Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе: материалы Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, посвященной 50-летию создания Тюменского индустриального институ

Рис.1. Схема устройства для управления лазерным потоком

Способ был апробирован на 58 больных (таблица 1) со спаечным процессом в области малого таза. Из них в основной группе получавших лечение по предлагаемому способу было 18 человек, в контрольной 26, где проводилось облучение сводов влагалища гелий-неоновым лазером АФЛ-2 в непрерывном режиме через световод, помещенный в пробирку с плотностью падающей мощности на выходе из него 25 мВт/кв.см с экспозицией 3 мин. Эффективность проведенного лечения представлена в таблице 2. Как видно из представленных данных, рассасывание патологических явлений в основной группе больных происходило в 1,5-1,6 раза чаще, чем у пациенток контрольной группы. Таким образом, эффективность лечения, проводимого по предлагаемому методу, гораздо выше по сравнению с прототипом.

Таблица 1

Распределение больных по виду патологического процесса (% к числу больных в каждой группе)

Вид патологиче-	Основная группа		Контрольная группа
ского процесса	Кол-во	%+m	Кол-во	%+m
Спаечно-	14	43,75+8,91	12	46,15+9,97
инфильтративный
Спаечно-	18	56,25+8,91	14	53,85+9,97
рубцовый
Всего	32	100,0	26	100,0

Учитывая эффективность разработанного устройства, была сконструирована опто-электронная система управления световым потоком состоящая из блока, воспринимающего ритмы кровотока, пре д- ставленного реографом, источника модулированного лазерного излучения генерирующего расширяющиеся и сужающиеся лазерные лучи, блока синхронизирующего определенные отрезки реографических кривых с определенными, по выбору оператора л а- зерной терапии, фазами лазерных воздействий, персонального компьютера.

271

Таблица 2

Результаты влияния проведенного лечения на патологический процесс (% к общему числу наблюдений по группам)

Вид патоло-	Основная группа				Контрольная группа
гичес-кого	Рассасывание		Без эффекта		Рассасывание		Без эффекта
процесс-са	Кол-	%+m	Кол-	%+m	Кол-	%+m	Кол-	%+m
	во		во		во		во
Спаечно-	12	85,71+	2	14,29+	7	58,30+	5	41,70
инфильтра-		6,29		6,29		9,89		+
тивный								9,86
Спаечно-	12	66,6+	6	33,3+	7	50,0+	7	50,0+
рубцовый		8,47		8,47		9,58		9,58

Учитывая эффективность разработанного устройства, была сконструирована опто-электронная система управления световым потоком состоящая из блока, воспринимающего ритмы кровотока, пре д- ставленного реографом, источника модулированного лазерного излучения генерирующего расширяющиеся и сужающиеся л а- зерные лучи, блока синхронизирующего определенные отрезки реографических кривых с определенными, по выбору оператора лазерной терапии, фазами лазерных воздействий, персонального компьютера.

Таким образом, разработанный способ управления лазерным потоком направлен на улучшение гемодинамики в патологическом очаге. При проведении процедуры учитываются фаза воспалительного процесса и ритмы кровотока в нем. Так, при инфильтративных явлениях в придатках матки на воспалительный очаг воздействуют расходящимся лазерным лучом с диаметра 0,5 - 1,5см до диаметра 4,0 - 5,0см при плотности падающей мощности 0,2 - 24,0 мВт/см2 с частотой, равной пульсу пациентки, причем начало увеличения диаметра луча синхронизируют с началом катакроты реограммы. При спаечно-рубцовых патологических изменениях в тканях и отсутствии инфильтрации облучают сходящимся лазерным лучом с диаметра 5,0 - 6,0см до диаметра 1,0 - 2,0см при плотности падающей мощности 0,1 - 6,0 мВт/см2, причем начало сужения луча синхронизируют с началом анакроты реограммы. Длительностью ежедневных сеансов составляет 6 - 15 мин, курс лазерной терапии 8 - 12 сеансов. Оптоэлектронная система управления световым потоком позволяет автоматизировать процесс лазерной терапии.

