Evolution of cracks in selvedge of the coal bed during its stationary working

Purpose. To study rupturing of the coal/rock seam selvedge by natural gas-filled cracks as phenomena that prepare and initiate sudden outbursts of coal, rock, and gas during the steady movement of the face. Methods. The work is based on theoretical studies, including methods of thermodynamics, statistical physics, and asymptotic analysis. Findings. A generalized Griffith’s criterion for the material rupture by a crack is applied to the selvedge part of a gas-saturated coal/rock seam during its stationary unloading. Originality. The kinetic theory describing processes of gas-containing materials destruction is developed using the example of rupturing the selvedge part of a coal/rock seam by natural gas-filled cracks. Practical implications. The criterion for changing the control parameters (reservoir gas pressure, crack dimensions, rock pressure, surface coal/rock energy, elastic modulus) is found at which spontaneous failure of the seam becomes possible. This allows to discuss the possibility of predicting sudden outbursts of coal, rock and gas.Цель. Исследование процессов разрыва краевой части угольного/породного пласта природными газонаполненными трещинами как явлений, подготавливающих и инициирующих внезапные выбросы угля, породы и газа при стационарном подвигании забоя. Методика. Работа выполнена на основе теоретических исследований, включающих методы термодинамики, статистической физики, асимптотического анализа. Результаты. Получен обобщенный критерий Гриффитса разрыва материала трещиной применительно к краевой части газонасыщенного угольного/породного пласта при его стационарной разгрузке. Научная новизна. Развита кинетическая теория процессов разрушения газосодержащих материалов на примере разрыва краевой части угольного/породного пласта природными газонаполненными трещинами. Практическая значимость. Найден критерий изменения управляющих параметров (пластового давления газа, размеров трещин, горного давления, поверхностной энергии угля/породы, модуля упругости), при котором спонтанное разрушение пласта становится возможным. Это позволяет обсуждать возможность прогноза внезапных выбросов угля, породы и газа.Мета. Дослідження процесів розриву крайової частини вугільного/породного пласта природними газонаповненими тріщинами як явищ, що підготовлюють та ініціюють раптові викиди вугілля, породи й газу при стаціонарному посуванні вибою. Методика. Робота виконана на основі теоретичних досліджень, що включають методи термодинаміки, статистичної фізики, асимптотичного аналізу. Результати. Отримано узагальнений критерій Гріффітса розриву матеріалу тріщиною стосовно крайової частини газонасиченого вугільного/породного пласта при його стаціонарному розвантаженні. Наукова новизна. Розвинено кінетичну теорію процесів руйнування матеріалів, що містять газ, на прикладі розриву крайової частини вугільного/породного пласта природними газонаповненими тріщинами. Практична значимість. Знайдено критерій зміни керуючих параметрів (пластового тиску газу, розмірів тріщин, гірського тиску, поверхневої енергії вугілля/породи, модуля пружності), при якому спонтанне руйнування пласта стає можливим. Це дозволяє обговорювати можливість прогнозу раптових викидів вугілля, породи і газу.Работа выполнена в рамках научно-исследовательс-кой темы НАН Украины “Массо-, теплоперенос и физика предвыбросных явлений в газонасыщенном трещиновато-пористом слоистом углепородном массиве”

AGENT-BASED MODEL OF VERTICAL MIGRATIONS OF DIFFERENT CYANOBACTERIA

A 2-dimensional virtual environment, populated with autonomous decision-making agents, was created. Agents evolve moving around the environment under their own autonomous control, gathering both resources necessary for survival and reproduction. 6 groups of possible behavioral strategies were sorted out and compared to real cyanobacterial strategies

Features of the hemostasis system state in patients with pulmonary tuberculosis detected by the method of low-frequency vibration piezoelectric hemocoagulography

Objective: to estimate the state of the hemostasis system in patients with tuberculosis by the method of LPHC. Methods: the state of the hemostasis system in patients with tuberculosis was evaluated with the aid of the analyzer of the blood rheological properties ARP - 01 “Mednord” as well as by the use of a standard complex of laboratory coagulation tests. The indices characterizing the initial stages of the blood coagulation, the intensity of thrombin formation and fibrin polymerization was evaluated by the LPHC method as well as the indices, which characterize the intensity of the clot retraction and fibrinolytic activity. Results: the comparative analysis of the state of the hemostasis system with the use of a standard coagulogram and LPHC express method in patients with tuberculosis revealed the presence of the processes of the moderate hyper-coagulation shift and suppression of fibrinolysis in them. Conclusion: the comparative estimation of the state of the hemostasis system in patients with tubercular infection with the aid of the method of low-frequency vibration piezoelectric hemocoagulography and standard coagulation tests revealed unidirectionality of the processes. The determination of changes in the components of the regulation of aggregation of the blood condition (RABC) system by the LPHC method allows to diagnose the development of complications in the blood coagulation system in patients with tuberculosis without manifestations of the corresponding clinical symptoms

БІОФІЗИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЛОГИ ПОВІТРЯ, ЩО ВИДИХАЄТЬСЯ, У ХВОРИХ НА ТУБЕРКУЛЬОЗ ЛЕГЕНЬ У ДИНАМІЦІ ЛІКУВАННЯ

Волога повітря, що видихається, привертає увагу як матеріал для вивчення біологічних компонентів. Пов'язано це з тим, що конденсат вологи повітря, що видихається (КВВП), формується в альвеолах легеневої тканини і його складові відображають стан місцевого гомеостазу системи дихання. Крім того, метод отримання КВВП належить до неінвазивних, що також привертає увагудослідників.У попередніх дослідженнях нами була показана діагностична цінність методу лазерної кореляційної спектроскопії (ЛКС) у дослідженнях біофізичних властивостей КВВП при захворюваннях органів дихання

Вейвлет-анализ электрокардиосигналов для выявления признаков посттравматической миокардиодистрофии.

Розглянуто особливості впливу травматичної хвороби на серцево-судинну систему. Виконано числові експерименти з дослідження електрокардіосигналів військовослужбовців після мінно-вибухового поранення. У процесі клінічних досліджень реєстрація та обробка електрокардіосигналів виконані за допомогою системи електрокардіографії високого розрізнення. На основі проведеного вейвлет-аналізу електрокардіосигналів запропоновано інтегральні параметри для виявлення ознак посттравматичної міокардіодистрофії.Introduction. The features of the traumatic disease's impact on the cardiovascular system are reviewed. Numerical experiments on electrocardiosignals of the soldiers injuried by mine explosion were held. The nature of the posttraumatic myocardial dystrophy is described. HR ECG signals' analysis. During clinical studies the registration and processing of electrocardiosignals were performed by the high resolution electrocardiography system. The time and amplitude analysis of HR ECG signals was held, and its low efficiency was approved. The integral parameters for detection of the posttraumatic myocardial dystrophy features based on the wavelet analysis of the electrocardiosignals are proposed. Conclusion. Since the myocardial dystrophy is caused by the violation of the processes related to the transport of ions Ca2+, the changes of electrocardiosignals are visible at the highest levels of wavelet decomposition. Thus, the 8th and 9th levels of the 9-level wavelet decomposition of averaged cardiocycles showed the best result for diagnostic.Рассмотрены особенности влияния травматической болезни на сердечно-сосудистую систему. Выполнены численные эксперименты по исследованию электрокардиосигналов военнослужащих после минно-взрывных ранений. В процессе клинических исследований регистрация и обработка электрокардиосигналов выполнены с помощью системы электрокардиографии высокого разрешения. На основе проведенного вейвлет–анализа электрокардиосигналов предложены интегральные параметры для выявления признаков посттравматической миокардиодистрофии

Difficulties in diagnosing atypical hemolytic uremic syndrome

The paper presents the case of clinical observation of a patient with atypical hemolytic-uremic syndrome (aHUS). aHUS is a disease characterized by an unfavorable prognosis (severe or catastrophic course with rapid development of terminal renal or multi-organ failure). The aim of the study is to evaluate the approaches to differential diagnosis of aHUS in clinical practice.Material and methods. The study was conducted on the basis of the Nephrology Department of Kemerovo Regional Clinical Hospital n.a. S.V Belyaev. The clinical observation of patient D., aged 26 years old, is discussed.Results and discussion. Diagnosing aHUS requires: 1) diagnosing thrombotic microangiopathy (TMA: thrombocytopenia or decrease in platelet count by more than 25 % of original, visceral damage (kidneys, CNS, gastrointestinal tract, heart, lungs)); 2) ruling out HUS associated with Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC-HUS; negative for Shiga-toxin in blood and stool), thrombotic thrombocytopenic purpura (TTP), systemic connective tissue disease, catastrophic antiphospholipid syndrome, HIV infection; 3) assessing the activity of ADAMTS13 (decrease confirms the aHUS diagnosis); 4) proving normal content of complement components C3 and C4 as an additional argument in favor of aHUS diagnosis. At the first stage, the patient was diagnosed with TMA (platelet content 37 x 109/l, hemoglobin content 59 g/l), LDH up to 824 E/l), liver damage (AST, ALT and LDH activity 55, 60 and 824 U/l, respectively), kidney damage (acute renal damage), lungs, heart, and brain damage. At the second stage the following diagnoses were ruled out: STEC-HUS (Shiga toxin in blood and stool was not detected), TTP (ADAMTS13 activity level was 66 %, whereas reference values are 93-113 %, in TTP - below 5-10 %); systemic connective tissue diseases catastrophic antiphospholipid syndrome, HIV infection sepsis. Normal values of C3 (0.9 g/l) and C4 (0.23 g/l) complement components did not rule out the diagnosis of aHUS

