SlideShare a Scribd company logo
1 of 49
Download to read offline
VOL 1, No 42 (2019)
Sciences of Europe
(Praha, Czech Republic)
ISSN 3162-2364
The journal is registered and published in Czech Republic.
Articles in all spheres of sciences are published in the journal.
Journal is published in Czech, English, Polish, Russian, Chinese, German and French.
Articles are accepted each month.
Frequency: 12 issues per year.
Format - A4
All articles are reviewed
Free access to the electronic version of journal
All manuscripts are peer reviewed by experts in the respective field. Authors of the manuscripts bear responsibil-
ity for their content, credibility and reliability.
Editorial board doesn’t expect the manuscripts’ authors to always agree with its opinion.
Chief editor: Petr Bohacek
Managing editor: Michal Hudecek
 Jiří Pospíšil (Organic and Medicinal Chemistry) Zentiva
 Jaroslav Fähnrich (Organic Chemistry) Institute of Organic Chemistry and Biochemistry
Academy of Sciences of the Czech Republic
 Smirnova Oksana K., Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History
(Moscow, Russia);
 Rasa Boháček – Ph.D. člen Česká zemědělská univerzita v Praze
 Naumov Jaroslav S., MD, Ph.D., assistant professor of history of medicine and the social
sciences and humanities. (Kiev, Ukraine)
 Viktor Pour – Ph.D. člen Univerzita Pardubice
 Petrenko Svyatoslav, PhD in geography, lecturer in social and economic geography.
(Kharkov, Ukraine)
 Karel Schwaninger – Ph.D. člen Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava
 Kozachenko Artem Leonidovich, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department
of History (Moscow, Russia);
 Václav Pittner -Ph.D. člen Technická univerzita v Liberci
 Dudnik Oleg Arturovich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, De-
partment of Physical and Mathematical management methods. (Chernivtsi, Ukraine)
 Konovalov Artem Nikolaevich, Doctor of Psychology, Professor, Chair of General Psy-
chology and Pedagogy. (Minsk, Belarus)
«Sciences of Europe» -
Editorial office: Křižíkova 384/101 Karlín, 186 00 Praha
E-mail: info@european-science.org
Web: www.european-science.org
CONTENT
MEDICAL SCIENCES
Buriachenko S., Stegniy B.
REASSORTMENT EVENTS IN HA, NA AND NP GENES
DETECTED BY PHYLOGENETIC ANALYSIS OF
INFLUENZA A VIRUS STRAINS OF SUBTYPES A (H1N1)
AND A (H7N9)..............................................................3
Kolesnyk V., Oliinyk I.
RESEARCH OF LATERAL VENTRICLES OF THE HUMAN
BRAIN AND THEIR MORPHOMETRIC
CHARACTERISTICS FROM INFANCY TO
ADOLESCENCE ...........................................................11
TECHNICAL SCIENCES
Elkadу M., Honchar O., Pribora T.
A NEW DIRECTION OF SOLAR TRACKERS AND
PERSPECTIVES OF IMPLEMENTING THEM TO
INCREASE EFFICIENCY ...............................................20
Azizov T.
IMPROVED SCHEME ROD APPROXIMATION FOR
CALCULATION DEFORMATION OF REINFORCED
CONCRETE ELEMENTS IN TORSION...........................25
Vyshinskiy V.
WHAT IS ENERGY.......................................................31
Sobchuk V., Barabash O.,
Musienko A., Laptev A.
ANALYSIS OF THE MAIN APPROACHES AND STAGES
FOR PROVIDING THE PROPERTIES OF THE
FUNCTIONAL STABILITY OF THE INFORMATION
SYSTEMS OF THE ENTERPRISE...................................41
Tuliganova L., Mashkina I.
SOFTWARE MODULE FOR AUTOMATING THE
DEVELOPMENT OF SECURITY OBJECT MODEL AND
INFORMATION SECURITY THREATS MODEL FOR
ENTERPRISE INFORMATION SYSTEM WITH SEGMENT
OF VIRTUALIZATION ..................................................44
Sciences of Europe # 42, (2019) 3
MEDICAL SCIENCES
REASSORTMENT EVENTS IN HA, NA AND NP GENES DETECTED BY PHYLOGENETIC
ANALYSIS OF INFLUENZA A VIRUS STRAINS OF SUBTYPES A (H1N1) AND A (H7N9)
Buriachenko S.
Department of poultry Diseases NSC Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine, NAAS
Ukraine, Kharkov, Ukraine
Stegniy B.
Director of IECVM NSC, Doctor of Veterinary Sciences, honored Worker of Science and Technology of
Ukraine , professor,
Academician of NAAS of Ukraine
ABSTRACT
The influenza virus is a serious pathogens of animals, humans and birds that regularly causes epidemics, as
well as high-mortality pandemics; therefore, an analysis of the assessment of reassortment in the hemagglutinin
(HA), neurominidase (NA) and nucleoproteine (NP) genes is necessary. Reassortment causes the necessary genetic
variability, which allows a virus with high efficiency to overcome the interspecies barrier. Determination of the
reassortment events will allow assessing the degree of variability of the genes of the proteins responsible for the
infection process in the infection of the cell.Reassortment events in HA, NA and NP genes of H1N1 and H7N9
strains of Influenza A virus were studied. To characterize the reassortant viruses that have obtained the genes for
surface (HA, NA) and internal proteins (NP) from the low pathogenic avian influenza virus subtype H7, and the
genes for the highly productive human influenza virus H1, the study of post-reassortment interaction of genes,
optimization of the gene composition of highly productive reassortants. Materials and methods. The nucleotide
sequences of the investigated genes of hemagglutinin, neurominidase, and nucleoproteine proteins for determining
the reassortment events were taken from the National Center for Biotechnological Information (NCBI) GenBank
(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). The assessment of the reassortment was carried out by aligning nucleotide se-
quences using the ClustalW algorithm. Phylogenetic analysis was calculated by the method of maximum likeli-
hood. The dendrogram was built using the MEGA6 program. The reliability of the resulting phylogenetic tree was
obtained using bootstrap analysis. The level of reassortment was determined by the GiRaF program. Results. It
has been shown that events of the reassortment of the HA gene on two clusters are present within and between
subtypes H1N1 and H7N9. The reassortment of the NA genes of two subtlety subtypes shows that among them,
each is produced by the genes of the reassortment and have sequences of genes of only one subtype of the influenza
A virus. These events of the reassortment of the NA genes are present within the subtypes of H1N1 and H7N9,
but not between them. It has been established that events of reassortment of NP genes are not present between
subtypes H1N1 and H7N9. The absence of reassortment events in NA, NA and NP genes of the analyzed strains
was shown. Conclusions. The assortment events of the HA, NA, and NA genes in subtypes of the influenza A
H1N1 and H7N9 viruses show the presence of subtypes inside and not between them. This suggests that genetic
polymorphism should be investigated in the subtypes by the definition of mutations, with further evaluation of the
variability of the genetic markers of the genes of the proteins studied. Consequently, the absence of reassortment
events in HA, NA, and NP genes of the Influenza A strain H1N1 and H7N9 was shown. The results of this research
confirm previously conducted studies and explain the evolution of NA, NA and NP genes of the Influenza A virus.
Keywords: Influenza A virus, haemagglutinin, neuraminidase, nucleoprotein, reassortment events, phyloge-
netic analysis, H1N1, H7N9.
1. Introduction
Influenza viruses (from family Orthomyxoviridae)
are among the most common causes of human respira-
tory and gastrointestinal infections. Influenza viruses
are derived into three types — A, B and C [1]. Influenza
B and C viruses infect humans predominantly, causing
respiratory diseases [2, 3]. Avian influenza poses a sig-
nificant risk of zoonotic infection, change of host and
the appearance of pandemic viruses. It infects humans
and farm animals (pigs, horses, marine mammals, cats,
dogs and birds). The appearance of bird flu was rec-
orded in Ancient Greece as early as 413 ad. [4], the first
confirmed pandemic was the Russian flu, which oc-
curred in 1889-1892. [5]. Three main characteristics
predetermine the rapid evolution of viruses: large pop-
ulations, short generation times and high mutation
rates. Formed mutations help viruses escape the host’s
immune system, and can be positively selected, passed
on to the next generation, and distributed. During the
last 100 years, four pandemics of influenza have oc-
curred: the Spanish H1N1 flu of 1918 [6], which was
described as the “greatest medical holocaust in history”
[7], the Asian influenza H2N2 of 1957, the Hong Kong
influenza H3N2 of 1968 and 2009 H1N1 swine flu
[8,9]. Recently, the low pathogenic avian influenza vi-
rus (LPAI) (H7N9), first identified in the East China
region, caused an outbreak of the disease among people
with a mortality rate of up to 40% [10]. Membrane sur-
face protein plays an important role in establishing the
viral infection of cells. The rate of reassortment of in-
fluenza virus in natural reservoirs is extremely high
[11]. Avian influenza viruses contain 16 types of he-
magglutinin and 9 types of neuraminidase. In wild
birds, at least 103 of 144 types of avian influenza virus,
4 Sciences of Europe # 42, (2019)
which are possible with a free combination of different
types of HA and NA segments, have been found [12].
The fact that most of the possible combinations of
HA/NA subunits form in the body of wild birds proves
a high frequency of reassortment. Domestic ducks are
also natural reservoirs of the influenza virus, and reas-
sortment of various strains occurs in them [13]. Phylo-
genetic analysis of the genomes of the avian influenza
virus showed that the virus in the body of wild birds
exists in the form of a large pool of functionally equiv-
alent and interchangeable gene segments that form the
so-called “genomic constellations” [14]. When assem-
bling virions from “genomic constellations,” almost
any combination of viral segments easily emerges. In
fact, the body of wild waterfowl is constantly shuffling
the genome of the influenza virus. Apparently, it is the
increased survival of the virus in natural reservoirs that
makes it possible to successfully replicate various com-
binations of RNA segments and contributes to the high
efficiency of reassortment. For avian influenza viruses
characterized by a constant change of owners. Viruses,
overcoming the species barrier, infect poultry, pigs,
horses, people. In all likelihood, it is the ongoing reas-
sortment in the body of birds that creates the necessary
genetic variability, which allows the virus to overcome
interspecific barriers with high efficiency [15]. Thus,
reassortment in natural reservoirs is similar to sexual
reproduction and creates genetic polymorphism, which
allows the virus to prepare for unpredictable changes in
the external environment, including a change in the
host organism. At the same time, reassortment takes
place not only in natural reservoirs. From wild birds,
the flu virus is easily transmitted to domestic birds,
which in turn infect pigs. However, despite the fact that
swine flu virus is widespread among poultry, avian flu
virus is only sometimes found in pigs [16]. On the other
hand, the human flu virus also infects pigs. A case has
been described where pigs were infected with the flu
virus after contact with farmers, and also when farmers
were infected with the flu virus after contact with pigs
[17]. Consequently, pigs can be coinfected by various
strains of the avian and human influenza viruses, and in
their bodies can be mixed avian, porcine viruses and
human influenza virus [18, 19]. It is shown that viruses
isolated from environmental and poultry samples in
Guangdong from April to May 2013 were very similar
to other H7N9 strains found in eastern China. The
H7N9 virus, isolated from a clinical patient in Guang-
dong in August 2013, differed from the previously
identified H7N9 viruses, with the NS and NP genes de-
rived from the recent H9N2 viruses circulating in the
province. This study provides direct evidence that reas-
sortment has continued and led to the emergence of a
new H7N9 flu virus in Guangdong Province, China.
These results also shed light on the evolution of the
H7N9 virus, which is critical for future monitoring and
tracking of viral transmission. Phylogenetic analysis
showed that the four internal A/Guangdong/1/2013
(H7N9) virus genes — the NS, NP, PB1, and PB2 genes
— were in clusters other than the H7N9 genes previ-
ously identified in other provinces of China. [20]. Cir-
culating viruses H7N9 2015-16. belong to different
lines with different spatial distribution. Hemagglutina-
tion inhibition analyzes performed on serum samples
from patients infected with these viruses identified 3
antigenic clusters for 16 strains of different viral lines.
Using the reconstruction of hereditary sequences to
identify parallel amino acid changes on several separate
lines, mutations in the hemagglutinin occur mainly at
sites involved in receptor recognition or antigenicity
[21]. Recent studies have shown that the internal genes
of the H7N9 virus continue to undergo dynamic redis-
tribution with bird H9N2 viruses. In accordance with
the evolutionary distance and re-sorting style, H7N9 vi-
ruses were classified into 27 genotypes during the first
three months after the outbreak and into 48 other geno-
types by our and other groups, respectively [22].
Among genotypes, the G0 or W1 genotype (represented
by A/Anhui/1/2013) acts as the dominant viral cluster
in humans [22]. None of the G4, G5 and G6 viruses,
which have 4, 5 and 6 phylogenetically distinct internal
genes from G0, was observed in humans based on sur-
veillance data from 109 isolates [22]. The significant
hazard of zoonotic infection is caused by influenza A
viruses. The most important factors of virulence of In-
fluenza A viruses are cover-proteins hemagglutinin
(HA, or H), neuraminidase (NA, or N), which provide
attachment to the host cell, and replication factor nucle-
oprotein (NP), which are encoded by HA, NA and NP
genes, respectively. Different combinations of HA and
NA originate different subtypes Influenza virus A.
There are 18 HA (H) and 11 NA (N) subtypes. Epizoot-
ics usually are caused by high-virulence strains H1N1
and H7N9 [23]. Influenza A viruses contain negative-
strand RNA with segmented genomes containing seven
to eight gene segments which encode at least 10 pro-
teins [24]. According to the results of phylogenetic
study the possibility of Influenza A viruses to overcome
the interspecific barrier was detected, but molecular
processes which lead to a change in the host cell, has
not been sufficiently examined. RNA mutations and re-
assortments are general mechanisms of genome chang-
ing. Domination of reassortments processes was widely
shown before [25]. There is a direct correlation between
the presence of quantitative differences between the
two niches of the influenza virus and the significance
of the reassortment for changing the ecological niche.
When there is a reassortment that leads to a change in
the host cell, it remains unknown [26]. The aim of cur-
rent research was to detect reassortment events in НА,
NA and NP genes by phylogenetic analysis of Influenza
A viruses strains of subtypes A (H1N1) and A (H7N9).
The influenza virus is a serious pathogens of animals,
humans and birds that regularly causes epidemics, as
well as high-mortality pandemics; therefore, an analy-
sis of the assessment of reassortment in the hemagglu-
tinin (HA), neurominidase (NA) and nucleoproteine
(NP) genes is necessary. Reassortment causes the nec-
essary genetic variability, which allows a virus with
high efficiency to overcome the interspecies barrier.
Determination of the reassortment events will allow as-
sessing the degree of variability of the genes of the pro-
teins responsible for the infection process in the infec-
tion of the cell. Reassortment events in HA, NA and NP
genes of H1N1 and H7N9 strains of Influenza A virus
Sciences of Europe # 42, (2019) 5
were studied. To characterize the reassortant viruses
that have obtained the genes for surface (HA, NA) and
internal proteins (NP) from the low pathogenic avian
influenza virus subtype H7, and the genes for the highly
productive human influenza virus H1, the study of post-
reassortment interaction of genes, optimization of the
gene composition of highly pathogenic reassortants. To
achieve the goal, the following tasks were set: 1. ana-
lyze 8000 strains of influenza A type virus (H1N1) and
(H7N9) isolated from humans and birds from the data-
base. 2. determine the sample of nucleotide sequences
of the studied strains. 3. to conduct phylogenetic anal-
ysis. 4. Obtain a set of reassortants of the low patho-
genic avian influenza virus subtype H7 and the highly
pathogenic human influenza virus H1
2. Material and methods
Reassortment events were defined on nucleotide
sequences of Influenza A virus НА, NA and NP genes
from National Centre of Biotechnology Information
(NCBI) GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Each
gene sequences were aligned by ClustalW algorithm.
Phylogenetic analysis of data sequences was calculated
by maximum likelihood method. The construction of
kinship dendrograms (cluster algorithms) was per-
formed using the DENDRO UPGMA computer pro-
gram (http://genomes.urv.cat/UPGMA/). This program
is based on the use of the UPGMA (Unweighted Pair
Group Method with Arithmetic Mean) method, which
allows you to create trees that graphically display the
Similarity and Distance matrix. Dendrogram was built
with the help of program MEGA6. The reliability of the
inferred tree was detected by bootstrap test. Reliable re-
sult was considered at 70 and more. Reassortment
events were analyzed on each obtained dendrogram. If
reassortment events between two strains were found,
reassortment level would be detected by GiRaF pro-
gram.
3. Results
As a result of the studies, profiles of reassortment
events of two strains H1N1 and H7N9 were obtained
by genes HA, NA and NP. In particular, in the hemag-
glutinin (HA), neuraminidase (NA) and nucleoprotein
(NP) genes, recombinations in the hemagglutinin, neu-
raminidase and nucleoprotein genes were found within
the H1N1 and H7N9 strains. Between the strains, no
combined and different replaced genes of the two
strains of influenza A viruses, hemagglutinin (NA),
neuraminidase (NA) and nucleoprotein (NP), were re-
vealed. Results of phylogenetic analysis of Influenza A
virus HA gene are shown on Figure 1. There was no
exchange of genome segments between the strains of
these viruses. The results obtained by us indicate the
absence of recombinations among these strains among
themselves, but a rather high level of intrastate reassort-
ment events remains.
6 Sciences of Europe # 42, (2019)
Figure 1. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus HA gene
Dendrogram consists of two clades. Each of them
is produced by reassortment genes and contains HA
gene sequences of only one strain of Influenza A virus.
Thus, reassortment events of HA gene are present inside
strains H1N1 and H7N9, but not between them.
Results of phylogenetic analysis of Influenza A vi-
rus NA gene is shown on Figure 2.
Sciences of Europe # 42, (2019) 7