Литература 1. Баранов В.Н. Повышение эффективности применения лазерного те-

рапевтического аппарата «АГИН-01» в гинекологии с использованием метода пальцевой фотоплетизмографии / В.Н. Баранов, Е.Л.

272

Малиновский, В.А. Новиков, Т.В. Баимова, Р.Н. Хизбуллин // Казанский медицинский журнал – 2010. -Т.ХСI (№4)- C.555-560.

2. Москвин С.В. Лазерная хромо- и цветотерапия / С.В. Москвин, В.Г. Купеев -М.- Тверь: ООО «Издательство «Триада», 2007.-95с.

3.Буйлин В.А. Лазерная рефлексотерапия с применением аппарата ―Креолка‖: Информационно-методический сборник / В.А. Буйлин – М.: ООО ―Техника-Про‖, 2002. – 66с.

4.Bisco I.I. Use of the laser beam in acupuncture / I.I. Bisco // Acupuncture Electro-therapeut. Res.Int.-1980.-Vol.5.-P.29-40.

5.Kroetlinger M. On the use of the laser in acupuncture / M. Kroetlinger // Acupuncture Electro-therapeut. Res.Int.-1980.-Vol.5.-P.297-311.

6.Васильченко Н.А. Применение лазерного излучения низкой интенсивности в акушерстве и гинекологии /Н.А.Васильченко, В.В. Коржова, З.В. Сальникова. Методические рекомендации. - М., 1990. – 106с.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ РЫХЛОСТИ ПОВЕРХНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА МАЛОЙ ПЛОЩАДИ

Белавская С.В., Жумантаева Н.А., Казанцева В.В., Половинко Е.А. Научный руководитель: д.т.н., проф. Л.И. Лисицына Новосибирский государственный технический университет,

г. Новосибирск, [e-mail]

Одним из направлений исследования состояния человеческого организма в современной медицинской практике является анализ электрофизических параметров биологически активных точек (БАТ) или точек акупунктуры (АТ). БАТ – своего рода датчики и преобразователи, предназначенные для приема информации, преобразования ее и передачи в систему управления (головной мозг).

БАТ характеризуются как электрическими, так и физическими параметрами. Чем больше параметров БАТ анализируется, тем точнее можно выставить диагноз [1]. Морфологические исследования кожного покрова в области БАТ показали, что он характеризуется более рыхлой соединительной тканью [2]. Однако в доступных литературных источниках не найдено упоминаний о количественной оценке рыхлости кожного покрова. В данной работе предпринята попытка количественной оценки рыхлости.

Для определения рыхлости кожного покрова биологического объекта малой площади была разработана структурная модель системы для проведения исследований (рис.1). Было предложено вве-

273

сти параметр, позволяющий оценить морфологическое состояние области кожного покрова количественно – коэффициент рыхлости KР, который можно оценить с помощью ультразвукового (УЗ) излучения [3].

Рис.1 – Структурная модель системы для проведения исследований

Первый этап исследования – оценка рыхлости поверхности биологического объекта малой площади – проведены с использованием цифрового микроскопа DigiMicro LCD [4] и были сделаны фотографии различных участков (рис.2).

Рис.2 – Фотографии участков кожного покрова с различной рыхлостью

По данным фотографиям для количественной оценки рыхлости были рассчитаны площади кожи, прилегающей к пьезопластине во время эксперимента, с использованием программного пакета Adobe Photoshop CS5 [5], а также – коэффициент рыхлости – отношение площадей поверхностей: контакта пьезопластины с воздухом и самой пьезопластины (1). Результаты представлены в таблице 1.

