Работы автора

Работа посвящена вопросам реализации разработанной авторами математической модели дыхательной системы человека, предназначенной для прогнозирования возникновения патологий органов дыхания, обусловленных негативным воздействием загрязняющих компонентов атмосферного воздуха. Предложенная модель описывает легкие как упруго-деформируемую насыщенную двухфазную пористую среду, испытывающую большие градиенты перемещений. Поскольку аналитическое решение поставленной существенно нелинейной задачи представляется нереализуемым, для решения предлагается прибегать к численным методам с пошаговыми процедурами. Предложен алгоритм решения связанной задачи фильтрации воздуха в упруго-деформируемой пористой среде. Численное решение нелинейной подзадачи деформирования двухфазной среды легких осуществляется методом конечных элементов, подзадачи фильтрации — методом конечных объемов. Для реализации алгоритма разработан комплекс программ (на языке C++) с применением технологий параллельных вычислений. На основе томографических снимков легких, получаемых с помощью интерактивного программного продукта ITK-SNAP, выполняется восстановление трехмерной формы легких. С использованием пакета ANSYS ICEM CFD строится объемная конечно-элементная сетка. Численное моделирование течения воздуха в легких человека производится для персонализированной трехмерной геометрии. Представлены поля давления газовой фазы в легких человека в различные моменты дыхательного цикла. Разработанную модель в дальнейшем планируется рассматривать как инструмент для определения зон риска развития патологий органов дыхания, обусловленных негативным воздействием аэрогенных факторов среды обитания.

Основной функцией общественного здравоохранения выступает безопасность пищевых продуктов, поэтому вопросы определения токсичных элементов (As, Cd, Pb, Hg, Al и Sr) в различных видах пищевой продукции являются актуальными. Рис накапливает металлов больше, чем другие злаки, поскольку обладает высокой сорбционной способностью. В статье систематизирован международный опыт исследования влияния географических и климатических факторов и процедур обработки (промывка, полировка, помол) при определении токсичных элементов в рисе методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Белый рис из Таиланда, Индии и Италии имеет более высокие концентрации мышьяка, свинца и кадмия, по сравнению с белым рисом из США. Концентрации свинца и кадмия не превышали нормативов комиссии Codex Alimentarius, однако концентрации мышьяка в коричневом рисе превышают стандарты комиссии. Промывка белого риса для удаления любых внешних загрязнений перед анализом снизила концентрации свинца и кадмия на 57 и 46% соответственно.