Figure 2. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus NA gene
The obtained dendrogram includes two clades.
Among them each is produced by reassortment genes
and contains NA gene sequences of only one strain of
Influenza A virus. Considering this fact we conclude
that reassortment events of NA gene are present inside
strains H1N1 and H7N9, but not between them.
Results of phylogenetic analysis of Influenza A vi-
rus NP gene is shown on Figure 3.
8 Sciences of Europe # 42, (2019)
Figure 3. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus NP gene
The received dendrogram is reliable and consists
of two clades as well. Each of them is found to be pro-
duced by reassortment genes and contains NP gene se-
quences of only one strain of Influenza A virus. Thus
detained that reassortment events of NP gene are pre-
sent not between but inside of strains H1N1 and H7N9.
According to the obtained results of the conducted
phylogenetic analysis of НА, NA and NP genes there
was no further purpose to calculate reassortment level
by GiRaF program.
4. Discussion
The work analyzed 40 natural isolates of influenza
A virus subtypes H1N1, H7N9.
As a result, it was revealed that reassortment
events occur in the analyzed clades not between the
subtype genes but within each. Genetics traits human
influenza viruses reassorted with genes of non-human
(probably avian) origin [27]. The subtypes of the virus
A (H7N9), resulted from the recombination of three vi-
ral strains that infect only birds. This is consistent with
our research, since no reassortment between the HA,
NA and NP genes of all the H1N1 and H7N9 subtypes
obtained in the treasures occurs. In late March 2013, a
new H7N9 flu virus appeared in China, which infected
137 people, 45 of whom died. The virus causes almost
no symptoms in poultry. However, in humans, the virus
causes severe pneumonia. The H7N9 virus was caused
by the reassortment of the H7, N9 and H9N2 avian in-
fluenza viruses but does not contain the H1N1 subtype
genes [28]. The H1N1 influenza virus subtypes ac-
quired the NA gene, from the Eurasian swine influenza
virus as a result of reassorting the human influenza vi-
rus, the avian influenza virus and the classic swine in-
fluenza virus [29]. The absence of reassorting events in
the NA, NA, and NP genes of the influenza A strain
H1N1 and H7N9 of the analyzed subtypes confirms
previous studies and explains the evolution of the NA,
NA, and NP genes of influenza A virus [30]. A compar-
ative phylogenetic analysis of four strains of the H7N9
influenza virus with other well-known representatives
of the A/H7 subtype for all eight genes showed reas-
sortment events involving the H7N3 virus genes [31].
The 2013 H7N9 virus arose as a result of at least three
reassortment events that combined the HA7 and NA9
genes from previously known lines. Thus, the H7 seg-
ment was closest to the NA gene of the H7N3 virus iso-
lated from a duck in Zhejiang Province in eastern
China, while the NA gene resembled that of the H7N9
isolates isolated in Korea from ducks and wild birds
[32]. Beijing A/Beijing/01/2013 (H7N9) isolate sug-
gests that the H7N9 virus did not acquire the ability to
pass from person to person, the virus develops only in
Sciences of Europe # 42, (2019) 9
poultry, and then infects the person through direct con-
tact [33]. This assumption is confirmed with our data
on the absence of reassortment between the HA, NA and
NP genes of the H1N1 and H7N9 subtypes. It is im-
portant to note that avian influenza viruses "participate"
in the emergence of new "human" influenza viruses,
which are characterized by high pathogenicity and the
ability to cause pandemics. The H1N1 virus has a set of
internal genes, the origin of which indicates their phy-
logenetic relationship with viruses of birds and pigs
[34]. A permanent source of genes for pandemic influ-
enza viruses exists (in a phenotypically unchanged
state) in the natural reservoir of waterfowl and migra-
tory avian [35]. Modern studies have shown that the
gene structure of the new A/H1N1 virus is complex and
includes the genes of swine flu affecting pigs in North
America; swine flu genes affecting pigs in Europe and
Asia; avian flu genes; human flu genes. In fact, the
genes for the new virus come from four different
sources. Influenza A viruses are characterized by a high
incidence of reassortants as a result of mixed infection,
due to the segmentation of the viral genome. Strain-
specific properties of genomic segments can have a
strong influence on the gene composition of reassort-
ants in non-selective conditions. In other words, a dis-
tinctive feature of influenza viruses is the fact that in
eight of the gene segments, especially in the NA gene,
frequent and unpredictable mutations occur [36]. This
is confirmed by phylogenetic analysis of nucleic acid
sequences of different subtypes of influenza A viruses
from different hosts and from different geographic re-
gions conducted by us.
5. Conclusions
A sample of nucleotide sequences of the HA, NA
and NP gene of the avian influenza virus A subtypes
H1N1 and H7N9, causing an infectious process in
mammals and poultry, was identified. It has been
shown that the events of the reassortment of the HA
gene in the two clusters are present inside the subtypes
H1N1 and H7N9, but not between them. Reassortment
of the NA genes of two subtle types of subtlety indicates
that among them each is produced by the genes of the
reassortment and have sequences of genes of only one
subtype of the influenza A virus. These events of the
reassortment of the NA genes are present within the
subtypes of H1N1 and H7N9 but not between them. It
has been established that events of reassortment of NP
genes are present not between subtypes H1N1 and
H7N9. The absence of reassortment events in NA, NA
and NP genes of the analyzed strains was shown. Con-
sequently, the absence of reassortment events in NA,
NA and NP genes of the Influenza A strain H1N1 and
H7N9 was shown. The results of this research confirm
previously conducted studies and explain the evolution
of NA, NA and NP genes of the Influenza A virus. Thus,
as a result of constantly ongoing reassortment pro-
cesses in natural reservoirs, new strains of influenza vi-
ruses are emerging that can overcome the interspecific
barrier. For the transition of viruses to the third and
fourth stages of emergence, additional reassortment
events and mutations are needed, which, in all likeli-
hood, occur in the human body, as well as in the pigs
that serve as “mixers” for genetic mixing of influenza
viruses.
Acknowlegements
The author sincere thanks gratitude to Academi-
cian of the National Academy of Sciences of Ukraine
professor B.T. Stegniy (NSC IECVM NAAS of
Ukraine) and the PhD of biological sciences O. V.
Bilynska (V. Ya. Yuriev Research Institute of NAAS
of Ukraine)
References
1. A. B. Allison J. R. Ballard, R. B. Tesh, J. D.
Brown, M. G. Ruder, M. K. Keel, B. A. Munk, R.l M.
Mickley, S. E. J. Gibbs, A. P. A. Travassos da Rosa, J.
C. Ellis, H. S. Ip, V. I. Shearn-Bochsler, M. B. Rogers,
E. Ghedin, E. C. Holmes, C. R. Parrish, C. Dwyerj Cy-
clic Avian Mass Mortality in the Northeastern United
States Is Associated with a Novel Orthomyxovirus.// //J
Virol. – 2015. – № 89 (2). – P. 1389–1403.
2. B. Barrett Chapter 18—Viral Upper Respira-
tory Infection. In: Rakel D., editor. Integrative Medi-
cine (Fourth Edition) Elsevier; Amsterdam, The Neth-
erlands: 2018. Pp. 170–179.e7.
3. X. Cui, A. Das, A. N. Dhawane, J. Sweeney,
X. Zhang, V. Chivukula, S. S. Iyer. Highly specific and
rapid glycan based amperometric detection of influenza
viruses. Chem. Sci. 2017;8:3628–3634. Doi:
10.1039/C6SC03720H.
4. I. Dukhovlinov, R. Al-Shekhadat,E. Fedorova,
L. Stepanova, M. Potapchuk, I. Repko, O. Rusova, A.
Orlov, L. Tsybalova, O. Kiselev Study of immunogen-
icity of recombinant proteins based on hemagglutinin
and neuraminidase conservative epitopes of Influenza
A virus. //Med Sci Monit Basic Res. – 2013. – № 19. –
P. 221–227.
5. E. G. Deeva Influenza. On the verge of a pan-
demic. Rukovod-stvo dlja vrachey. Мoskow: Geotar-
Media; 2008 (in Russian)
6. B. Efron Bootstrap Methods: Another Look at
the Jackknife.//B. Efron.//Ann. Statist. – 1979. – № 7
(1). – P.1 –26.
7. S. Faccini , A. De Mattia, C. Chiapponi, I.
Barbieri, M. B. Boniotti, C. Rosignoli, G. Franzini, A.
Moreno, E. Foni, A. D. Nigrelli. Development and
evaluation of a new Real-Time RT-PCR assay for de-
tection of proposed influenza D virus. J. Virol.
Methods. 2017;243:31–34. doi:
10.1016/j.jviromet.2017.01.019.
8. A. Hushegyi, T. Bertok, P. Damborsky, J. Kat-
rlik, J. Tkac. An ultrasensitive impedimetric glycan bi-
osensor with controlled glycan density for detection of
lectins and influenza hemagglutinins. Chem. Commun.
2015;51:7474–7477. doi: 10.1039/C5CC00922G.
9. U. Jarocka, R. Sawicka, A. Góra-Sochacka, A.
Sirko, W. Dehaen, J. Radecki, H. Radecka. An electro-
chemical immunosensor based on a 4,4′-thiobisben-
zenethiol self-assembled monolayer for the detection of
hemagglutinin from avian influenza virus H5N1. Sens.
Actuators B Chem. 2016;228:25–30. doi:
10.1016/j.snb.2016.01.001.
10. J. Lui, J. Wu, X. Zeng, D. Guad, L. Zou, L. Yi,
L. Liang, H. Ni, M. Kang, X. Zheng, H. Zhong, X. He,
10 Sciences of Europe # 42, (2019)
C. Monagin, J. Lin, C. Ke. Continuing reassortment
leads to the genetic diversity of influenza virus H7N9
in Guangdong, China. J Virol. 2014 Aug;88(15):8297-
306. doi: 10.1128/JVI.00630-14. Epub 2014 May 14.
11. J. Lui, J. Raghwani J, R. Pryce, T. A. Bowden,
J. Thеzе, S. Huang, Y. Song, L. Zou, L. Liang, R.
Bai, Y. Jing, P. Zhou, M. Kang, L. Yi, J. Wu, O. G.
Pybus, C. Ke. Molecular Evolution, Diversity, and Ad-
aptation of Influenza A(H7N9) Viruses in China.
Emerg Infect Dis. 2018 Oct;24(10):1795-1805. doi:
10.3201/eid2410.171063.
12. T. T. Lam, et al. Systematic phylogenetic anal-
ysis of influenza A virus reveals many novel mosaic
genome segments. Infect. Genet. Evol. 2013;18:367–
378.
13. D. Liu, et al. Origin and diversity of novel
avian influenza A H7N9 viruses causing human infec-
tion: phylogenetic, structural, and coalescent analyses.
Lancet. 2013;381:1926–1932.
14. R. Manzoor, M. Igarashi, A. Takada. Influ-
enza A Virus M2 Protein: Roles from Ingress to Egress.
Int. J. Mol. Sci. 2017;18 doi: 10.3390/ijms18122649.
15. www.ncbi.nlm.nih.gov
16. N. Nagarajan, C. Kingsford. GiRaF: robust,
computational identification of influenza reassortments
via graph mining./ //Nucleic Acids Research. – 2010. –
P. 1–10.
17. Orthomyxoviridae—Negative Sense RNA Vi-
ruses—Negative Sense RNA Viruses. [(accessed on 6
September 2018)];2011 Available online:
https://talk.ictvonline.org/ictv-reports/ictv_9th_re-
port/negative-sense-rna-viruses-2011/w/negrna_vi-
ruses/209/orthomyxoviridae.
18. M. Ozawa, Y. Kawaoka. Crosstalk between
animal and human influenza viruses./M. Ozawa, Y. Ka-
waoka//Annu Rev Anim Biosci. – 2013. – № 1. – P.
21–42.
19. C. Paules, K. Subbarao. Influenza. Lancet.
2017;390:697–708.doi: 10.1016/S0140-
6736(17)30129-0.
20. Past Pandemics|Pandemic Influenza
(Flu)|CDC.[(accessed on 6 September 2018)]; Availa-
ble online:https://www.cdc.gov/flu/pandemic-
resources/basics/past-pandemics.html
21. S. Smith, M. Waterman Identification of Com-
mon Molecular Subsequences.//Journal of Molecular
Biology. – 1981. – № 147. – P. 195–197.
22. C. B. Staats, R. G. Webster, R. J. Webby . Di-
versity of influenza viruses in swine and the emergence
of a novel human pandemic influenza A (H1N1)./ // In-
fluenza Other Respir Viruses. – 2009. – № 3 (5). – P.
207–213.
23. T. Shelby, T. Banerjee, J. Kallu, S. Sulthana,
I. Zegar, S. Santra. Novel magnetic relaxation nanosen-
sors: An unparalleled “spin” on influenza diagnosis.
Nanoscale. 2016;8:19605–19613.doi:
10.1039/C6NR05889B.
24. Y. –T. Tseng, C.-H. Wang, C. – P. Chang, G.
– B. Lee. Integrated microfluidic system for rapid de-
tection of influenza H1N1 virus using a sandwich-
based aptamer assay. Biosens. Bioelectron.
2016;82:105–111. doi: 10.1016/j.bios.2016.03.073.
25. N. J. Maclachlan; C. E. Mayo; P. W. Daniels;
G. Savini; S. Zientara; E. P. Gibbs. Bluetongue. Rev.
Sci. Tech.2015, 34, 329–340.
26. T. T. Lam, et al. Systematic phylogenetic anal-
ysis of influenza A virus reveals many novel mosaic
genome segments. Infect. Genet. Evol. 2013;18:367–
378.
27. R. G. Webster, W. J. Bean, O. T. Gorman, T.
M. Chambers, Y. Kawaoka. Evolution and ecology of
influenza A viruses.//Microbiol Rev. – 1992. – № 56
(1). – P. 152–179.
28. C. B. Staats, R. G. Webster, R. J. Webby . Di-
versity of influenza viruses in swine and the emergence
of a novel human pandemic influenza A (H1N1)./ // In-
fluenza Other Respir Viruses. – 2009. – № 3 (5). – P.
207–213.
29. D. Liu, et al. Origin and diversity of novel
avian influenza A H7N9 viruses causing human infec-
tion: phylogenetic, structural, and coalescent analyses.
Lancet. 2013;381:1926–1932.
30. K. H. Zhumatov, M. Kh. Sayatov, A. I. Kydyr-
manov, A/H7 Flu viruses: disrtibution, genetic variabil-
ity, pathogeneticy for avian and human.Eurasian Jour-
nal of Applied Biotechnology.2013;2:12-16
31. Bi Yuhai, Liu Jingyuan, Xiong Haofeng,
Zhang Yue, Liu Di, Liu Yingxia, F. George. Gao, and
Beibei Wang. A new reassortment of influenza A
(H7N9) virus causing human infection in Beijing,
2014. Sci Rep. 2016; 6: 26624.
32. E. G. Deeva Influenza. On the verge of a pan-
demic. Rukovod-stvo dlja vrachey. Мoskow: Geotar-
Media; 2008 (in Russian)
33. R. G. Webster, T. Ito, J. N.S.S. Couceiro, S.
Kelm, L. G. Baum, S. Krauss, M. R. Castrucci, I. Don-
atelli, H. Kida, J. C. Paulson and Y. Kaawaoka.1998.
Molecular basis for the generation in pigs of influenza
A viruses with pandemic potential. J.Virol.72:7367-
7373
34. N. L. Varich, A. K. Gitel'man, A. A. Shilov,
Iu. A. Smirnov, N. V. Kaverin. Differential incorpora-
tion of genomic segments into the influenza A virus re-
assortants in mixed infection]. Vopr Virusol. 2009 Jan-
Feb;54(1):7-11. Russian.
35. T. Tada, K. Suzuki, Y. Sakurai, M. Kubo, H.
Okada, T. Itoh, K. Tsukamoto. Emergence of Avian In-
fluenza Viruses with Enhanced Transcription Activity
by a Single Amino Acid Substitution in the Nucleopro-
tein during Replication in Chicken Brains.//J Virol. –
2011. – № 85 (19). – P.10354–10363.
36. K. Tamura, D. Peterson, N. Peterson.
MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis us-
ing maximum likelihood, evolutionary distance, and
maximum parsimony methods//Mol. Biol. Evol. –
2011. – № 28 (10). – P. 2731-2739.
Sciences of Europe # 42, (2019) 11
ДОСЛІДЖЕННЯ БІЧНИХ ШЛУНОЧКІВ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ ТА ЇХ
МОРФОМЕТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВІД НОВОНАРОДЖЕНИХ ДО ЮНАЦЬКОГО ВІКУ
Колесник В.В.
Асистент кафедри нервових хвороб, психіатрії та медичної психології імені С.М. Савенка
Олійник І.Ю.
Доктор медичних наук, професор,
Професор кафедри патологічної анатомії,
Вищий державний навчальний заклад України
“Буковинський державний медичний університет”, Чернівці, Україна
RESEARCH OF LATERAL VENTRICLES OF THE HUMAN BRAIN AND THEIR
MORPHOMETRIC CHARACTERISTICS FROM INFANCY TO ADOLESCENCE
Kolesnyk V.
Assistant of the Department of Neurology, Psychiatry and Medical Psychology
Oliinyk I.
Doctor of Medical Science, Professor,
Professor of the Department of Pathological Anatomy,
Higher State Educational Establishment of Ukraine
«Bukovinian State Medical University», Chernivtsi, Ukraine
АНОТАЦІЯ
Більшість робіт з постнатальних індивідуальних анатомічних досліджень органів ґрунтуються на по-
смертному вивченні об’єктів, що належали до різних вікових груп. Ретроспективне дослідження магнітно-
резонансних томограм дало можливість провести комплексний прижиттєвий морфометричний аналіз па-
раметрів бічних шлуночків головного мозку людини від новонароджених (перших 4 тижнів життя) до
періоду юнацького віку (16-21 рік) з використанням показників: довжини й ширини передніх рогів бічних
шлуночків, довжини й ширини їх центральної частини, довжини і ширини задніх рогів бічних шлуночків,
довжини нижніх рогів бічних шлуночків, передньо-заднього розміру бічних шлуночків, відстані між пе-
редніми рогами бічних шлуночків, відстань між задніми рогами бічних шлуночків. Дослідженням вста-
новлено статево-вікову залежність окремих структур бічних шлуночків головного мозку людини та прояви
міжпівкульної асиметрії.
ABSTRACT
Most of the works on postnatal individual anatomical investigations of organs are based on posthumous stud-
ies of objects belonging to different age groups. Retrospective study of magnetic resonance imaging has made it
possible to conduct a comprehensive lifetime morphometric analysis of the parameters of the lateral ventricles of
the human brain from infancy (the first 4 weeks of life) to adolescence (16-21 years) using indicators: length and
width of the anterior horns of the lateral ventricles, length and width of their central part, length and width of
posterior horns of the lateral ventricles, length of the lower horns of the lateral ventricles, anterior-posterior size
of the lateral ventricles, the distance between the anterior horns of the lateral ventricles, the distance between the
posterior horns of the lateral ventricles. The study established the sex-age dependence of individual structures of
the lateral ventricles of the human brain and manifestations of hemispheric asymmetry.
Ключові слова: бічні шлуночки головного мозку, постнатальний онтогенез, морфогенез, людина.
Keywords: lateral ventricles of the brain, postnatal ontogenesis, morphogenesis, human.
Бурхливий розвиток морфології та фізіології
нервової системи відвернув увагу дослідників від
питань загальної кількісної характеристики мінли-
вості мозку, а це призвело до того, що і в даний час
у більшості довідників та наукових оглядів подано
протилежні й неоднорідні дані стосовно розмірів
головного мозку та його структур. Опис основних
етапів розвитку бічних шлуночків головного мозку
в постнатальному онтогенезі в роботах морфомет-
ричного спрямування є фрагментарним і, прак-
тично, не висвітлює цієї проблеми у віковому ас-
пекті. Найбільші зміни шлуночків головного мозку
людини, без сумніву, припадають на внутрішньо-
утробний період (особливо початкові його стадії),
що є прямим підтвердженням вчення про наявність
мінливості в ембріональному періоді [1-6]. До пев-
ного часу ці дані значною мірою задовольняли
практику, а мінливість у окремих вікових групах
цілеспрямовано майже не вивчалась. Водночас
відомо, що з віком змінюються не тільки розміри,
положення й форма органів, але, очевидно, й роз-
мах їх індивідуальних відмінностей, який може роз-
ширюватися, залишатись без змін або навіть зву-
жуватись [4, 7, 8]. Прижиттєва морфометрична ха-
рактеристика бічних шлуночків головного мозку
людини від періоду новонародженості до юнаць-
кого віку включно та виявлені на її основі критерії
вікової реорганізації складових головного мозку
можуть бути цікавими для спеціалістів у галузі
вікової нейроанатомії, геріатрії, нейрофізіології та
нейрохірургії, а для спеціалістів із МРТ- діагно-
стики виступати в якості еквівалента анатомічної
норми бічних шлуночків головного мозку [3, 9-11].