Results of experimental infection of vaccinated and non-vaccinated ducklings with duck hepatitis virus

Duck virus hepatitis, a highly contagious disease occurring in ducklings, is currently reported in all countries with duck breeding industry. This infection is included in the list of notifiable diseases of the World Organization for Animal Health, restrictive measures are established and the regionalization of the country’s territory is carried out in case of its occurrence. Timely vaccination of parent flocks in order to obtain immune offspring takes a priority place in the system of anti-epidemic measures. Due to active development of duck breeding industry and increasing number of backyard farms, the need for high-quality and effective prevention tools for this infectious disease is growing. To date, one domestic native vaccine produced by FGBI «ARRIAH» and registered in the Russian Federation is available in native form and is intended for parenteral use. In order to extend the vaccine’s shelf life and for storage and transportation convenience, a live freeze-dried vaccine against duck virus hepatitis is being developed. The paper presents results of studying the pathogenesis of duck virus hepatitis and evaluating the efficacy and safety of the vaccine under development. Pathomorphological studies carried out post experimental infection indicate that duck hepatitis virus induces pathogenic effect not only in birds’ digestive organs (the liver, in particular) but also causes degenerative changes in central and peripheral immune organs: in cloacal bursa, thymus and third eyelid gland, that may be manifested as deficiency of B- and T-cell immunity and requires further studies. It has been shown that in case of immunization of 3-day-old ducklings, the experimental vaccine induces antibody-mediated immune response, no harmful effect is produced on poultry if a tenfold dose is admin­istered which indicates its safety, and the vaccine ensures protection against infection with a control virulent strain of hepatitis virus

Біофізична характеристика вологи повітря, що видихається, у хворих на туберкульоз легень у динаміці лікування

Волога повітря, що видихається, привертає увагу як матеріал для вивчення біологічних компонентів. Пов'язано це з тим, що конденсат вологи повітря, що видихається (КВВП), формується в альвеолах легеневої тканини і його складові відображають стан місцевого гомеостазу системи дихання. Крім того, метод отримання КВВП належить до неінвазивних, що також привертає увагу дослідників. Метою даної роботи є оцінка стану місцевого гомеостазу при проведенні специфічної хіміотерапії у хворих на вперше діагностований туберкульоз легень за даними ЛКС-метрії КВВП

Using dot-immunoassay in decoding the outbreak of pseudotuberculosis in the Tomsk region

Background. Pseudotuberculosis remains a serious healthcare problem, which determines the expediency of developing the express methods for its early diagnosis. To detect the pathogen, we designed test system for dot-immunoassay (DIA) based on antibodies labeled with silver nanoparticles (SNPs) isolated from hyperimmune rabbit serum obtained against killed cells of  Yersinia pseudotuberculosis of O:1b serovariant.The aim. To assess the possibility of using dot-immunoassay for express identification of Y. pseudotuberculosis cultures isolated from clinical material and environmental objects at the initial stage of bacteriological study during laboratory diagnosis of the disease.Methods. We used the materials from the outbreak of pseudotuberculosis in the Krylovskaya Boarding School of the Bakcharsky district of the Tomsk region in 2021. Specific antibodies from hyperimmune rabbit sera obtained against Y. pseudotuberculosis 3704 particulate antigen of O:1b serotype were labeled with SNPs and used in DIA on nitrocellulose membranes with visualization of reaction results with a solution of a physical developer. The presence of the causative agent of pseudotuberculosis in the test material was inferred by the formation of gray spots of different intensity (from 4+ to 1+).Results. All Y.  pseudotuberculosis strains isolated using bacteriological method on  the second day of the study from clinical material obtained from sick people and environmental objects were detected in DIA at concentrations ≥ 3.1 × 104 microbial cells per milliliter (m.c./ml).Conclusion. The designed test system for dot-immunoassay using SNPs as a marker of specific antibodies for the detection of Y.  pseudotuberculosis in cultures isolated from swabs from vegetables and clinical material from patients, including those  with  mixed infection, allows us to  detect a specific corpuscular antigen with a high sensitivity (≥ 3.1 × 104 m.c./ml), providing express identification of isolated cultures at the initial stage of bacteriological study