 5D) состоят в основном из анкерита (что доказано рентгенографией), в
дополнение к кальциту и доломиту, микрокристаллическому кварцу и вкраплениям магнетита. Карбонаты также присутствуют в виде прожилок, которые пересекают толщу породы. Микрокристаллический кварц присутствует
в виде кремня и яшмы, образующих полосы и конкреции (рис. 5Е и F). Полосы и узелки яшмы красного цвета содержат мелкие вкрапления гематита.
Магнетит также распространен в таких полосах и конкрециях. Кремний при-
163
Межвузовский научный конгресс
сутствует в качестве матрицы для различных оксидных минералов в богатых
железом мезополосах.
Рисунок 5. Микроскопические наблюдения пород ЖКФ. (А) Микроизлом
в районе Вади Карим, состоящий из чередований богатых магнетитом
и кремнеземом микрополос, отраженный свет. (Б) Магнетит в отраженном свете. (C) Удлиненные кристаллы магнетита, ориентированные
параллельно друг другу; псевдоморфозы магнетита. отраженный свет.
(D) Смешанная карбонатно-оксидная фация ЖКФ. Карбонатные микрополоски состоят в основном из анкерита. Поляризованный свет. (E) Богатая
кремнеземом мезополоска, состоящая в основном из микрокристаллического кварца (кремнезема) и рассеянного магнетита. Скрещенные николи. (F)
Кремневые конкреции внутри мезополос железа. поляризованный свет.
164
Высшая школа: научные исследования
Библиографический список
1. Al Boghdady, A.A., 2003. Association of apatite with magnetite in
some banded iron-formations of Central Eastern Desert Egypt: comparative
mineralogical and geochemical studies. Annals of Geological Survey of Egypt 26,
183–197.
2. Hassan, M.A., Hashad, A.H., 1990. Precambrian in Egypt. In: Said, R.
(Ed.), The Geology of Egypt. Rotterdam/Brookfield, Balkema, pp. 201–248.
3. James, H.L., 1954. Sedimentary facies of iron-formation. Economic
Geology 49, 235–293
4. (James, 1983; Kato et al., 1998; Trendall, 2002; Krapez et al., 2003;
Pickard et al., 2004; Polat and Frei, 2005; Hofmann, 2005; Glikson and Vickers,
2007; Frei and Polat, 2007; Spier et al., 2007; Frei et al., 2008; Alexander et al.,
2008; Johnson et al., 2008; Bekker et al., 2010).
165
ЗАМЕТКИ
ЗАМЕТКИ
Научное издание
Высшая школа: научные исследования
Материалы Межвузовского международного конгресса
(г. Москва, 13 октября 2023 г.)
Редактор А.А. Силиверстова
Корректор А.И. Николаева
Подписано в печать 13.10.2023 г. Формат 60х84/16.
Усл. печ.л. 32,4. Тираж 500 экз.
Отпечатано в редакционно-издательском центре
издательства Инфинити