12 Sciences of Europe # 42, (2019)
Мета та завдання дослідження полягали у
проведенні комплексної морфометрії складових
бічних шлуночків головного мозку людини від
періоду новонародженості до юнацького віку вклю-
чно з встановленням статево-вікової залежності
окремих структур бічних шлуночків головного
мозку людини та проявів міжпівкульної асиметрії.
Дослідження виконано в рамках комплексної
науково-дослідної роботи “Особливості морфоге-
незу та топографії органів і систем в пренатальному
та постнатальному періодах онтогенезу” (№ дер-
жавної реєстрації – 0115U002769).
Матеріал і методи дослідження. Згідно угоди
про співпрацю (2012) дослідження проведено з ви-
користанням архіву магнітно-резонансних томо-
грам рентгенологічного відділення шведсько-
української клініки “Angelholm” (м. Чернівці). То-
мограми отримані із застосуванням магнітно-резо-
нансного томографа Siemens Impact (тип магніту
Oxford OR42, індукція магнітного поля 1 тесла,
максимальна потужність споживаня 50 кВт).
Відповідно до класифікації періодів онтогенезу лю-
дини, ухваленої VII Всесоюзною конференцією з
проблем вікової морфології, фізіології та біохімії
АМН СРСР (Москва, 1965) досліджено 87 маг-
нітно-резонансних томограм бічних шлуночків го-
ловного мозку пацієнтів обох статей від періоду но-
вонародженості до юнацького віку включно. Для
дослідження відібрано МР-томограми групи осіб
без виражених патологічних змін головного мозку
(таких як аневризми, кісти, пухлини, тощо) із за-
стосуванням морфометричних методик згідно ре-
комендацій з енцефалометрії [Блинков, 1964;
Awaji, 2007]. Статистичний аналіз отриманих кіль-
кісних даних проводили з використанням пакетів
прикладних програм “SPSS 13.0”, “Biostatistica
4.03” і додатка Excel з пакету MS Office XP. Нор-
мальність розподілу значень ознак встановлювали
за допомогою критеріїв Шапіро-Уілка та Колмого-
рова-Смірнова. Для кожної вибірки розраховували
середню арифметичну (M), її стандартну помилку
(m) і середнє квадратичне відхилення (s). Оцінку
статистичної значимості отриманих даних прово-
дили за t-критерієм Стьюдента. Результати
порівняння вважали вірогідними при p<0,05.
Усі дослідження проведено з дотриманням ос-
новних положень GСР (1996), Конвенції Ради
Європи про права людини та біомедицину (від
04.04.1997), Гельсінської декларації Всесвітньої
медичної асоціації про етичні принципи прове-
дення наукових медичних досліджень за участю
людини (1964-2013), наказів МОЗ України № 690
від 23.09.2009, № 616 від 03.08.2012 та згідно мето-
дичних рекомендацій [12, 13].
Результати дослідження та їх обговорення
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи новонарод-
жених: дані морфометричного дослідження бічних
шлуночків головного мозку обстежених пацієнтів
представлені в табл. 1.
Таблиця 1
Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи новонароджених (мм)
№
з/п
Досліджувані показники
Статистичні показники розмірів
бічних шлуночків у осіб різної статі
Хлопчики Дівчатка
M±m Min. Max. M±m Min. Max.
1.
Довжина переднього рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
13,4
±0,2
11,6 17,8
18,2
±0,7*
14,7 20,3
Лів.
17,2
±0,4**
12,4 21,4
20,4
±1,0
43,4 22,3
2.
Ширина переднього рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
4,0
±0,5
3,1 5,6
5,1
±0,3
4,1 5,9
Лів.
4,2
±0,2
3,0 4,9
4,9
±0,4
3,4 6,1
3.
Довжина центральної частини бічного шлу-
ночка (мм)
Пр.
29,4
±1,5
25,4 39,4
23,2
±2,0*
21,2 33,8
Лів.
26,7
±1,6
18,5 37,4 18,6 16,1 29,4
4.
Ширина центральної частини бічного шлу-
ночка (мм)
Пр.
4,8
±0,7
3,2 6,0
4,7
±1,2
зд 6,4
Лів.
4,3
±0,3
3,4 4,9
5,2
±0,2*
3,8 4,7
5.
Довжина заднього рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
25,4
±1,0
20,5 39,8
14,0
±0,9*
12,0 19,4
Лів.
23,6
±0,8
20,8 36,7
12,4
±0,7*
9,7 18,2
6.
Ширина заднього рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
4,2
±0,2
3,6 5,1
4,6
±0,4
3,5 5,0
Лів.
7,1
±0,9**
5,2 8,6
3,2
±0,8*
3,0 8,4
7.
Довжина нижнього рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
32,2
±1,2
24,3 46,2
44,2
±1,4*
27,4 48,9
Sciences of Europe # 42, (2019) 13
Лів.
25,6
±1,5**
21,5 48,5
46,2
±1,7*
23,5 50,6
8.
Передньо-задній розмір бічного шлуночка
(мм)
Пр.
70,4
±1,4
53,8 81,2
62,4
±1,2*
51,3 76,2
Лів.
72,6
±1,3
57,2 80,4
53,8
±0,8**
48,3 64,9
9.
Відстань між передніми рогами бічних шлуночків
(мм)
22,3
±0,8
12,6 26,3
22,4
±1,5
17,5 32,1
10.
Відстань між задніми рогами бічних шлуночків
(мм)
30,6
±1,6
15,2 38,9
43,2
±2,2*
29,4 53,8
Примітка:
* – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків,
р<0,05;
** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних
параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05.
Аналіз отриманих даних свідчить про на-
явність достатньої кількості морфометричних кри-
теріїв статевої мінливості бічних шлуночків голов-
ного мозку. Статистично достовірно встановлено,
що у більшості випадків у новонароджених хлоп-
чиків розміри бічних шлуночків головного мозку
перевищують аналогічні параметри новонародже-
них дівчат.
У дівчат спостерігається перевищення роз-
мірів за показниками довжини переднього рогу
правого і лівого бічних шлуночків – на 35,8 % і 18,6
% (відповідно). Слід зазначити, що варіабельність
морфометричних показників у дівчат була більша,
ніж у хлопчиків.
Отримані дані дозволяють виділити морфо-
метричні показники міжпівкульної мінливості го-
ловного мозку, що може служити одним з морфо-
метричних критеріїв його асиметрії. Міжпівкульну
мінливість головного мозку новонароджених
можна спостерігати за показниками шлуночкової
системи мозку, у першу чергу, бічних шлуночків.
Аналіз отриманих морфометричних показників
бічних шлуночків вікової групи 1 року дозволяє зро-
бити висновок про певний статевий диморфізм цих
показників. У хлопчиків цієї вікової групи біль-
шість показників бічних шлуночків переви-
щують аналогічні розміри дівчат. Дані енцефало-
метричного дослідження головного мозку цієї віко-
вої групи дозволили виділити показники, що
відрізняються у правій і лівій півкулях.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 2 роки: аналіз
отриманих прижиттєвих енцефалометричних по-
казників свідчить про наявність статевої мінливості
бічних шлуночків головного мозку, оскільки стати-
стично достовірно встановлено, що в цій віковій
групі розміри бічних шлуночків хлопчиків переви-
щують аналогічні розміри бічних шлуночків дівчат:
ширина переднього рогу правого бічного шлуночка
– на 20,7 %, ширина переднього рогу лівого бічного
шлуночка – на 15,7 %, відстань між задніми рогами
бічних шлуночків – на 15,8 %. У дівчат спостеріга-
лося перевищення розмірів за показником довжини
заднього рогу лівого бічного шлуночка – на 12,4 %.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 4 роки: аналіз
отриманих енцефалометричних даних свідчить про
наявність певної кількості морфометричних кри-
теріїв статевої мінливості бічних шлуночків голов-
ного мозку і їх структур. Статистично достовірно
встановлено, що в даній віковій групі найчастіше
розміри бічних шлуночків хлопчиків перевищують
аналогічні параметри дівчат за: шириною переднь-
ого рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 19,1
% і 16,5 % (відповідно), довжиною заднього рогу
правого і лівого бічних шлуночків – на 11,4 % і 10,6
% (відповідно), передньо-заднім розміром правого
бічного шлуночка – на 8,4 %, відстанню між пе-
редніми рогами бічних шлуночків – на 6,3 %,
відстанню між задніми рогами бічних шлуночків –
на 11,3 %.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 5 років (табл.
2) : аналіз отриманих енцефалометричних даних
свідчить про наявність достатньої кількості морфо-
метричних показників, які доводять наявність ста-
тевої мінливості бічних шлуночків головного
мозку.
14 Sciences of Europe # 42, (2019)
Таблиця 2
Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи 5 років
№
з/п
Досліджувані показники
Статистичні показники розмірів
бічних шлуночків у осіб різної статі
Хлопчики Дівчатка
M±m Min. Max. M±m Min. Max.
1.
Довжина переднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
26,5
±0,4
23,1 30,7
26,8
±0,2
25,1 29,2
Лів.
26,3
±0,5
20,5 30,5
26,5
±0,3
24,1 29,0
2.
Ширина переднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
7,1
±0,4
4,2 11,0
6,8
±0,1
6,3 7,8
Лів.
6,9
±0,3
4,2 9,4
6,1
±0,1***
5,2 6,9
3.
Довжина центральної ча-
стини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
41,3
±1,0
30,1 51,9
34,2
±0,9*
24,5 40,2
Лів.
42,3
±1,2
31,8 53,0
33,4
±0,4*
29,7 37,8
4.
Ширина центральної час-
тини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
10,2
±0,4
5,9 14,2
10,2
±0,5
4,8 14,3
Лів.
10,5
±0,5
5,9 15,2
10,4
±0,4
6,8 14,0
5.
Довжина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
28,6
±0,6
24,1 33,2
30,4
±1,0
24,1 41,2
Лів.
28,0
±0,6
22,7 34,2
27,0
±0,9**
19,2 35,6
6
Ширина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
8,9
±0,3
7,1 11,9
7,9
±0,4
5,2 11,8
Лів.
9,3
±0,3
5,9 12,1
7,4
±0,4*
4,8 10,9
7.
Довжина нижнього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
37,9
±0,9
31,9 49,0
36,4
±0,9
26,9 42,6
Лів.
37,4
±0,7
31,5 44,1
36,3
±0,5
32,5 39,7
8.
Передньо-задній розмір
бічного шлуночка (мм)
Пр.
74,9
±1,1
64,8 84,2
70,8
±1,4
60,7 82,3
Лів.
75,4
±1,1
65,2 84,3
71,6
±0,9
65,6 80,0
9.
Відстань між передніми рогами
бічних шлуночків (мм)
33,8
±0,5
28,3 37,8
34,3
±0,3
32,4 37,8
10.
Відстань між задніми рогами біч-
них шлуночків (мм)
56,8
±0,6
51,7 61,0
55,0
±0,7
50,1 63,4
Примітка:
* – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків,
р<0,05;
** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних
параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05;
*** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка дівчат, які достовірно відрізняються від ана-
логічних параметрів правого бічного шлуночка та від аналогічних параметрів хлопчиків, р <0,05.
Встановлено, що в даній віковій групі частіше
за все розміри бічних шлуночків головного мозку
хлопчиків перевищують аналогічні параметри
мозку дівчат: ширина переднього рогу правого біч-
ного шлуночка – на 13,2 %, довжина центральної
частини правого бічного шлуночка – на 20,6 %, до-
вжина центральної частини лівого бічного шлу-
ночка – на 26,4 %, ширина заднього рогу лівого біч-
ного шлуночка – на 25,5 %.
Нами визначені коефіцієнти асиметрії (Касм).
Відмінностей між морфометричними показниками
правого й лівого бічних шлуночків головного мозку
хлопчиків не виявлено. У дівчат такі відмінності
спостерігали за показниками: ширина переднього
рогу правого бічного шлуночка – на 11,3 % переви-
щувала ширину переднього рогу лівого шлуночка
(Касм = 5,3), довжина заднього рогу правого біч-
ного шлуночка переважала аналогічний параметр
лівого шлуночка на 12,6 % (Касм = 5,8). Таким чи-
ном, у даній віковій групі морфометричні пара-
метри правої півкулі, у більшості випадків, переви-
щували аналогічні розміри лівої півкулі
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 6 років: у
Sciences of Europe # 42, (2019) 15
даній віковій групі практично відсутні морфомет-
ричні критерії статевої мінливості бічних шлу-
ночків головного мозку. Відмінності спостеріга-
лися лише в одному випадку – ширина заднього
правого бічного шлуночка хлопчиків була на 16,2
% менше аналогічного показника дівчат.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 7 років.
Аналіз отриманих енцефалометричних даних свід-
чить про наявність невеликої кількості морфомет-
ричних показників, які доводять наявність статевої
мінливості бічних шлуночків головного мозку.
Встановлено, що в даній віковій групі розміри
бічних шлуночків головного мозку хлопчиків пере-
вищують розміри мозку дівчат: довжина переднь-
ого рогу лівого бічного шлуночка – на 8,9 %.
Відмінності між правою і лівою півкулями спо-
стерігалися в поодиноких випадках: у дівчат дов-
жина нижнього рогу правого бічного шлуночка
була більше аналогічного параметра лівого шлу-
ночка на 4,7 % (Касм = 4,9).
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 8 років: ста-
тистично достовірно, що в більшості випадків даної
вікової групи розміри бічних шлуночків головного
мозку хлопчиків поступаються їх аналогічним па-
раметрам у дівчат. Міжпівкульних відмінностей
між розмірами правого й лівого бічних шлуночків у
одних і тих же осіб не зафіксовано.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 9 років:
аналіз отриманих прижиттєвих енцефалометрич-
них показників бічних шлуночків свідчить про на-
явність статевої мінливості головного мозку. Ста-
тистично достовірно, що у хлопчиків даної вікової
групи розмір бічних шлуночків мозку та їх струк-
тур перевищує аналогічні параметри у дівчат тільки
за показниками відстані між задніми рогами бічних
шлуночків – 5,7 %. Міжпівкульних відмінностей
між розмірами правого і лівого бічних шлуночків
як у хлопчиків, так і дівчат не зафіксовано.
Аналіз отриманих енцефалометричних даних
морфометричних характеристик бічних шлуночків
головного мозку вікової групи 10 років свідчить
про наявність певної кількості морфометричних
критеріїв статевої мінливості бічних шлуночків го-
ловного мозку і його структур. Статистично до-
стовірно встановлено, що в даній віковій групі роз-
міри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків
перевищують аналогічні розміри мозку дівчат лише
по відстані між задніми рогами бічних шлуночків –
на 14,1 %.
Міжпівкульна асиметрія бічних шлуночків го-
ловного мозку спостерігалася у хлопчиків даної
вікової групи за показником довжини переднього
рогу правого бічного шлуночка, що перевищував
довжину переднього рогу лівого бічного шлуночка
на 12,4 % (Касм = 5,8).
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 11 років:
аналіз отриманих даних свідчить про наявність до-
статньої кількості морфометричних показників, які
доводять наявність статевої мінливості бічних шлу-
ночків головного мозку. Встановлено, що в даній
віковій групі, найчастіше, розміри бічних шлу-
ночків головного мозку хлопчиків перевищують
аналогічні параметри мозку дівчат: довжина пе-
реднього рогу лівого бічного шлуночка – на 6,7 %,
ширина заднього рогу правого і лівого бічних шлу-
ночків – на 11,4 % і 11,2 % (відповідно). У дівчат
переважання розмірів бічних шлуночків мозку не
спостерігалося.
Як у хлопчиків, так і дівчат морфометричних
параметрів міжпівкульної асиметрії бічних шлу-
ночків мозку не виявлено.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 12 років:
аналіз отриманих даних свідчить про наявність не-
значної кількості морфометричних критеріїв стате-
вої мінливості бічних шлуночків головного мозку.
Встановлено, що в даній віковій групі найчастіше
розміри бічних шлуночків головного мозку хлоп-
чиків перевищують аналогічні параметри мозку
дівчат за довжиною переднього рогу правого біч-
ного шлуночка – на 4,5 %. У дівчат не спостерігали
переважання жодного з розмірів бічних шлуночків
головного мозку.
У цій же віковій групі морфометричних пара-
метрів міжпівкульної асиметрії бічних шлуночків
головного мозку теж не було виявлено.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 13 років:
аналіз отриманих даних свідчить про наявність не-
великої кількості морфометричних критеріїв, які
доводять наявність статевої мінливості головного
мозку. Встановлено, що в даній віковій групі роз-
міри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків,
у більшості випадків, перевищують розміри мозку
дівчат шириною центральної частини правого біч-
ного шлуночка – на 16,4 %. У цій віковій групі
можна виділити морфометричні показники, що
відрізняються у правій і лівій півкулях мозку. У
хлопчиків: ширина переднього рогу правого біч-
ного шлуночка більша аналогічного показника
лівого бічного шлуночка на 12,1 % (Касм = 5,7). У
дівчат також спостерігали ознаки морфометричної
асиметрії мозку за показником довжини централь-
ної частини правого бічного шлуночка, що переви-
щував довжину центральної частини лівого бічного
шлуночка на 5,3 % (Касм = - 2,5).
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 14 років
(табл. 3) : аналіз отриманих даних свідчить про на-
явність достатньої кількості морфометричних по-
казників, які доводять наявність статевої мінли-
вості бічних шлуночків головного мозку.
16 Sciences of Europe # 42, (2019)
Таблиця 3
Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку
вікової групи 14 років
№
з/п
Досліджувані показники
Статистичні показники розмірів
бічних шлуночків у осіб різної статі
Хлопчики Дівчатка
M±m Min. Max. M±m Min. Max.
1.
Довжина переднього
рогу бічного шлуночка
(мм)
Пр.
33,9
±0,5
30,0 40,0
32,1
±1,0
7,0 38,0
Лів.
34,6
±0,6
29,0 40,0
33,2
±0,5
28,0 39,0
2.
Ширина переднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
9,4
±0,4
5,0 13,0
8,8
±0,4
3,0 9,0
Лів.
8,4
±0,3
5,0 11,0
7,4
±0,3*
5,0 11,0
3.
Довжина центральної ча-
стини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
49,1
±0,5
44,0 54,0
46,4
±1,4
10,0 56,0
Лів.
50,1
±0,6
44,0 60,0
48,9
±0,8*
38,0 57,0
4.
Ширина центральної час-
тини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
12,9
±0,6
8,0 19,0
11,1
±0,4*
7,0 15,0
Лів.
12,8
±0,6
5,0 18,0
11,3
±0,4
7,0 15,0
5.
Довжина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
39,9
±0,9
25,0 47,0
38,1
±0,9
30,0 47,0
Лів.
42,9
±1,1**
30,0 55,0
37,6
±0,9*
26,0 44,0
6.
Ширина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
7,5
±0,5
4,0 14,0
6,3
±0,3
5,0 11,0
Лів.
8,3
±0,6
5,0 15,0
7,5
±1,4***
4,0 15,0
7.
Довжина нижнього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
29,4
±0,6
22,1 37,4
27,2
±0,6*
21,2 34,4
Лів.
28,9
±0,7
20,3 37,1
27,6
±0,7
20,2 36,1
8.
Передньо-задній розмір
бічного шлуночка (мм)
Пр.
102,4
±1,1
90,0 115,0
97,5
±0,9*
90,0 110,0
Лів.
101,7
±1,9
76,7 124,0
97,9
±1,5
76,7 110,0
9.
Відстань між передніми рогами
бічних шлуночків (мм)
37,2
±0,7
31,0 45,0
34,4
±0,5*
29,0 40,0
10.
Відстань між задніми рогами бі-
чних шлуночків (мм)
41,7
±1,2
26,0 50,0
39,1
±0,7
31,0 45,0
Примітка:
* – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків,
р<0,05;
** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних
параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05;
*** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка дівчат, які достовірно відрізняються від ана-
логічних параметрів правого бічного шлуночка та від аналогічних параметрів хлопчиків, р <0,05.
У цій віковій групі виділяються морфомет-
ричні показники, що відрізняються за міжпівкуль-
ним профілем. Відмінності спостерігалися: у хлоп-
чиків довжина заднього рогу правого бічного шлу-
ночка була на 7,6 % менше аналогічного показника
лівого шлуночка (Касм = - 3,6); у дівчат ширина
заднього рогу лівого бічного шлуночка переви-
щувала аналогічний показник правого бічного шлу-
ночка на 19,1 % (Касм = - 8,6).
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 15 років:
аналіз отриманих прижиттєво енцефалометричних
показників свідчить про наявність статевої мінли-
вості бічних шлуночків головного мозку пацієнтів
даної вікової групи. Статистично достовірно, що у
хлопчиків даної вікової групи розмір бічних шлу-
ночків головного мозку і його структур перевищує
аналогічні параметри у дівчат: ширина переднього
рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 29,3 %
і 25,1 % (відповідно), ширина центральної частини
правого і лівого бічних шлуночків – на 19,2 % і 29,3
% (відповідно), ширина заднього рогу правого біч-
ного шлуночка – на 15,4 %, довжина нижнього рогу
лівого бічного шлуночка – на 8,2 %, передньо-зад-