274

	K				SВозд	SПл SУк ,
		P					(1)
					SПл	SПл
где SВозд	– площадь контакта рабочей поверхности пьезопластины с воз-
духом,	SПл		– площадь пьезопластины, SУк – площадь соприкоснове-
ния кожного покрова с пьезопластиной.
									Таблица 1
	Результаты расчетов и измерений параметров
						участков кожного покрова
Участок					Площадь выступов		Площадь впадин			UПП,
кожного					кожного покрова,		кожного покрова,		КР
										В
покрова						мм2	мм2
1						11,85	3,15		0,21	16,2
2						11,73	3,27		0,22	16,4
3						10,48	4,52		0,3	18
4						10,35	4,65		0,31	18,2
5						9,74	5,26		0,35	18,6

По полученным данным была построена зависимость падения напряжения на пьезоплатине (UПП) от коэффициента рыхлости (КР) кожного покрова малой площади.

Рис.3 – График зависимости UПП от КР

Отраженный УЗ-сигнал при проведении исследований оценивался по величине падения напряжения на пьезопластине (UПП). Чем больше площадь соприкосновения кожного покрова с плоской поверхностью пьезопластины, тем меньше его рыхлость, и тем меньше величина отраженного сигнала.

Таким образом, проведенные исследования показали возмож-

275

ность количественной оценки коэффициента рыхлости кожного покрова малой площади с помощью отраженного УЗ-сигнала от границы раздела двух сред.

Литература

1.Ильясов Л.В. Биомедицинская измерительная техника. – М.: Высшая школа, 2007. – 344 с.

2.Портнов Ф.Г. Электропунктурная рефлексотерапия. – Рига: Зинатне,

1987. – 352 с.

3.С.В. Белавская, Н.А. Жумантаева, В.С. Казанцева, А.Н. Кузьмин. Исследование возможности оценки рыхлости поверхности биологического объекта малой площади. // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» Ч. 2. – Новосибирск: Издательство НГТУ, 2013. –– С. 126 – 128.

4.Цифровой микроскоп DigiMicro LCD [Электронный ресурс]. – Ре-

жим доступа: http://digimicro.ru/microscope_lcd

5.Adobe Photoshop CS 5. – Режим доступа: http://www.adobe.com/products/photoshop.html

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОЦЕНКИ УРОВНЯ СОДЕРЖАНИЯ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ ПО ВЕЛИЧИНЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОЖНОГО ПОКРОВА ЛАДОНИ ЧЕЛОВЕКА.

Блохин А.А., Белавская С.В., Валькова Е.И., Лисицына Л.И., НГТУ, г. Новосибирск

e-mail: [e-mail]

В данной работе рассматриваются первичные исследования для выявления зависимости электрического сопротивления кожного покрова человека от уровня содержания углекислого газа (СО2) в крови.

Известно, что избыточное дыхание (несколько очень глубоких вдохов и выдохов) приводит к уменьшению концентрации в организме человека двуокиси углерода. Задержка дыхания (задержка выдоха) приводит к увеличению в артериальной крови углекислого газа. Нормальное содержание СО2 в крови 6 – 6.5% [1]. Определение СО2 в организме довольно сложный процесс. В данной работе была предпринята попытка определения уровня содержания СО2 в артериальной крови от электрического сопротивления кожного покрова.

Был проведѐн следующий эксперимент. Испытуемый задерживал воздух в лѐгких на одну минуту, что приводило к повышению уровня СО2 в крови пациента. По истечению времени (одну минуту) испытуемый выдыхал воздух и выравнивал дыхание. После чего проводился замер элек-

276

трического сопротивления (R) кожного покрова двухэлектродным методом. Затем пациент в течение минуты активно дышал (снижал уровень СО2 в организме), после чего проводился второй замер электрического сопротивления кожного покрова. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1. «Зависимость сопротивления кожного покрова от содержания СО2»