ній розмір лівого бічного шлуночка – на 6,5 %.
У даній віковій групі виділяються морфомет-
ричні показники міжпівкульної асиметрії бічних
шлуночків мозку дівчат: довжина переднього рогу
правого бічного шлуночка була більша за ана-
логічний показник лівого шлуночка на 3,2 % (Касм
Sciences of Europe # 42, (2019) 17
= - 1,5); ширина центральної частини правого біч-
ного шлуночка перевищувала ширину центральної
частини лівого шлуночка на 14,5 % (Касм = 6,8). У
хлопчиків відмінностей не спостерігалося.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 16 років:
аналіз показників свідчить про наявність статевої
мінливості бічних шлуночків головного мозку. Ста-
тистично достовірно, що у хлопчиків даної вікової
групи розмір бічних шлуночків головного мозку, в
більшості випадків, перевищує аналогічні пара-
метри дівчат: довжина переднього рогу правого і
лівого бічних шлуночків – на 11,3 % і 11,8 %
(відповідно), ширина переднього рогу правого біч-
ного шлуночка – на 22,6 %, ширина центральної ча-
стини правого і лівого бічних шлуночків – на 36,2
% і 40,5 % (відповідно), передньо-задній розмір
правого й лівого бічних шлуночків – на 6,2 % і 5,5
% (відповідно), відстань між передніми рогами
бічних шлуночків – на 8,1 %, відстань між задніми
рогами бічних шлуночків – на 5,4 %. У дівчат пере-
важання показників не виявлено.
У цій віковій групі відзначалися також
міжпівкульні морфометричні відмінності. У хлоп-
чиків – довжина переднього рогу правого бічного
шлуночка була на 2,6 % менше аналогічного показ-
ника лівого шлуночка (Касм = - 0,4); ширина заднь-
ого рогу правого бічного шлуночка була на 9,6 %
менше, ніж лівого шлуночка (Касм = - 4,5). У дівчат
– довжина і ширина переднього рогу правого бічного
шлуночка була на 2,2 % (Касм = 1,1) і на 9,2 % (Касм
= - 4,3) більше аналогічних показників лівого біч-
ного шлуночка.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 17 років по-
дана в табл. 4.
Таблиця 4
Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи 17 років
№
з/п
Досліджувані показники
Статистичні показники розмірів
бічних шлуночків у осіб різної статі
Юнаки Дівчата
M±m Min. Max. M±m Min. Max.
1.
Довжина переднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
26,0
±0,3
20,8 30,0
21,2
±0,4*
17,3 26,6
Лів.
25,7
±0,4
21,8 29,9
19,9
±0,5*
14,3 26,7
2.
Ширина переднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
5,0
±0,3
3,1 9,4
6,2
±0,3*
4,3 10,3
Лів.
5,9
±0,3**
3,5 9,7
6,2
±0,3
3,7 9,4
3.
Довжина центральної ча-
стини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
48,1
±1,4
36,6 73,0
35,7
±0,9*
27,2 47,2
Лів.
48,3
±1,6
31,2 73,1
35,3
±0,3*
26,3 46,4
4.
Ширина центральної час-
тини бічного шлуночка
(мм)
Пр.
10,3
±0,4
5,2 14,1
11,2
±0,3
8,3 15,4
Лів.
10,4
±0,4
6,3 15,2
10,7
±0,3**
7,0 13,1
5.
Довжина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
40,6
±0,9
29,1 48,5
38,7
±0,8
30,5 46,0
Лів.
39,3
±0,9
29,4 49,6
38,8
±0,6
34,0 45,7
6.
Ширина заднього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
8,3
±0,4
4,2 12,6
9,1
±0,3
4,1 12,4
Лів.
7,7
±0,3**
4,8 10,8
9,1
±0,3
4,0 12,1
7.
Довжина нижнього рогу
бічного шлуночка (мм)
Пр.
40,1
±0,7
31,6 47,2
37,5
±0,7*
30,0 46,5
Лів.
40,2
±1,0
30,9 54,9
38,4
±0,6
30,9 45,8
8
Передньо-задній розмір
бічного шлуночка (мм)
Пр.
95,5
±1,3
80,8 109,4
89,4
±2,5*
24,6 103,1
Лів.
93,1
±1,3
80,9 108,8
88,3
±2,4
26,2 103,1
9.
Відстань між передніми рогами
бічних шлуночків (мм)
32,4
±0,4
27,0 37,5
33,9
±0,4
29,3 40,3
10.
Відстань між задніми рогами біч-
них шлуночків (мм)
39,1
±1,1
25,9 14,98
35,3
±0,6
27,3 45,6
Примітка:
* – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів юнаків,
р<0,05;
** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних
параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05.
18 Sciences of Europe # 42, (2019)
Аналіз отриманих енцефалометричних даних
свідчить про наявність достатньої кількості морфо-
метричних критеріїв статевої мінливості бічних
шлуночків головного мозку і його структур. Стати-
стично достовірно встановлено, що в даній віковій
групі розміри бічних шлуночків головного мозку
юнаків, у більшості випадків, перевищують роз-
міри головного мозку дівчат: довжина переднього
рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 22,5 % і
29,2 % (відповідно), довжина центральної частини
правого й лівого бічних шлуночків – на 34,6 % і 36,7
% (відповідно), довжина нижнього рогу правого
бічного шлуночка – на 6,8 %, передньо-задній роз-
мір правого бічного шлуночка – на 6,9 %. У дівчат
переважаючим виявився показник ширини пе-
реднього рогу правого бічного шлуночка – на 24,1
%.
Міжпівкульна асиметрія головного мозку спо-
стерігалася в юнаків цієї вікової групи за наступ-
ними показниками: ширина переднього рогу пра-
вого бічного шлуночка менше на 18,1 % аналогіч-
ного показника лівого бічного шлуночка (Касм = -
8,2); ширина заднього рогу правого бічного шлу-
ночка перевищувала ширину заднього рогу лівого
бічного шлуночка на 7,6 % (Касм = 3,7).
Міжпівкульна асиметрія спостерігалася в дівчат за
показниками: ширина центральної частини правого
бічного шлуночка більше аналогічного показника
лівого шлуночка на 4,5 % (Касм = 2,2).
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 18 років:
аналіз отриманих енцефалометричних даних свід-
чить про наявність достатньої кількості морфомет-
ричних показників, які доводять наявність статевої
мінливості бічних шлуночків головного мозку.
Встановлено, що в даній віковій групі найчастіше
розміри головного мозку юнаків перевищують ана-
логічні параметри мозку дівчат. Міжпівкульної
асиметрії морфометричних показників у юнаків і
дівчат цієї вікової групи не виявлено
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 19 років:
аналіз отриманих енцефалометричних даних свід-
чить про наявність морфометричних показників,
які доводять наявність статевої мінливості бічних
шлуночків головного мозку. Встановлено, що в
даній віковій групі розміри бічних шлуночків го-
ловного мозку юнаків, у більшості випадків, пере-
вищують розміри бічних шлуночків мозку дівчат:
довжина переднього рогу правого й лівого бічних
шлуночків – на 10,2 % і 10,2 % (відповідно), ширина
переднього рогу правого й лівого бічних шлуночків –
на 18,4 % і 15,2 % (відповідно), передньо-задній роз-
мір правого й лівого бічних шлуночків – на 5,3 % і
3,9 % (відповідно), відстань між задніми рогами
бічних шлуночків – на 6,8 %. У дівчат переважала
довжина нижнього рогу правого й лівого бічних
шлуночків – на 9,1% і 9,4 % (відповідно). У юнаків
і дівчат цієї вікової групи морфометричних показ-
ників бічних шлуночків, що відрізняються у правій
та лівій половинах мозку, не виявлено.
Морфометрична характеристика бічних шлу-
ночків головного мозку вікової групи 20 років:
аналіз прижиттєвих морфометричних показників
свідчить про наявність статевої мінливості бічних
шлуночків головного мозку. Статистично до-
стовірно, що у юнаків цієї вікової групи розмір го-
ловного мозку і його структур перевищує ана-
логічні параметри дівчат: довжина заднього рогу
правого й лівого бічних шлуночків – на 18,1 % і 21,4
% (відповідно), передньо-задній, задній розмір пра-
вого й лівого бічних шлуночків – на 11,5 % і 8,7 %
(відповідно), відстань між передніми рогами бічних
шлуночків – на 8,4 %.
Дані енцефалометричного дослідження свід-
чать про наявності міжпівкульної асиметрії бічних
шлуночків мозку в юнаків та дівчат цієї вікової
групи. У юнаків морфометрична асиметрія мозку
спостерігалася за показниками ширини заднього
рогу правого бічного шлуночка, яка перевищувала
аналогічний показник лівого бічного шлуночка на
11,39 % (Касм = 5,3). У дівчат асиметрія енцефало-
метричних показників бічних шлуночків головного
мозку спостерігалася за показниками довжини
нижнього рогу правого бічного шлуночка, яка по-
казала на 3,5 % більше аналогічного показника
лівого шлуночка (Касм = 3,7).
Обговорення та висновки. Від періоду ново-
народженості до грудного періоду ми одразу
відмічаємо присутність, але водночас поступове
зниження статевої мінливості бічних шлуночків го-
ловного мозку. Схожа ситуація спостерігається з
показниками міжпівкульної мінливості бічних
шлуночків головного мозку як хлопчиків так і у дів-
чаток [14, 15]. Міжпівкульна мінливість була
більше вираженою у період новонародженості, і
зменшилась в 2,5-3,0 раза у грудному періоді.
Упродовж періодів дитинства ми визначили, що
статева мінливість починає переважати в дівчат, її
пік приходиться на період початку другого дитин-
ства (8 років), при тому що в 6-7 років вона прак-
тично нівелюється з чоловічою. Що стосується
міжпівкульної мінливості, то в ранньому дитинстві,
у дівчат цієї вікової групи міжпівкульна асиметрія
виражена більшою мірою, про що свідчать її мор-
фометричні еквіваленти [16]. У період першого ди-
тинства відмінностей між морфометричними по-
казниками правого й лівого бічних шлуночків го-
ловного мозку у хлопчиків не виявлено, у дівчат ці
невідповідності були також незначні. Період дру-
гого дитинства характеризується практично пов-
ною відсутністю міжпівкульних відмінностей між
розмірами правого і лівого бічних шлуночків у од-
них і тих же осіб. У підлітковому періоді ми вста-
новили, що як статева, так і міжпівкульна мін-
ливість знову збільшує свої показники (у сторону
збільшення у хлопців), при цьому інтенсивність
міжпівкульної – значно нижча, її пік припадає на
завершення юнацького періоду, незначною аси-
метрією показників ширини заднього рогу правого
бічного шлуночка (у жінок цей показник був нижчим
практично втричі) [17, 18].
Отримані дані щодо морфометричних характе-
ристик структур бічних шлуночків головного мозку
в осіб певних вікових груп є показниками діапазону
норми і можуть бути використані при проведенні
Sciences of Europe # 42, (2019) 19
діагностичних досліджень у відділеннях магнітно-
резонансної томографії, а одержані в дослідженні
морфометричні дані доцільно включити у програму
постнатального магнітно-резонансного обстеження
людини з метою розширеної біометрії бічних шлу-
ночків головного мозку. Встановлені за допомогою
магнітно-резонансної томографії морфометричні
показники окремих структур бічних шлуночків го-
ловного мозку людини є цікавими для
нейрохірургів при верифікації даних, отриманих ін-
шими менш інформативними способами і при про-
веденні стереотаксичних розрахунків певних пара-
метрів оперативних втручань.
Література
1. Paquette N., Shi J., Wang Y., Lao Y., Ceschin
R., Nelson M.D., Panigrahy A., Lepore N. Ventricular
shape and relative position abnormalities in preterm ne-
onates // NeuroImage: Clinical, 2017. Vol. 15. P. 483–
493.
2. Scala C., Familiari A., Pinas A., Papageor-
ghiou A. T., Bhide A., Thilaganathan B., Khalil A. Per-
inatal and long-term outcome in fetuses diagnosed with
isolated unilateral ventriculomegaly: systematic review
and metaanalysis // Ultrasound Obstet Gynecol, 2017
Apr. Vol. 49(4). P. 450–459. DOI: 10.1002/uog.15943.
Epub 2017 Feb 28.
3. Edwardsa A. D. Abnormal deep grey matter
development following preterm birth detected using de-
formation-based morphometry // NeuroImage, 2006.
Vol. 32 (1). P. 70–78.
4. Tikholaz V. O. Morphometric parameters of
the brain structures of human embryos at 6-7 weeks of
prenatal development // Bulletin of Biology and Medi-
cine. 2016. Vol. 4, № 1(133).
5. Barzilay E., Bar-Yosef O., Dorembus S.,
Achiron R., Katorza E. Fetal Brain Anomalies Associ-
ated with Ventriculomegaly or Asymmetry: An MRI-
Based Study. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2017. Vol.
38(2). P. 371–375. DOI:
https://doi.org/10.3174/ajnr.A5009.
6. Kyriakopoulou V., Vatansever D., Davidson
A., Patkee P., Elkommos S., Chew A., Martinez-Biarge
M., Hagberg B., Damodaram M., Allsop J., Fox M.,
Hajnal J. V., Rutherford M. A. Normative biometry of
the fetal brain using magnetic resonance imaging. Brain
Struct. Funct, 2017. Vol. 222. P. 2295–2307. DOI:
https://orcid.org/0000-0002-9883-0314.
7. Chiang W. W., Takoudis C. G., Lee S. H.,
Weis-Mcnulty A., Glick R., Alperin N. Relationship
between ventricular morphology and aqueductal cere-
brospinal fluid flow in healthy and communicating hy-
drocephalus // Investigative Radiology, 2009. Vol. 44,
№ 4. Р. 192–199.
8. Vojinovic D. et al. Genome-wide association
study of 23,500 individuals identifies 7 loci associated
with brain ventricular volume // Nature communica-
tions, 2018. Vol. 9, Article number: 3945 (2018). DOI:
10.1038/s41467-018-06234-w.
9. Chaarani B., Capel C., Zmudka J., Daouk J.,
Anthony F., Gondry-Jouet C., Bouzerar R., Balédent O.
Estimation of the Lateral Ventricles Volumes from a
2D Image and Its Relationship with Cerebrospinal
Fluid Flow // BioMed. Research. International. 2013.
Published online 2013 Sep 16. Article ID 215989. DOI:
10.1155/2013/215989.
10. Chollet M. B., Aldridge K., Pangborn N.,
Weinberg S. M., DeLeon V. B. Landmarking the brain
for geometric morphometric analysis: an error study //
PLoS One, 2014. Vol. 9 (1).
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086005.
11. Hasan K. M., Moeller F. G., Narayana P. A.
DTI-based segmentation and quantification of human
brain lateral ventricular CSF volumetry and mean dif-
fusivity: validation, age, gender effects and biophysical
implications // Magn. Reson. Imaging, 2014. Vol.
32(5). P. 405–412. DOI: 10.1016/j.mri.2014.01.014.
Epub 2014 Jan 29.
12. Miшалов В. Д. Чайковський Ю. Б., Tвер-
дохліб І. В. Дотримання етичних і законодавчих
норм і вимог при виконанні наукових морфо-
логічних досліджень. – Київ, 2007. 76 с.
13. Miшалов В. Д., Войченко В. В., Малишева
Т. А., Діброва В. А., Kузик П. В., Юрченко В. Т. По-
рядок вилучення біологічних об’єктів від померлих
осіб, тіла яких підлягають судово-медичній експер-
тизі і патологоанатомічному дослідженню для нау-
кових досліджень: методичні рекомендації // Освіта
України: Спецвипуск газети. Kиїв: Педагогічна
преса, 2018. № 2(62). С. 3–13.
14. Long X., Liao W., Jiang C., Liang D., Qiu B.,
Zhang L. Healthy aging: an automatic analysis of
global and regional morphological alterations of human
brain // Acad. Radiol. 2012. Vol. 19(7). P. 785–793.
DOI: 10.1016/j.acra.2012.03.006.
15. Kesler S. R., Ment L. R., Vohr B., Pajot S. K.,
Schneider K. C., Katz K. H., Ebbitt T. B., Duncan C.
C., Makuch R. W., Reiss A. L. Volumetric analysis of
regional cerebral development in preterm children //
Pediatr. Neurol. 2004. Vol. 31 (5). P. 318–325.
16. Maunu J., Lehtonen L., Lapinleimu H., Ma-
tomäki J., Munck P., Rikalainen H., Haataja L. Ventric-
ular dilatation in relation to outcome at 2 years of age
in very preterm infants: a prospective Finnish cohort
study // Dev. Med. Child Neurol. 2010. Vol. 53 (1). P.
48–54. DOI: 10.1111/j.1469-8749.2010.03785.x.
17. Nosarti C., Nam K. W., Walshe M., Murray R.
M., Cuddy M., Rifkin L., Allin M. P. G. Preterm birth
and structural brain alterations in early adulthood //
NeuroImage, 2014. Vol. 6. P. 180–191. DOI:
10.1016/j.nicl.2014.08.005.
18. Atad-Rapoport M., Schweiger A., Lev D., Sa-
dan-Strul S., Malinger G., Lerman-Sagie T. Neuropsy-
chological follow-up at school age of children with
asymmetric ventricles or unilateral ventriculomegaly
identified in utero // BJOG, International Journal of Ob-
stetrics and Gynaecology, 2015. Vol. 122. P. 932–938.
https://doi.org/10.1111/1471-0528.12976.
20 Sciences of Europe # 42, (2019)
TECHNICAL SCIENCES
A NEW DIRECTION OF SOLAR TRACKERS AND PERSPECTIVES OF IMPLEMENTING THEM
TO INCREASE EFFICIENCY
Elkadу M.
ESTERLAB- Research & Development Company, Chief designer, Kiev, Ukraine
Oles Honchar
Dnipro National University, Physics and Technology Faculty, Department of Manufacturing Engineering
for Space Launch Vehicles, PhD researcher, Dnipro, Ukraine
Pribora T.
ESTERLAB- Research & Development Company, Chief engineer, Kiev, Ukraine
ABSTRACT
The article assesses the efficiency of using alternative energy sources, in particular - solar batteries. The work
on the tracker design was executed. In the design process, modern graphic and computational complexes were
used for successful mathematical modeling of the designed object which was developed on the parameters of a
specific climatic zone.
Keywords: Solar energy, dual axis tracker, static and dynamic strength, resource.
1. Target Setting
Alternative energy sources, such as wind energy
and solar energy, are very relevant today. Solar energy
is notable for the availability of applications to provide
population with electricity while solving economic is-
sues.
The use of solar energy is provided by solar pan-
els. Modern technologies make it possible to improve
them in order to ensure greater efficiency of the power
generating device. The efficiency of solar panels is de-
termined by the amount of perceived energy of the sun,
and is provided by the location of the working surfaces
of the panels perpendicular to the direction of solar ra-
diation.
Considering the peculiarities of the trajectory of
the daily sun path, the optimal location of the fixed so-
lar panel is having an azimuth angle of 150°. Practice
shows that the solar module fixed in this position loses
75% of the production of the maximum possible
amount of electricity in the evening and in the morning.
The sun has an additional seasonal path between the
North and the South – it is about 46° for a year. When
orienting the panel to the midpoint of the average an-
nual trajectory of the sun path in the North-South direc-
tion, the output loss will be 8.3-9% from the maximum
possible amount. [1]
2. Problem Setting
Mobile devices that provide tracking the position
of the sun from sunrise to sunset become an alternative
to fixed solar panels. Trackers are devices for position-
ing the working structure for electric panels to take full
advantage of the solar energy. Tracking systems that
convert solar energy into electricity are 30% more effi-
cient than fixed solar panels.
Figure 1 visualizes the daily change of electricity
generation on fixed structures with fixed solar panel
mounting and during the transition to the mounting of
working panels on mobile tracking systems. [2]
Figure 1 - The Graph of daily power generation of fixed and mobile tracking devices
To track the position of the sun the mechanism of two-plane rotation of the working panel is used.
Sciences of Europe # 42, (2019) 21
3. Purpose of the Research
The object of the design research and calculated analysis presented in this paper is a dual-axis tracker.
Figure 2 - Side view of the tracker
The tracker is performed on a biaxial scheme. Pho-
tovoltaic modules are located on the bearing frame.
The main components of the tracker are: - a bear-
ing frame; - an intermediate frame; - a linear screw
drive; - a rotary mechanism (RM); - a stand.
The tracker load analysis is performed with the
wind speed being 20 m/s.
Figure 3 – The scheme of the analytic model
4. Progress and Results of the Research
While designing, the distributed pressure on the solar panel of the tracker from the wind load (according to
the selected climatic zone) was calculated.
Figure 4 shows the result of this calculation.
Figure 4 - The pressure distribution over the working surface
As a result of the tracker load calculation with the wind of 20 m/s, the maximum values are given in table 1.
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019
Vol 1-No-42-2019

More Related Content

Similar to Vol 1-No-42-2019

778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
ivanov1566334322
 
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
Иван Иванов
 

Similar to Vol 1-No-42-2019 (20)

Sciences of Europe No 68 (2021) Vol 1
Sciences of Europe No 68 (2021) Vol 1Sciences of Europe No 68 (2021) Vol 1
Sciences of Europe No 68 (2021) Vol 1
 
778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
778.актуальные проблемы экспериментальной, профилактической и клинической мед...
 
Vol 2-no-17-17-2017
Vol 2-no-17-17-2017Vol 2-no-17-17-2017
Vol 2-no-17-17-2017
 
Vol 1-№-35-35-2019
Vol 1-№-35-35-2019Vol 1-№-35-35-2019
Vol 1-№-35-35-2019
 
вгае
вгаевгае
вгае
 
Problems of Viral Infections’ Emergence and a Role of Bioinformatics for Iden...
Problems of Viral Infections’ Emergence and a Role of Bioinformatics for Iden...Problems of Viral Infections’ Emergence and a Role of Bioinformatics for Iden...
Problems of Viral Infections’ Emergence and a Role of Bioinformatics for Iden...
 
Sciences of Europe No 113 (2023)
Sciences of Europe No 113 (2023)Sciences of Europe No 113 (2023)
Sciences of Europe No 113 (2023)
 
Vol 1-no-16-16-2017.pdf
Vol 1-no-16-16-2017.pdfVol 1-no-16-16-2017.pdf
Vol 1-no-16-16-2017.pdf
 
VOL-3-No-10-10-2017
VOL-3-No-10-10-2017VOL-3-No-10-10-2017
VOL-3-No-10-10-2017
 
VOL-1-No-11-11-2017
VOL-1-No-11-11-2017VOL-1-No-11-11-2017
VOL-1-No-11-11-2017
 
ТЯЖЕЛЫЙ ОСТРЫЙ РЕСПИРАТОРНЫЙ СИНДРОМ
ТЯЖЕЛЫЙ ОСТРЫЙ РЕСПИРАТОРНЫЙ СИНДРОМТЯЖЕЛЫЙ ОСТРЫЙ РЕСПИРАТОРНЫЙ СИНДРОМ
ТЯЖЕЛЫЙ ОСТРЫЙ РЕСПИРАТОРНЫЙ СИНДРОМ
 
Epidemiology and etiology of hospital infections
Epidemiology and etiology of hospital infectionsEpidemiology and etiology of hospital infections
Epidemiology and etiology of hospital infections
 
Справочники по эпидемиологии, микробиологии и инфекционным болезням
Справочники по эпидемиологии, микробиологии и инфекционным болезнямСправочники по эпидемиологии, микробиологии и инфекционным болезням
Справочники по эпидемиологии, микробиологии и инфекционным болезням
 
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование мер борьбы с ними на к...
 
The scientific heritage VOL 2, No 58 (58) (2021)
The scientific heritage VOL 2, No 58 (58) (2021)The scientific heritage VOL 2, No 58 (58) (2021)
The scientific heritage VOL 2, No 58 (58) (2021)
 
Vol 2, no 48 (48) (2020)
Vol 2, no 48 (48) (2020)Vol 2, no 48 (48) (2020)
Vol 2, no 48 (48) (2020)
 
Vol 5-no-51-2020
Vol 5-no-51-2020Vol 5-no-51-2020
Vol 5-no-51-2020
 
Sciences of Europe No 111 (2023)
Sciences of Europe No 111 (2023)Sciences of Europe No 111 (2023)
Sciences of Europe No 111 (2023)
 
Vol 1-no-21-21-2017
Vol 1-no-21-21-2017Vol 1-no-21-21-2017
Vol 1-no-21-21-2017
 
Vol 2-no-50-2020
Vol 2-no-50-2020Vol 2-no-50-2020
Vol 2-no-50-2020
 

More from Sciences of Europe

More from Sciences of Europe (20)

Sciences of Europe jounal No 140 (2024)
Sciences of Europe jounal  No 140 (2024)Sciences of Europe jounal  No 140 (2024)
Sciences of Europe jounal No 140 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdfSciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
Sciences of Europe journal No 139 (2024).pdf
 
Sciences of Europe journal No 138 (2024)
Sciences of Europe journal No 138 (2024)Sciences of Europe journal No 138 (2024)
Sciences of Europe journal No 138 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 137 (2024)
Sciences of Europe journal No 137 (2024)Sciences of Europe journal No 137 (2024)
Sciences of Europe journal No 137 (2024)
 
Sciences of Europe journal No 136 (2024)
Sciences of Europe journal No 136 (2024)Sciences of Europe journal No 136 (2024)
Sciences of Europe journal No 136 (2024)
 
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
"Sciences of Europe" journal No 135 (2024)
 
Sciences of Europe No 134 (2024)
Sciences of Europe No 134 (2024)Sciences of Europe No 134 (2024)
Sciences of Europe No 134 (2024)
 
Sciences of Europe No 133 (2024)
Sciences of Europe No 133 (2024)Sciences of Europe No 133 (2024)
Sciences of Europe No 133 (2024)
 
Sciences of Europe No 132 (2023)
Sciences of Europe No 132 (2023)Sciences of Europe No 132 (2023)
Sciences of Europe No 132 (2023)
 
Sciences of Europe No 131 (2023)
Sciences of Europe No 131 (2023)Sciences of Europe No 131 (2023)
Sciences of Europe No 131 (2023)
 
Sciences of Europe No 130 (2023)
Sciences of Europe No 130 (2023)Sciences of Europe No 130 (2023)
Sciences of Europe No 130 (2023)
 
Sciences of Europe No 129 (2023)
Sciences of Europe No 129 (2023)Sciences of Europe No 129 (2023)
Sciences of Europe No 129 (2023)
 
Sciences of Europe No 128 (2023)
Sciences of Europe No 128 (2023)Sciences of Europe No 128 (2023)
Sciences of Europe No 128 (2023)
 
Sciences of Europe No 127 (2023)
Sciences of Europe No 127 (2023)Sciences of Europe No 127 (2023)
Sciences of Europe No 127 (2023)
 
Sciences of Europe No 126 (2023)
Sciences of Europe No 126 (2023)Sciences of Europe No 126 (2023)
Sciences of Europe No 126 (2023)
 
Sciences of Europe No 125 (2023)
Sciences of Europe No 125 (2023)Sciences of Europe No 125 (2023)
Sciences of Europe No 125 (2023)
 
Sciences of Europe No 124 (2023)
Sciences of Europe No 124 (2023)Sciences of Europe No 124 (2023)
Sciences of Europe No 124 (2023)
 
Sciences of Europe No 123 (2023)
Sciences of Europe No 123 (2023)Sciences of Europe No 123 (2023)
Sciences of Europe No 123 (2023)
 
Sciences of Europe No 122 (2023)
Sciences of Europe No 122 (2023)Sciences of Europe No 122 (2023)
Sciences of Europe No 122 (2023)
 
Sciences of Europe No 121 (2023)
Sciences of Europe No 121 (2023)Sciences of Europe No 121 (2023)
Sciences of Europe No 121 (2023)
 