				Пол испытуе-			Возраст,			Занимался ли			R (МОм) при по-			R (МОм) при по-
	№												вышенном содер-			ниженном со-
				мого			лет			спортом
													жании СО2			держании СО2
1				мужской		19				Не занимался		1.8			3.3
2				женский		17				Не занимался		3.3			3.9
3				женский		17				Не занимался		8.7			9
4				мужской		18				Не занимался		0.8			1.8
5				женский		19				Не занимался		2			2.6
6				мужской		20				Не занимался		1.3			2.6
7				мужской		18				Не занимался		1.6			2.3
8				женский		18				Не занимался		1			1.2
9				мужской		18				Не занимался		1.5			2.1
10				мужской		19				Не занимался		1.6			1.8
11				мужской		19				Не занимался		0.8			2.3
12				женский		72				Не занимался		16.2			20
13				женский		19				Спортсмен		3.7			1.8
14				мужской		15				Спортсмен		1.7			1.8
15				мужской		18				Спортсмен		4.8			1.4
16				мужской		21				Спортсмен		4.1			2.9
17				мужской		19				Спортсмен		1.9			1.5
18				женский		22				Спортсмен		1.9			1.9
19				мужской		15				Спортсмен		2			0.3

Анализ данных, приведенных в таблице показывает, что при пониженном содержании СО2 электрическое сопротивление кожного покрова было ниже, чем при повышении уровня СО2 в крови. Однако было замечено, что если испытуемый имел опыт аэробных нагрузок, электрическое сопротивление кожного покрова в момент уменьшения уровня СО2 в крови практически не менялось или уменьшалось. Но при дальнейшем уменьшении концентрации СО2, и увеличении времени подготовки пациента к за-

277

меру, электрическое сопротивление кожного покрова возрастало.

Таким образом эксперименты показывают, что электрическое сопротивление кожного покрова зависит от уровня концентрации СО2 в артериальной крови человека. Для количественной оценки содержании СО2 в крови необходимо продолжить исследования.

Литература

1.Мишустин Ю.Н. Выход из тупика. Ошибки медицины исправляет физиология. – Самара: ООО «ДСМ», 2012. – 80 с.

ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА КУЛЬТУРЫ ГРИБОВ IN

VITRO

Бочков М.С., Хафизов Р.Р.

г. Тюмень, ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»

e-mail: [e-mail]

Влияние лазерного излучения на живые организмы, в том числе на грибы, всегда вызывало интерес у исследователей. Особый интерес представляет действие на биологические объекты лазерного излучения низкой интенсивности. Такое лазерное излучение, по большей части, не наносит повреждений на организмы. Однако нет точных результатов, описывающих воздействие лазера на биологические объекты - грибы. Считается, что лазерное излучение красного оптического спектра обладает стимулирующим действием на процессы в организмах как человека, животных и растений, так и грибов[1,2,3].

Целью исследования является изучение влияния лазерного низкоинтенсивного излучения красного и инфракрасного спектров разных режимах работы на грибы, на примере рода Mucor.

Актуальность работы: доказать целесообразность использования лазеров для стимулирующего воздействия на грибы, применяемые при производстве продуктов питания или лекарственных средств, для ускорения их роста и размножения.

Объектом исследования явились низшие плесневые грибы рода Mucor [4,5,6]. Грибы этого рода были выбраны для исследования, так как используются для закваски, имеют широкое практическое значение при производстве сыра, различных сывороток и сброженных продуктов питания из сои и злаков, а также для получения этанола из картофеля.

Опыт 1. Смыв культуры мицеллярного плесневого гриба рода Mucor был нанесен на стерильный фрагмент хлебобулочного изделия. Таким образом, были подготовлены 10 проб. Посеянный биоматериал был помещѐн

278

в термостат с установленным температурным режимом в 22 градуса Цельсия. Спустя сутки культивирования пробы были подвергнуты облучению лазерным излучением в следующих режимах:

1.непрерывное лазерное излучение красного диапазона с длиной волны 650 нм и мощностью 1 мВт, время экспозиции 5 мин;

2.модулированное лазерное излучение красного диапазона с длиной волны 650 нм, мощностью 1 мВт, с частотой 1 Гц, время экспозиции 5 мин;

3.движущийся с частотой 1 Гц режим клюющей лазерной терапии непрерывным лазерным излучением красного диапазона с длиной волны 650 нм и мощностью 1 мВт, время экспозиции 5 мин;

4.непрерывное лазерное излучение инфракрасного диапазона с длиной волны 870 нм и мощностью 1 мВт, время экспозиции 5 мин;

5.модулированное лазерное излучение инфракрасного диапазона с длиной волны 870 нм, мощностью 1 мВт, с частотой 1 Гц, время экспозиции 5 мин;

6.движущийся с частотой 1 Гц режим клюющей лазерной терапии непрерывным лазерным излучением инфракрасного диапазона с длиной волны 870 нм и мощностью 1 мВт, время экспозиции 5 мин.