Vol 1-No-42-2019

  • 1. VOL 1, No 42 (2019) Sciences of Europe (Praha, Czech Republic) ISSN 3162-2364 The journal is registered and published in Czech Republic. Articles in all spheres of sciences are published in the journal. Journal is published in Czech, English, Polish, Russian, Chinese, German and French. Articles are accepted each month. Frequency: 12 issues per year. Format - A4 All articles are reviewed Free access to the electronic version of journal All manuscripts are peer reviewed by experts in the respective field. Authors of the manuscripts bear responsibil- ity for their content, credibility and reliability. Editorial board doesn’t expect the manuscripts’ authors to always agree with its opinion. Chief editor: Petr Bohacek Managing editor: Michal Hudecek  Jiří Pospíšil (Organic and Medicinal Chemistry) Zentiva  Jaroslav Fähnrich (Organic Chemistry) Institute of Organic Chemistry and Biochemistry Academy of Sciences of the Czech Republic  Smirnova Oksana K., Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History (Moscow, Russia);  Rasa Boháček – Ph.D. člen Česká zemědělská univerzita v Praze  Naumov Jaroslav S., MD, Ph.D., assistant professor of history of medicine and the social sciences and humanities. (Kiev, Ukraine)  Viktor Pour – Ph.D. člen Univerzita Pardubice  Petrenko Svyatoslav, PhD in geography, lecturer in social and economic geography. (Kharkov, Ukraine)  Karel Schwaninger – Ph.D. člen Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava  Kozachenko Artem Leonidovich, Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Department of History (Moscow, Russia);  Václav Pittner -Ph.D. člen Technická univerzita v Liberci  Dudnik Oleg Arturovich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, De- partment of Physical and Mathematical management methods. (Chernivtsi, Ukraine)  Konovalov Artem Nikolaevich, Doctor of Psychology, Professor, Chair of General Psy- chology and Pedagogy. (Minsk, Belarus) «Sciences of Europe» - Editorial office: Křižíkova 384/101 Karlín, 186 00 Praha E-mail: info@european-science.org Web: www.european-science.org
  • 2. CONTENT MEDICAL SCIENCES Buriachenko S., Stegniy B. REASSORTMENT EVENTS IN HA, NA AND NP GENES DETECTED BY PHYLOGENETIC ANALYSIS OF INFLUENZA A VIRUS STRAINS OF SUBTYPES A (H1N1) AND A (H7N9)..............................................................3 Kolesnyk V., Oliinyk I. RESEARCH OF LATERAL VENTRICLES OF THE HUMAN BRAIN AND THEIR MORPHOMETRIC CHARACTERISTICS FROM INFANCY TO ADOLESCENCE ...........................................................11 TECHNICAL SCIENCES Elkadу M., Honchar O., Pribora T. A NEW DIRECTION OF SOLAR TRACKERS AND PERSPECTIVES OF IMPLEMENTING THEM TO INCREASE EFFICIENCY ...............................................20 Azizov T. IMPROVED SCHEME ROD APPROXIMATION FOR CALCULATION DEFORMATION OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS IN TORSION...........................25 Vyshinskiy V. WHAT IS ENERGY.......................................................31 Sobchuk V., Barabash O., Musienko A., Laptev A. ANALYSIS OF THE MAIN APPROACHES AND STAGES FOR PROVIDING THE PROPERTIES OF THE FUNCTIONAL STABILITY OF THE INFORMATION SYSTEMS OF THE ENTERPRISE...................................41 Tuliganova L., Mashkina I. SOFTWARE MODULE FOR AUTOMATING THE DEVELOPMENT OF SECURITY OBJECT MODEL AND INFORMATION SECURITY THREATS MODEL FOR ENTERPRISE INFORMATION SYSTEM WITH SEGMENT OF VIRTUALIZATION ..................................................44
  • 3. Sciences of Europe # 42, (2019) 3 MEDICAL SCIENCES REASSORTMENT EVENTS IN HA, NA AND NP GENES DETECTED BY PHYLOGENETIC ANALYSIS OF INFLUENZA A VIRUS STRAINS OF SUBTYPES A (H1N1) AND A (H7N9) Buriachenko S. Department of poultry Diseases NSC Institute of Experimental and Clinical Veterinary Medicine, NAAS Ukraine, Kharkov, Ukraine Stegniy B. Director of IECVM NSC, Doctor of Veterinary Sciences, honored Worker of Science and Technology of Ukraine , professor, Academician of NAAS of Ukraine ABSTRACT The influenza virus is a serious pathogens of animals, humans and birds that regularly causes epidemics, as well as high-mortality pandemics; therefore, an analysis of the assessment of reassortment in the hemagglutinin (HA), neurominidase (NA) and nucleoproteine (NP) genes is necessary. Reassortment causes the necessary genetic variability, which allows a virus with high efficiency to overcome the interspecies barrier. Determination of the reassortment events will allow assessing the degree of variability of the genes of the proteins responsible for the infection process in the infection of the cell.Reassortment events in HA, NA and NP genes of H1N1 and H7N9 strains of Influenza A virus were studied. To characterize the reassortant viruses that have obtained the genes for surface (HA, NA) and internal proteins (NP) from the low pathogenic avian influenza virus subtype H7, and the genes for the highly productive human influenza virus H1, the study of post-reassortment interaction of genes, optimization of the gene composition of highly productive reassortants. Materials and methods. The nucleotide sequences of the investigated genes of hemagglutinin, neurominidase, and nucleoproteine proteins for determining the reassortment events were taken from the National Center for Biotechnological Information (NCBI) GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). The assessment of the reassortment was carried out by aligning nucleotide se- quences using the ClustalW algorithm. Phylogenetic analysis was calculated by the method of maximum likeli- hood. The dendrogram was built using the MEGA6 program. The reliability of the resulting phylogenetic tree was obtained using bootstrap analysis. The level of reassortment was determined by the GiRaF program. Results. It has been shown that events of the reassortment of the HA gene on two clusters are present within and between subtypes H1N1 and H7N9. The reassortment of the NA genes of two subtlety subtypes shows that among them, each is produced by the genes of the reassortment and have sequences of genes of only one subtype of the influenza A virus. These events of the reassortment of the NA genes are present within the subtypes of H1N1 and H7N9, but not between them. It has been established that events of reassortment of NP genes are not present between subtypes H1N1 and H7N9. The absence of reassortment events in NA, NA and NP genes of the analyzed strains was shown. Conclusions. The assortment events of the HA, NA, and NA genes in subtypes of the influenza A H1N1 and H7N9 viruses show the presence of subtypes inside and not between them. This suggests that genetic polymorphism should be investigated in the subtypes by the definition of mutations, with further evaluation of the variability of the genetic markers of the genes of the proteins studied. Consequently, the absence of reassortment events in HA, NA, and NP genes of the Influenza A strain H1N1 and H7N9 was shown. The results of this research confirm previously conducted studies and explain the evolution of NA, NA and NP genes of the Influenza A virus. Keywords: Influenza A virus, haemagglutinin, neuraminidase, nucleoprotein, reassortment events, phyloge- netic analysis, H1N1, H7N9. 1. Introduction Influenza viruses (from family Orthomyxoviridae) are among the most common causes of human respira- tory and gastrointestinal infections. Influenza viruses are derived into three types — A, B and C [1]. Influenza B and C viruses infect humans predominantly, causing respiratory diseases [2, 3]. Avian influenza poses a sig- nificant risk of zoonotic infection, change of host and the appearance of pandemic viruses. It infects humans and farm animals (pigs, horses, marine mammals, cats, dogs and birds). The appearance of bird flu was rec- orded in Ancient Greece as early as 413 ad. [4], the first confirmed pandemic was the Russian flu, which oc- curred in 1889-1892. [5]. Three main characteristics predetermine the rapid evolution of viruses: large pop- ulations, short generation times and high mutation rates. Formed mutations help viruses escape the host’s immune system, and can be positively selected, passed on to the next generation, and distributed. During the last 100 years, four pandemics of influenza have oc- curred: the Spanish H1N1 flu of 1918 [6], which was described as the “greatest medical holocaust in history” [7], the Asian influenza H2N2 of 1957, the Hong Kong influenza H3N2 of 1968 and 2009 H1N1 swine flu [8,9]. Recently, the low pathogenic avian influenza vi- rus (LPAI) (H7N9), first identified in the East China region, caused an outbreak of the disease among people with a mortality rate of up to 40% [10]. Membrane sur- face protein plays an important role in establishing the viral infection of cells. The rate of reassortment of in- fluenza virus in natural reservoirs is extremely high [11]. Avian influenza viruses contain 16 types of he- magglutinin and 9 types of neuraminidase. In wild birds, at least 103 of 144 types of avian influenza virus,
  • 4. 4 Sciences of Europe # 42, (2019) which are possible with a free combination of different types of HA and NA segments, have been found [12]. The fact that most of the possible combinations of HA/NA subunits form in the body of wild birds proves a high frequency of reassortment. Domestic ducks are also natural reservoirs of the influenza virus, and reas- sortment of various strains occurs in them [13]. Phylo- genetic analysis of the genomes of the avian influenza virus showed that the virus in the body of wild birds exists in the form of a large pool of functionally equiv- alent and interchangeable gene segments that form the so-called “genomic constellations” [14]. When assem- bling virions from “genomic constellations,” almost any combination of viral segments easily emerges. In fact, the body of wild waterfowl is constantly shuffling the genome of the influenza virus. Apparently, it is the increased survival of the virus in natural reservoirs that makes it possible to successfully replicate various com- binations of RNA segments and contributes to the high efficiency of reassortment. For avian influenza viruses characterized by a constant change of owners. Viruses, overcoming the species barrier, infect poultry, pigs, horses, people. In all likelihood, it is the ongoing reas- sortment in the body of birds that creates the necessary genetic variability, which allows the virus to overcome interspecific barriers with high efficiency [15]. Thus, reassortment in natural reservoirs is similar to sexual reproduction and creates genetic polymorphism, which allows the virus to prepare for unpredictable changes in the external environment, including a change in the host organism. At the same time, reassortment takes place not only in natural reservoirs. From wild birds, the flu virus is easily transmitted to domestic birds, which in turn infect pigs. However, despite the fact that swine flu virus is widespread among poultry, avian flu virus is only sometimes found in pigs [16]. On the other hand, the human flu virus also infects pigs. A case has been described where pigs were infected with the flu virus after contact with farmers, and also when farmers were infected with the flu virus after contact with pigs [17]. Consequently, pigs can be coinfected by various strains of the avian and human influenza viruses, and in their bodies can be mixed avian, porcine viruses and human influenza virus [18, 19]. It is shown that viruses isolated from environmental and poultry samples in Guangdong from April to May 2013 were very similar to other H7N9 strains found in eastern China. The H7N9 virus, isolated from a clinical patient in Guang- dong in August 2013, differed from the previously identified H7N9 viruses, with the NS and NP genes de- rived from the recent H9N2 viruses circulating in the province. This study provides direct evidence that reas- sortment has continued and led to the emergence of a new H7N9 flu virus in Guangdong Province, China. These results also shed light on the evolution of the H7N9 virus, which is critical for future monitoring and tracking of viral transmission. Phylogenetic analysis showed that the four internal A/Guangdong/1/2013 (H7N9) virus genes — the NS, NP, PB1, and PB2 genes — were in clusters other than the H7N9 genes previ- ously identified in other provinces of China. [20]. Cir- culating viruses H7N9 2015-16. belong to different lines with different spatial distribution. Hemagglutina- tion inhibition analyzes performed on serum samples from patients infected with these viruses identified 3 antigenic clusters for 16 strains of different viral lines. Using the reconstruction of hereditary sequences to identify parallel amino acid changes on several separate lines, mutations in the hemagglutinin occur mainly at sites involved in receptor recognition or antigenicity [21]. Recent studies have shown that the internal genes of the H7N9 virus continue to undergo dynamic redis- tribution with bird H9N2 viruses. In accordance with the evolutionary distance and re-sorting style, H7N9 vi- ruses were classified into 27 genotypes during the first three months after the outbreak and into 48 other geno- types by our and other groups, respectively [22]. Among genotypes, the G0 or W1 genotype (represented by A/Anhui/1/2013) acts as the dominant viral cluster in humans [22]. None of the G4, G5 and G6 viruses, which have 4, 5 and 6 phylogenetically distinct internal genes from G0, was observed in humans based on sur- veillance data from 109 isolates [22]. The significant hazard of zoonotic infection is caused by influenza A viruses. The most important factors of virulence of In- fluenza A viruses are cover-proteins hemagglutinin (HA, or H), neuraminidase (NA, or N), which provide attachment to the host cell, and replication factor nucle- oprotein (NP), which are encoded by HA, NA and NP genes, respectively. Different combinations of HA and NA originate different subtypes Influenza virus A. There are 18 HA (H) and 11 NA (N) subtypes. Epizoot- ics usually are caused by high-virulence strains H1N1 and H7N9 [23]. Influenza A viruses contain negative- strand RNA with segmented genomes containing seven to eight gene segments which encode at least 10 pro- teins [24]. According to the results of phylogenetic study the possibility of Influenza A viruses to overcome the interspecific barrier was detected, but molecular processes which lead to a change in the host cell, has not been sufficiently examined. RNA mutations and re- assortments are general mechanisms of genome chang- ing. Domination of reassortments processes was widely shown before [25]. There is a direct correlation between the presence of quantitative differences between the two niches of the influenza virus and the significance of the reassortment for changing the ecological niche. When there is a reassortment that leads to a change in the host cell, it remains unknown [26]. The aim of cur- rent research was to detect reassortment events in НА, NA and NP genes by phylogenetic analysis of Influenza A viruses strains of subtypes A (H1N1) and A (H7N9). The influenza virus is a serious pathogens of animals, humans and birds that regularly causes epidemics, as well as high-mortality pandemics; therefore, an analy- sis of the assessment of reassortment in the hemagglu- tinin (HA), neurominidase (NA) and nucleoproteine (NP) genes is necessary. Reassortment causes the nec- essary genetic variability, which allows a virus with high efficiency to overcome the interspecies barrier. Determination of the reassortment events will allow as- sessing the degree of variability of the genes of the pro- teins responsible for the infection process in the infec- tion of the cell. Reassortment events in HA, NA and NP genes of H1N1 and H7N9 strains of Influenza A virus
  • 5. Sciences of Europe # 42, (2019) 5 were studied. To characterize the reassortant viruses that have obtained the genes for surface (HA, NA) and internal proteins (NP) from the low pathogenic avian influenza virus subtype H7, and the genes for the highly productive human influenza virus H1, the study of post- reassortment interaction of genes, optimization of the gene composition of highly pathogenic reassortants. To achieve the goal, the following tasks were set: 1. ana- lyze 8000 strains of influenza A type virus (H1N1) and (H7N9) isolated from humans and birds from the data- base. 2. determine the sample of nucleotide sequences of the studied strains. 3. to conduct phylogenetic anal- ysis. 4. Obtain a set of reassortants of the low patho- genic avian influenza virus subtype H7 and the highly pathogenic human influenza virus H1 2. Material and methods Reassortment events were defined on nucleotide sequences of Influenza A virus НА, NA and NP genes from National Centre of Biotechnology Information (NCBI) GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Each gene sequences were aligned by ClustalW algorithm. Phylogenetic analysis of data sequences was calculated by maximum likelihood method. The construction of kinship dendrograms (cluster algorithms) was per- formed using the DENDRO UPGMA computer pro- gram (http://genomes.urv.cat/UPGMA/). This program is based on the use of the UPGMA (Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean) method, which allows you to create trees that graphically display the Similarity and Distance matrix. Dendrogram was built with the help of program MEGA6. The reliability of the inferred tree was detected by bootstrap test. Reliable re- sult was considered at 70 and more. Reassortment events were analyzed on each obtained dendrogram. If reassortment events between two strains were found, reassortment level would be detected by GiRaF pro- gram. 3. Results As a result of the studies, profiles of reassortment events of two strains H1N1 and H7N9 were obtained by genes HA, NA and NP. In particular, in the hemag- glutinin (HA), neuraminidase (NA) and nucleoprotein (NP) genes, recombinations in the hemagglutinin, neu- raminidase and nucleoprotein genes were found within the H1N1 and H7N9 strains. Between the strains, no combined and different replaced genes of the two strains of influenza A viruses, hemagglutinin (NA), neuraminidase (NA) and nucleoprotein (NP), were re- vealed. Results of phylogenetic analysis of Influenza A virus HA gene are shown on Figure 1. There was no exchange of genome segments between the strains of these viruses. The results obtained by us indicate the absence of recombinations among these strains among themselves, but a rather high level of intrastate reassort- ment events remains.
  • 6. 6 Sciences of Europe # 42, (2019) Figure 1. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus HA gene Dendrogram consists of two clades. Each of them is produced by reassortment genes and contains HA gene sequences of only one strain of Influenza A virus. Thus, reassortment events of HA gene are present inside strains H1N1 and H7N9, but not between them. Results of phylogenetic analysis of Influenza A vi- rus NA gene is shown on Figure 2.
  • 7. Sciences of Europe # 42, (2019) 7 Figure 2. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus NA gene The obtained dendrogram includes two clades. Among them each is produced by reassortment genes and contains NA gene sequences of only one strain of Influenza A virus. Considering this fact we conclude that reassortment events of NA gene are present inside strains H1N1 and H7N9, but not between them. Results of phylogenetic analysis of Influenza A vi- rus NP gene is shown on Figure 3.
  • 8. 8 Sciences of Europe # 42, (2019) Figure 3. UPGM - dendrogram built by results of phylogenetic analysis of Influenza A virus NP gene The received dendrogram is reliable and consists of two clades as well. Each of them is found to be pro- duced by reassortment genes and contains NP gene se- quences of only one strain of Influenza A virus. Thus detained that reassortment events of NP gene are pre- sent not between but inside of strains H1N1 and H7N9. According to the obtained results of the conducted phylogenetic analysis of НА, NA and NP genes there was no further purpose to calculate reassortment level by GiRaF program. 4. Discussion The work analyzed 40 natural isolates of influenza A virus subtypes H1N1, H7N9. As a result, it was revealed that reassortment events occur in the analyzed clades not between the subtype genes but within each. Genetics traits human influenza viruses reassorted with genes of non-human (probably avian) origin [27]. The subtypes of the virus A (H7N9), resulted from the recombination of three vi- ral strains that infect only birds. This is consistent with our research, since no reassortment between the HA, NA and NP genes of all the H1N1 and H7N9 subtypes obtained in the treasures occurs. In late March 2013, a new H7N9 flu virus appeared in China, which infected 137 people, 45 of whom died. The virus causes almost no symptoms in poultry. However, in humans, the virus causes severe pneumonia. The H7N9 virus was caused by the reassortment of the H7, N9 and H9N2 avian in- fluenza viruses but does not contain the H1N1 subtype genes [28]. The H1N1 influenza virus subtypes ac- quired the NA gene, from the Eurasian swine influenza virus as a result of reassorting the human influenza vi- rus, the avian influenza virus and the classic swine in- fluenza virus [29]. The absence of reassorting events in the NA, NA, and NP genes of the influenza A strain H1N1 and H7N9 of the analyzed subtypes confirms previous studies and explains the evolution of the NA, NA, and NP genes of influenza A virus [30]. A compar- ative phylogenetic analysis of four strains of the H7N9 influenza virus with other well-known representatives of the A/H7 subtype for all eight genes showed reas- sortment events involving the H7N3 virus genes [31]. The 2013 H7N9 virus arose as a result of at least three reassortment events that combined the HA7 and NA9 genes from previously known lines. Thus, the H7 seg- ment was closest to the NA gene of the H7N3 virus iso- lated from a duck in Zhejiang Province in eastern China, while the NA gene resembled that of the H7N9 isolates isolated in Korea from ducks and wild birds [32]. Beijing A/Beijing/01/2013 (H7N9) isolate sug- gests that the H7N9 virus did not acquire the ability to pass from person to person, the virus develops only in
  • 9. Sciences of Europe # 42, (2019) 9 poultry, and then infects the person through direct con- tact [33]. This assumption is confirmed with our data on the absence of reassortment between the HA, NA and NP genes of the H1N1 and H7N9 subtypes. It is im- portant to note that avian influenza viruses "participate" in the emergence of new "human" influenza viruses, which are characterized by high pathogenicity and the ability to cause pandemics. The H1N1 virus has a set of internal genes, the origin of which indicates their phy- logenetic relationship with viruses of birds and pigs [34]. A permanent source of genes for pandemic influ- enza viruses exists (in a phenotypically unchanged state) in the natural reservoir of waterfowl and migra- tory avian [35]. Modern studies have shown that the gene structure of the new A/H1N1 virus is complex and includes the genes of swine flu affecting pigs in North America; swine flu genes affecting pigs in Europe and Asia; avian flu genes; human flu genes. In fact, the genes for the new virus come from four different sources. Influenza A viruses are characterized by a high incidence of reassortants as a result of mixed infection, due to the segmentation of the viral genome. Strain- specific properties of genomic segments can have a strong influence on the gene composition of reassort- ants in non-selective conditions. In other words, a dis- tinctive feature of influenza viruses is the fact that in eight of the gene segments, especially in the NA gene, frequent and unpredictable mutations occur [36]. This is confirmed by phylogenetic analysis of nucleic acid sequences of different subtypes of influenza A viruses from different hosts and from different geographic re- gions conducted by us. 5. Conclusions A sample of nucleotide sequences of the HA, NA and NP gene of the avian influenza virus A subtypes H1N1 and H7N9, causing an infectious process in mammals and poultry, was identified. It has been shown that the events of the reassortment of the HA gene in the two clusters are present inside the subtypes H1N1 and H7N9, but not between them. Reassortment of the NA genes of two subtle types of subtlety indicates that among them each is produced by the genes of the reassortment and have sequences of genes of only one subtype of the influenza A virus. These events of the reassortment of the NA genes are present within the subtypes of H1N1 and H7N9 but not between them. It has been established that events of reassortment of NP genes are present not between subtypes H1N1 and H7N9. The absence of reassortment events in NA, NA and NP genes of the analyzed strains was shown. Con- sequently, the absence of reassortment events in NA, NA and NP genes of the Influenza A strain H1N1 and H7N9 was shown. The results of this research confirm previously conducted studies and explain the evolution of NA, NA and NP genes of the Influenza A virus. Thus, as a result of constantly ongoing reassortment pro- cesses in natural reservoirs, new strains of influenza vi- ruses are emerging that can overcome the interspecific barrier. For the transition of viruses to the third and fourth stages of emergence, additional reassortment events and mutations are needed, which, in all likeli- hood, occur in the human body, as well as in the pigs that serve as “mixers” for genetic mixing of influenza viruses. Acknowlegements The author sincere thanks gratitude to Academi- cian of the National Academy of Sciences of Ukraine professor B.T. Stegniy (NSC IECVM NAAS of Ukraine) and the PhD of biological sciences O. V. Bilynska (V. Ya. Yuriev Research Institute of NAAS of Ukraine) References 1. A. B. Allison J. R. Ballard, R. B. Tesh, J. D. Brown, M. G. Ruder, M. K. Keel, B. A. Munk, R.l M. Mickley, S. E. J. Gibbs, A. P. A. Travassos da Rosa, J. C. Ellis, H. S. Ip, V. I. Shearn-Bochsler, M. B. Rogers, E. Ghedin, E. C. Holmes, C. R. Parrish, C. Dwyerj Cy- clic Avian Mass Mortality in the Northeastern United States Is Associated with a Novel Orthomyxovirus.// //J Virol. – 2015. – № 89 (2). – P. 1389–1403. 2. B. Barrett Chapter 18—Viral Upper Respira- tory Infection. In: Rakel D., editor. Integrative Medi- cine (Fourth Edition) Elsevier; Amsterdam, The Neth- erlands: 2018. Pp. 170–179.e7. 3. X. Cui, A. Das, A. N. Dhawane, J. Sweeney, X. Zhang, V. Chivukula, S. S. Iyer. Highly specific and rapid glycan based amperometric detection of influenza viruses. Chem. Sci. 2017;8:3628–3634. Doi: 10.1039/C6SC03720H. 4. I. Dukhovlinov, R. Al-Shekhadat,E. Fedorova, L. Stepanova, M. Potapchuk, I. Repko, O. Rusova, A. Orlov, L. Tsybalova, O. Kiselev Study of immunogen- icity of recombinant proteins based on hemagglutinin and neuraminidase conservative epitopes of Influenza A virus. //Med Sci Monit Basic Res. – 2013. – № 19. – P. 221–227. 5. E. G. Deeva Influenza. On the verge of a pan- demic. Rukovod-stvo dlja vrachey. Мoskow: Geotar- Media; 2008 (in Russian) 6. B. Efron Bootstrap Methods: Another Look at the Jackknife.//B. Efron.//Ann. Statist. – 1979. – № 7 (1). – P.1 –26. 7. S. Faccini , A. De Mattia, C. Chiapponi, I. Barbieri, M. B. Boniotti, C. Rosignoli, G. Franzini, A. Moreno, E. Foni, A. D. Nigrelli. Development and evaluation of a new Real-Time RT-PCR assay for de- tection of proposed influenza D virus. J. Virol. Methods. 2017;243:31–34. doi: 10.1016/j.jviromet.2017.01.019. 8. A. Hushegyi, T. Bertok, P. Damborsky, J. Kat- rlik, J. Tkac. An ultrasensitive impedimetric glycan bi- osensor with controlled glycan density for detection of lectins and influenza hemagglutinins. Chem. Commun. 2015;51:7474–7477. doi: 10.1039/C5CC00922G. 9. U. Jarocka, R. Sawicka, A. Góra-Sochacka, A. Sirko, W. Dehaen, J. Radecki, H. Radecka. An electro- chemical immunosensor based on a 4,4′-thiobisben- zenethiol self-assembled monolayer for the detection of hemagglutinin from avian influenza virus H5N1. Sens. Actuators B Chem. 2016;228:25–30. doi: 10.1016/j.snb.2016.01.001. 10. J. Lui, J. Wu, X. Zeng, D. Guad, L. Zou, L. Yi, L. Liang, H. Ni, M. Kang, X. Zheng, H. Zhong, X. He,
  • 10. 10 Sciences of Europe # 42, (2019) C. Monagin, J. Lin, C. Ke. Continuing reassortment leads to the genetic diversity of influenza virus H7N9 in Guangdong, China. J Virol. 2014 Aug;88(15):8297- 306. doi: 10.1128/JVI.00630-14. Epub 2014 May 14. 11. J. Lui, J. Raghwani J, R. Pryce, T. A. Bowden, J. Thеzе, S. Huang, Y. Song, L. Zou, L. Liang, R. Bai, Y. Jing, P. Zhou, M. Kang, L. Yi, J. Wu, O. G. Pybus, C. Ke. Molecular Evolution, Diversity, and Ad- aptation of Influenza A(H7N9) Viruses in China. Emerg Infect Dis. 2018 Oct;24(10):1795-1805. doi: 10.3201/eid2410.171063. 12. T. T. Lam, et al. Systematic phylogenetic anal- ysis of influenza A virus reveals many novel mosaic genome segments. Infect. Genet. Evol. 2013;18:367– 378. 13. D. Liu, et al. Origin and diversity of novel avian influenza A H7N9 viruses causing human infec- tion: phylogenetic, structural, and coalescent analyses. Lancet. 2013;381:1926–1932. 14. R. Manzoor, M. Igarashi, A. Takada. Influ- enza A Virus M2 Protein: Roles from Ingress to Egress. Int. J. Mol. Sci. 2017;18 doi: 10.3390/ijms18122649. 15. www.ncbi.nlm.nih.gov 16. N. Nagarajan, C. Kingsford. GiRaF: robust, computational identification of influenza reassortments via graph mining./ //Nucleic Acids Research. – 2010. – P. 1–10. 17. Orthomyxoviridae—Negative Sense RNA Vi- ruses—Negative Sense RNA Viruses. [(accessed on 6 September 2018)];2011 Available online: https://talk.ictvonline.org/ictv-reports/ictv_9th_re- port/negative-sense-rna-viruses-2011/w/negrna_vi- ruses/209/orthomyxoviridae. 18. M. Ozawa, Y. Kawaoka. Crosstalk between animal and human influenza viruses./M. Ozawa, Y. Ka- waoka//Annu Rev Anim Biosci. – 2013. – № 1. – P. 21–42. 19. C. Paules, K. Subbarao. Influenza. Lancet. 2017;390:697–708.doi: 10.1016/S0140- 6736(17)30129-0. 20. Past Pandemics|Pandemic Influenza (Flu)|CDC.[(accessed on 6 September 2018)]; Availa- ble online:https://www.cdc.gov/flu/pandemic- resources/basics/past-pandemics.html 21. S. Smith, M. Waterman Identification of Com- mon Molecular Subsequences.//Journal of Molecular Biology. – 1981. – № 147. – P. 195–197. 22. C. B. Staats, R. G. Webster, R. J. Webby . Di- versity of influenza viruses in swine and the emergence of a novel human pandemic influenza A (H1N1)./ // In- fluenza Other Respir Viruses. – 2009. – № 3 (5). – P. 207–213. 23. T. Shelby, T. Banerjee, J. Kallu, S. Sulthana, I. Zegar, S. Santra. Novel magnetic relaxation nanosen- sors: An unparalleled “spin” on influenza diagnosis. Nanoscale. 2016;8:19605–19613.doi: 10.1039/C6NR05889B. 24. Y. –T. Tseng, C.-H. Wang, C. – P. Chang, G. – B. Lee. Integrated microfluidic system for rapid de- tection of influenza H1N1 virus using a sandwich- based aptamer assay. Biosens. Bioelectron. 2016;82:105–111. doi: 10.1016/j.bios.2016.03.073. 25. N. J. Maclachlan; C. E. Mayo; P. W. Daniels; G. Savini; S. Zientara; E. P. Gibbs. Bluetongue. Rev. Sci. Tech.2015, 34, 329–340. 26. T. T. Lam, et al. Systematic phylogenetic anal- ysis of influenza A virus reveals many novel mosaic genome segments. Infect. Genet. Evol. 2013;18:367– 378. 27. R. G. Webster, W. J. Bean, O. T. Gorman, T. M. Chambers, Y. Kawaoka. Evolution and ecology of influenza A viruses.//Microbiol Rev. – 1992. – № 56 (1). – P. 152–179. 28. C. B. Staats, R. G. Webster, R. J. Webby . Di- versity of influenza viruses in swine and the emergence of a novel human pandemic influenza A (H1N1)./ // In- fluenza Other Respir Viruses. – 2009. – № 3 (5). – P. 207–213. 29. D. Liu, et al. Origin and diversity of novel avian influenza A H7N9 viruses causing human infec- tion: phylogenetic, structural, and coalescent analyses. Lancet. 2013;381:1926–1932. 30. K. H. Zhumatov, M. Kh. Sayatov, A. I. Kydyr- manov, A/H7 Flu viruses: disrtibution, genetic variabil- ity, pathogeneticy for avian and human.Eurasian Jour- nal of Applied Biotechnology.2013;2:12-16 31. Bi Yuhai, Liu Jingyuan, Xiong Haofeng, Zhang Yue, Liu Di, Liu Yingxia, F. George. Gao, and Beibei Wang. A new reassortment of influenza A (H7N9) virus causing human infection in Beijing, 2014. Sci Rep. 2016; 6: 26624. 32. E. G. Deeva Influenza. On the verge of a pan- demic. Rukovod-stvo dlja vrachey. Мoskow: Geotar- Media; 2008 (in Russian) 33. R. G. Webster, T. Ito, J. N.S.S. Couceiro, S. Kelm, L. G. Baum, S. Krauss, M. R. Castrucci, I. Don- atelli, H. Kida, J. C. Paulson and Y. Kaawaoka.1998. Molecular basis for the generation in pigs of influenza A viruses with pandemic potential. J.Virol.72:7367- 7373 34. N. L. Varich, A. K. Gitel'man, A. A. Shilov, Iu. A. Smirnov, N. V. Kaverin. Differential incorpora- tion of genomic segments into the influenza A virus re- assortants in mixed infection]. Vopr Virusol. 2009 Jan- Feb;54(1):7-11. Russian. 35. T. Tada, K. Suzuki, Y. Sakurai, M. Kubo, H. Okada, T. Itoh, K. Tsukamoto. Emergence of Avian In- fluenza Viruses with Enhanced Transcription Activity by a Single Amino Acid Substitution in the Nucleopro- tein during Replication in Chicken Brains.//J Virol. – 2011. – № 85 (19). – P.10354–10363. 36. K. Tamura, D. Peterson, N. Peterson. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis us- ing maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods//Mol. Biol. Evol. – 2011. – № 28 (10). – P. 2731-2739.
  • 11. Sciences of Europe # 42, (2019) 11 ДОСЛІДЖЕННЯ БІЧНИХ ШЛУНОЧКІВ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ ТА ЇХ МОРФОМЕТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВІД НОВОНАРОДЖЕНИХ ДО ЮНАЦЬКОГО ВІКУ Колесник В.В. Асистент кафедри нервових хвороб, психіатрії та медичної психології імені С.М. Савенка Олійник І.Ю. Доктор медичних наук, професор, Професор кафедри патологічної анатомії, Вищий державний навчальний заклад України “Буковинський державний медичний університет”, Чернівці, Україна RESEARCH OF LATERAL VENTRICLES OF THE HUMAN BRAIN AND THEIR MORPHOMETRIC CHARACTERISTICS FROM INFANCY TO ADOLESCENCE Kolesnyk V. Assistant of the Department of Neurology, Psychiatry and Medical Psychology Oliinyk I. Doctor of Medical Science, Professor, Professor of the Department of Pathological Anatomy, Higher State Educational Establishment of Ukraine «Bukovinian State Medical University», Chernivtsi, Ukraine АНОТАЦІЯ Більшість робіт з постнатальних індивідуальних анатомічних досліджень органів ґрунтуються на по- смертному вивченні об’єктів, що належали до різних вікових груп. Ретроспективне дослідження магнітно- резонансних томограм дало можливість провести комплексний прижиттєвий морфометричний аналіз па- раметрів бічних шлуночків головного мозку людини від новонароджених (перших 4 тижнів життя) до періоду юнацького віку (16-21 рік) з використанням показників: довжини й ширини передніх рогів бічних шлуночків, довжини й ширини їх центральної частини, довжини і ширини задніх рогів бічних шлуночків, довжини нижніх рогів бічних шлуночків, передньо-заднього розміру бічних шлуночків, відстані між пе- редніми рогами бічних шлуночків, відстань між задніми рогами бічних шлуночків. Дослідженням вста- новлено статево-вікову залежність окремих структур бічних шлуночків головного мозку людини та прояви міжпівкульної асиметрії. ABSTRACT Most of the works on postnatal individual anatomical investigations of organs are based on posthumous stud- ies of objects belonging to different age groups. Retrospective study of magnetic resonance imaging has made it possible to conduct a comprehensive lifetime morphometric analysis of the parameters of the lateral ventricles of the human brain from infancy (the first 4 weeks of life) to adolescence (16-21 years) using indicators: length and width of the anterior horns of the lateral ventricles, length and width of their central part, length and width of posterior horns of the lateral ventricles, length of the lower horns of the lateral ventricles, anterior-posterior size of the lateral ventricles, the distance between the anterior horns of the lateral ventricles, the distance between the posterior horns of the lateral ventricles. The study established the sex-age dependence of individual structures of the lateral ventricles of the human brain and manifestations of hemispheric asymmetry. Ключові слова: бічні шлуночки головного мозку, постнатальний онтогенез, морфогенез, людина. Keywords: lateral ventricles of the brain, postnatal ontogenesis, morphogenesis, human. Бурхливий розвиток морфології та фізіології нервової системи відвернув увагу дослідників від питань загальної кількісної характеристики мінли- вості мозку, а це призвело до того, що і в даний час у більшості довідників та наукових оглядів подано протилежні й неоднорідні дані стосовно розмірів головного мозку та його структур. Опис основних етапів розвитку бічних шлуночків головного мозку в постнатальному онтогенезі в роботах морфомет- ричного спрямування є фрагментарним і, прак- тично, не висвітлює цієї проблеми у віковому ас- пекті. Найбільші зміни шлуночків головного мозку людини, без сумніву, припадають на внутрішньо- утробний період (особливо початкові його стадії), що є прямим підтвердженням вчення про наявність мінливості в ембріональному періоді [1-6]. До пев- ного часу ці дані значною мірою задовольняли практику, а мінливість у окремих вікових групах цілеспрямовано майже не вивчалась. Водночас відомо, що з віком змінюються не тільки розміри, положення й форма органів, але, очевидно, й роз- мах їх індивідуальних відмінностей, який може роз- ширюватися, залишатись без змін або навіть зву- жуватись [4, 7, 8]. Прижиттєва морфометрична ха- рактеристика бічних шлуночків головного мозку людини від періоду новонародженості до юнаць- кого віку включно та виявлені на її основі критерії вікової реорганізації складових головного мозку можуть бути цікавими для спеціалістів у галузі вікової нейроанатомії, геріатрії, нейрофізіології та нейрохірургії, а для спеціалістів із МРТ- діагно- стики виступати в якості еквівалента анатомічної норми бічних шлуночків головного мозку [3, 9-11].