Облучение опытных проб лазерным излучением происходило на

вторые и четвѐртые сутки после посева. В таблице 1 приведены результаты первого опыта.

					Таблица 1.
Результаты первого опыта.
Вид лазерного из-	Воздушный		мицелий	Воздушный мицелий
лучения	(объем поверхности суб-			(объем занимаемой пло-
	страта от первоначально-			щади в чашке Петри)
	го образца)
	Опытные		Контрольные	Опытные	Контрольные
	пробы		пробы	пробы	пробы
Непрерывное,	25%		9%	85%	80%
красный
Модулированный,	35-40%		9%	90%	80%
красный
Клюющий, крас-	35%		9%	80%	80%
ный
Непрерывный, ИК	12%		9%	80%	80%
Модулированный,	16%		9%	85%	80%
ИК
Клюющий, ИК	12%		9%	80%	80%

При визуальном осмотре, анализе объема воздушного мицелия гриба, можно сказать, что в опытных пробах окраска колоний незначительна,

279

в отличие от контрольной пробы. Наблюдается очень большое количество созревших спор и больший объѐм воздушного мицелия. Эти данные указывают на то, что лазерное излучение красного и инфракрасного спектров стимулирует увеличение биомассы гриба, процесс размножения, при этом замедляется процесс старения. Повышается вероятность успешного размножения, значительного увеличения территории, занимаемой грибом.

Микроскопическая картина в нативных препаратах, приготовленных из опытных проб, облученных непрерывным и клюющим лазерным излучением красного и инфракрасного спектров, существенных отличий не имела. Клетки мицелия нитевидные, не септированные, в большем объѐме бесцветные. Встречаются окрашенные в коричневый цвет спорагиеносцы, спорангии и споры.

В препарате, приготовленном из контрольной пробы, клетки мицелия нитевидные, не септированные. В большем объеме встречаются окрашенные в коричневый цвет спорантиеносцы, спорангии и споры, в отличие от опытных проб.

На основании полученных результатов при микроскопическом исследовании можно предположить, что излучение стимулирует увеличение биомассы гриба, процесс созревания и размножения, замедляет процесс старения.

Опыт 2. Для второго эксперимента небольшие опытные фрагменты мицелия плесневого гриба рода Mucor из первого эксперимента переносят на стерильную среду в виде хлебобулочного изделия, размером 1х3 см. Были получены следующие результаты. Облучение проб лазерным излучением совершалось на первые и третьи сутки. Результаты второго опыта приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты второго опыта

Вид	лазерного	Диаметр		пере-	Объем, занима-		Диаметр пере-		Объем,		зани-
излучения		несенного		ми-	емый в чашке		несенного ми-		маемый		в
		целия	грибов		Петри на 3 сут-		целия	грибов	чашке		Петри
		на 3 сутки			ки		на 4 сутки		на 4 сутки
		Опыт	Кон-		Опыт	Кон-	Опыт	Кон-	Опыт		Кон-
		ные	троль-		ные	троль-	ные	троль-	ные		троль
		про-	ные		про-	ные	пробы	ные	про-		ные
		бы	пробы		бы	пробы		пробы	бы		про-
											бы
Непрерывное,		1 см	0,8 см		48%	50%
красный							2 см	1,5 см	95%		70%
Модулирован-		1 см	0,8 см		66%	50 %
ный, красный							1,9 см	1,5 см	90%		70%
Клюющий, крас-		1 см	0,8 см		50%	50%
ный							1,9 см	1,5 см	90%		70%
Непрерывный,		0,9 см	0,8 см		40%	50%
ИК							2 см	1,5 см	90%		70%

280