  • 12. 12 Sciences of Europe # 42, (2019) Мета та завдання дослідження полягали у проведенні комплексної морфометрії складових бічних шлуночків головного мозку людини від періоду новонародженості до юнацького віку вклю- чно з встановленням статево-вікової залежності окремих структур бічних шлуночків головного мозку людини та проявів міжпівкульної асиметрії. Дослідження виконано в рамках комплексної науково-дослідної роботи “Особливості морфоге- незу та топографії органів і систем в пренатальному та постнатальному періодах онтогенезу” (№ дер- жавної реєстрації – 0115U002769). Матеріал і методи дослідження. Згідно угоди про співпрацю (2012) дослідження проведено з ви- користанням архіву магнітно-резонансних томо- грам рентгенологічного відділення шведсько- української клініки “Angelholm” (м. Чернівці). То- мограми отримані із застосуванням магнітно-резо- нансного томографа Siemens Impact (тип магніту Oxford OR42, індукція магнітного поля 1 тесла, максимальна потужність споживаня 50 кВт). Відповідно до класифікації періодів онтогенезу лю- дини, ухваленої VII Всесоюзною конференцією з проблем вікової морфології, фізіології та біохімії АМН СРСР (Москва, 1965) досліджено 87 маг- нітно-резонансних томограм бічних шлуночків го- ловного мозку пацієнтів обох статей від періоду но- вонародженості до юнацького віку включно. Для дослідження відібрано МР-томограми групи осіб без виражених патологічних змін головного мозку (таких як аневризми, кісти, пухлини, тощо) із за- стосуванням морфометричних методик згідно ре- комендацій з енцефалометрії [Блинков, 1964; Awaji, 2007]. Статистичний аналіз отриманих кіль- кісних даних проводили з використанням пакетів прикладних програм “SPSS 13.0”, “Biostatistica 4.03” і додатка Excel з пакету MS Office XP. Нор- мальність розподілу значень ознак встановлювали за допомогою критеріїв Шапіро-Уілка та Колмого- рова-Смірнова. Для кожної вибірки розраховували середню арифметичну (M), її стандартну помилку (m) і середнє квадратичне відхилення (s). Оцінку статистичної значимості отриманих даних прово- дили за t-критерієм Стьюдента. Результати порівняння вважали вірогідними при p<0,05. Усі дослідження проведено з дотриманням ос- новних положень GСР (1996), Конвенції Ради Європи про права людини та біомедицину (від 04.04.1997), Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації про етичні принципи прове- дення наукових медичних досліджень за участю людини (1964-2013), наказів МОЗ України № 690 від 23.09.2009, № 616 від 03.08.2012 та згідно мето- дичних рекомендацій [12, 13]. Результати дослідження та їх обговорення Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи новонарод- жених: дані морфометричного дослідження бічних шлуночків головного мозку обстежених пацієнтів представлені в табл. 1. Таблиця 1 Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи новонароджених (мм) № з/п Досліджувані показники Статистичні показники розмірів бічних шлуночків у осіб різної статі Хлопчики Дівчатка M±m Min. Max. M±m Min. Max. 1. Довжина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 13,4 ±0,2 11,6 17,8 18,2 ±0,7* 14,7 20,3 Лів. 17,2 ±0,4** 12,4 21,4 20,4 ±1,0 43,4 22,3 2. Ширина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 4,0 ±0,5 3,1 5,6 5,1 ±0,3 4,1 5,9 Лів. 4,2 ±0,2 3,0 4,9 4,9 ±0,4 3,4 6,1 3. Довжина центральної частини бічного шлу- ночка (мм) Пр. 29,4 ±1,5 25,4 39,4 23,2 ±2,0* 21,2 33,8 Лів. 26,7 ±1,6 18,5 37,4 18,6 16,1 29,4 4. Ширина центральної частини бічного шлу- ночка (мм) Пр. 4,8 ±0,7 3,2 6,0 4,7 ±1,2 зд 6,4 Лів. 4,3 ±0,3 3,4 4,9 5,2 ±0,2* 3,8 4,7 5. Довжина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 25,4 ±1,0 20,5 39,8 14,0 ±0,9* 12,0 19,4 Лів. 23,6 ±0,8 20,8 36,7 12,4 ±0,7* 9,7 18,2 6. Ширина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 4,2 ±0,2 3,6 5,1 4,6 ±0,4 3,5 5,0 Лів. 7,1 ±0,9** 5,2 8,6 3,2 ±0,8* 3,0 8,4 7. Довжина нижнього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 32,2 ±1,2 24,3 46,2 44,2 ±1,4* 27,4 48,9
  • 13. Sciences of Europe # 42, (2019) 13 Лів. 25,6 ±1,5** 21,5 48,5 46,2 ±1,7* 23,5 50,6 8. Передньо-задній розмір бічного шлуночка (мм) Пр. 70,4 ±1,4 53,8 81,2 62,4 ±1,2* 51,3 76,2 Лів. 72,6 ±1,3 57,2 80,4 53,8 ±0,8** 48,3 64,9 9. Відстань між передніми рогами бічних шлуночків (мм) 22,3 ±0,8 12,6 26,3 22,4 ±1,5 17,5 32,1 10. Відстань між задніми рогами бічних шлуночків (мм) 30,6 ±1,6 15,2 38,9 43,2 ±2,2* 29,4 53,8 Примітка: * – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків, р<0,05; ** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05. Аналіз отриманих даних свідчить про на- явність достатньої кількості морфометричних кри- теріїв статевої мінливості бічних шлуночків голов- ного мозку. Статистично достовірно встановлено, що у більшості випадків у новонароджених хлоп- чиків розміри бічних шлуночків головного мозку перевищують аналогічні параметри новонародже- них дівчат. У дівчат спостерігається перевищення роз- мірів за показниками довжини переднього рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 35,8 % і 18,6 % (відповідно). Слід зазначити, що варіабельність морфометричних показників у дівчат була більша, ніж у хлопчиків. Отримані дані дозволяють виділити морфо- метричні показники міжпівкульної мінливості го- ловного мозку, що може служити одним з морфо- метричних критеріїв його асиметрії. Міжпівкульну мінливість головного мозку новонароджених можна спостерігати за показниками шлуночкової системи мозку, у першу чергу, бічних шлуночків. Аналіз отриманих морфометричних показників бічних шлуночків вікової групи 1 року дозволяє зро- бити висновок про певний статевий диморфізм цих показників. У хлопчиків цієї вікової групи біль- шість показників бічних шлуночків переви- щують аналогічні розміри дівчат. Дані енцефало- метричного дослідження головного мозку цієї віко- вої групи дозволили виділити показники, що відрізняються у правій і лівій півкулях. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 2 роки: аналіз отриманих прижиттєвих енцефалометричних по- казників свідчить про наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку, оскільки стати- стично достовірно встановлено, що в цій віковій групі розміри бічних шлуночків хлопчиків переви- щують аналогічні розміри бічних шлуночків дівчат: ширина переднього рогу правого бічного шлуночка – на 20,7 %, ширина переднього рогу лівого бічного шлуночка – на 15,7 %, відстань між задніми рогами бічних шлуночків – на 15,8 %. У дівчат спостеріга- лося перевищення розмірів за показником довжини заднього рогу лівого бічного шлуночка – на 12,4 %. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 4 роки: аналіз отриманих енцефалометричних даних свідчить про наявність певної кількості морфометричних кри- теріїв статевої мінливості бічних шлуночків голов- ного мозку і їх структур. Статистично достовірно встановлено, що в даній віковій групі найчастіше розміри бічних шлуночків хлопчиків перевищують аналогічні параметри дівчат за: шириною переднь- ого рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 19,1 % і 16,5 % (відповідно), довжиною заднього рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 11,4 % і 10,6 % (відповідно), передньо-заднім розміром правого бічного шлуночка – на 8,4 %, відстанню між пе- редніми рогами бічних шлуночків – на 6,3 %, відстанню між задніми рогами бічних шлуночків – на 11,3 %. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 5 років (табл. 2) : аналіз отриманих енцефалометричних даних свідчить про наявність достатньої кількості морфо- метричних показників, які доводять наявність ста- тевої мінливості бічних шлуночків головного мозку.
  • 14. 14 Sciences of Europe # 42, (2019) Таблиця 2 Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи 5 років № з/п Досліджувані показники Статистичні показники розмірів бічних шлуночків у осіб різної статі Хлопчики Дівчатка M±m Min. Max. M±m Min. Max. 1. Довжина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 26,5 ±0,4 23,1 30,7 26,8 ±0,2 25,1 29,2 Лів. 26,3 ±0,5 20,5 30,5 26,5 ±0,3 24,1 29,0 2. Ширина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 7,1 ±0,4 4,2 11,0 6,8 ±0,1 6,3 7,8 Лів. 6,9 ±0,3 4,2 9,4 6,1 ±0,1*** 5,2 6,9 3. Довжина центральної ча- стини бічного шлуночка (мм) Пр. 41,3 ±1,0 30,1 51,9 34,2 ±0,9* 24,5 40,2 Лів. 42,3 ±1,2 31,8 53,0 33,4 ±0,4* 29,7 37,8 4. Ширина центральної час- тини бічного шлуночка (мм) Пр. 10,2 ±0,4 5,9 14,2 10,2 ±0,5 4,8 14,3 Лів. 10,5 ±0,5 5,9 15,2 10,4 ±0,4 6,8 14,0 5. Довжина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 28,6 ±0,6 24,1 33,2 30,4 ±1,0 24,1 41,2 Лів. 28,0 ±0,6 22,7 34,2 27,0 ±0,9** 19,2 35,6 6 Ширина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 8,9 ±0,3 7,1 11,9 7,9 ±0,4 5,2 11,8 Лів. 9,3 ±0,3 5,9 12,1 7,4 ±0,4* 4,8 10,9 7. Довжина нижнього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 37,9 ±0,9 31,9 49,0 36,4 ±0,9 26,9 42,6 Лів. 37,4 ±0,7 31,5 44,1 36,3 ±0,5 32,5 39,7 8. Передньо-задній розмір бічного шлуночка (мм) Пр. 74,9 ±1,1 64,8 84,2 70,8 ±1,4 60,7 82,3 Лів. 75,4 ±1,1 65,2 84,3 71,6 ±0,9 65,6 80,0 9. Відстань між передніми рогами бічних шлуночків (мм) 33,8 ±0,5 28,3 37,8 34,3 ±0,3 32,4 37,8 10. Відстань між задніми рогами біч- них шлуночків (мм) 56,8 ±0,6 51,7 61,0 55,0 ±0,7 50,1 63,4 Примітка: * – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків, р<0,05; ** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05; *** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка дівчат, які достовірно відрізняються від ана- логічних параметрів правого бічного шлуночка та від аналогічних параметрів хлопчиків, р <0,05. Встановлено, що в даній віковій групі частіше за все розміри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків перевищують аналогічні параметри мозку дівчат: ширина переднього рогу правого біч- ного шлуночка – на 13,2 %, довжина центральної частини правого бічного шлуночка – на 20,6 %, до- вжина центральної частини лівого бічного шлу- ночка – на 26,4 %, ширина заднього рогу лівого біч- ного шлуночка – на 25,5 %. Нами визначені коефіцієнти асиметрії (Касм). Відмінностей між морфометричними показниками правого й лівого бічних шлуночків головного мозку хлопчиків не виявлено. У дівчат такі відмінності спостерігали за показниками: ширина переднього рогу правого бічного шлуночка – на 11,3 % переви- щувала ширину переднього рогу лівого шлуночка (Касм = 5,3), довжина заднього рогу правого біч- ного шлуночка переважала аналогічний параметр лівого шлуночка на 12,6 % (Касм = 5,8). Таким чи- ном, у даній віковій групі морфометричні пара- метри правої півкулі, у більшості випадків, переви- щували аналогічні розміри лівої півкулі Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 6 років: у
  • 15. Sciences of Europe # 42, (2019) 15 даній віковій групі практично відсутні морфомет- ричні критерії статевої мінливості бічних шлу- ночків головного мозку. Відмінності спостеріга- лися лише в одному випадку – ширина заднього правого бічного шлуночка хлопчиків була на 16,2 % менше аналогічного показника дівчат. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 7 років. Аналіз отриманих енцефалометричних даних свід- чить про наявність невеликої кількості морфомет- ричних показників, які доводять наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі розміри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків пере- вищують розміри мозку дівчат: довжина переднь- ого рогу лівого бічного шлуночка – на 8,9 %. Відмінності між правою і лівою півкулями спо- стерігалися в поодиноких випадках: у дівчат дов- жина нижнього рогу правого бічного шлуночка була більше аналогічного параметра лівого шлу- ночка на 4,7 % (Касм = 4,9). Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 8 років: ста- тистично достовірно, що в більшості випадків даної вікової групи розміри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків поступаються їх аналогічним па- раметрам у дівчат. Міжпівкульних відмінностей між розмірами правого й лівого бічних шлуночків у одних і тих же осіб не зафіксовано. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 9 років: аналіз отриманих прижиттєвих енцефалометрич- них показників бічних шлуночків свідчить про на- явність статевої мінливості головного мозку. Ста- тистично достовірно, що у хлопчиків даної вікової групи розмір бічних шлуночків мозку та їх струк- тур перевищує аналогічні параметри у дівчат тільки за показниками відстані між задніми рогами бічних шлуночків – 5,7 %. Міжпівкульних відмінностей між розмірами правого і лівого бічних шлуночків як у хлопчиків, так і дівчат не зафіксовано. Аналіз отриманих енцефалометричних даних морфометричних характеристик бічних шлуночків головного мозку вікової групи 10 років свідчить про наявність певної кількості морфометричних критеріїв статевої мінливості бічних шлуночків го- ловного мозку і його структур. Статистично до- стовірно встановлено, що в даній віковій групі роз- міри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків перевищують аналогічні розміри мозку дівчат лише по відстані між задніми рогами бічних шлуночків – на 14,1 %. Міжпівкульна асиметрія бічних шлуночків го- ловного мозку спостерігалася у хлопчиків даної вікової групи за показником довжини переднього рогу правого бічного шлуночка, що перевищував довжину переднього рогу лівого бічного шлуночка на 12,4 % (Касм = 5,8). Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 11 років: аналіз отриманих даних свідчить про наявність до- статньої кількості морфометричних показників, які доводять наявність статевої мінливості бічних шлу- ночків головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі, найчастіше, розміри бічних шлу- ночків головного мозку хлопчиків перевищують аналогічні параметри мозку дівчат: довжина пе- реднього рогу лівого бічного шлуночка – на 6,7 %, ширина заднього рогу правого і лівого бічних шлу- ночків – на 11,4 % і 11,2 % (відповідно). У дівчат переважання розмірів бічних шлуночків мозку не спостерігалося. Як у хлопчиків, так і дівчат морфометричних параметрів міжпівкульної асиметрії бічних шлу- ночків мозку не виявлено. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 12 років: аналіз отриманих даних свідчить про наявність не- значної кількості морфометричних критеріїв стате- вої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі найчастіше розміри бічних шлуночків головного мозку хлоп- чиків перевищують аналогічні параметри мозку дівчат за довжиною переднього рогу правого біч- ного шлуночка – на 4,5 %. У дівчат не спостерігали переважання жодного з розмірів бічних шлуночків головного мозку. У цій же віковій групі морфометричних пара- метрів міжпівкульної асиметрії бічних шлуночків головного мозку теж не було виявлено. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 13 років: аналіз отриманих даних свідчить про наявність не- великої кількості морфометричних критеріїв, які доводять наявність статевої мінливості головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі роз- міри бічних шлуночків головного мозку хлопчиків, у більшості випадків, перевищують розміри мозку дівчат шириною центральної частини правого біч- ного шлуночка – на 16,4 %. У цій віковій групі можна виділити морфометричні показники, що відрізняються у правій і лівій півкулях мозку. У хлопчиків: ширина переднього рогу правого біч- ного шлуночка більша аналогічного показника лівого бічного шлуночка на 12,1 % (Касм = 5,7). У дівчат також спостерігали ознаки морфометричної асиметрії мозку за показником довжини централь- ної частини правого бічного шлуночка, що переви- щував довжину центральної частини лівого бічного шлуночка на 5,3 % (Касм = - 2,5). Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 14 років (табл. 3) : аналіз отриманих даних свідчить про на- явність достатньої кількості морфометричних по- казників, які доводять наявність статевої мінли- вості бічних шлуночків головного мозку.
  • 16. 16 Sciences of Europe # 42, (2019) Таблиця 3 Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи 14 років № з/п Досліджувані показники Статистичні показники розмірів бічних шлуночків у осіб різної статі Хлопчики Дівчатка M±m Min. Max. M±m Min. Max. 1. Довжина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 33,9 ±0,5 30,0 40,0 32,1 ±1,0 7,0 38,0 Лів. 34,6 ±0,6 29,0 40,0 33,2 ±0,5 28,0 39,0 2. Ширина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 9,4 ±0,4 5,0 13,0 8,8 ±0,4 3,0 9,0 Лів. 8,4 ±0,3 5,0 11,0 7,4 ±0,3* 5,0 11,0 3. Довжина центральної ча- стини бічного шлуночка (мм) Пр. 49,1 ±0,5 44,0 54,0 46,4 ±1,4 10,0 56,0 Лів. 50,1 ±0,6 44,0 60,0 48,9 ±0,8* 38,0 57,0 4. Ширина центральної час- тини бічного шлуночка (мм) Пр. 12,9 ±0,6 8,0 19,0 11,1 ±0,4* 7,0 15,0 Лів. 12,8 ±0,6 5,0 18,0 11,3 ±0,4 7,0 15,0 5. Довжина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 39,9 ±0,9 25,0 47,0 38,1 ±0,9 30,0 47,0 Лів. 42,9 ±1,1** 30,0 55,0 37,6 ±0,9* 26,0 44,0 6. Ширина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 7,5 ±0,5 4,0 14,0 6,3 ±0,3 5,0 11,0 Лів. 8,3 ±0,6 5,0 15,0 7,5 ±1,4*** 4,0 15,0 7. Довжина нижнього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 29,4 ±0,6 22,1 37,4 27,2 ±0,6* 21,2 34,4 Лів. 28,9 ±0,7 20,3 37,1 27,6 ±0,7 20,2 36,1 8. Передньо-задній розмір бічного шлуночка (мм) Пр. 102,4 ±1,1 90,0 115,0 97,5 ±0,9* 90,0 110,0 Лів. 101,7 ±1,9 76,7 124,0 97,9 ±1,5 76,7 110,0 9. Відстань між передніми рогами бічних шлуночків (мм) 37,2 ±0,7 31,0 45,0 34,4 ±0,5* 29,0 40,0 10. Відстань між задніми рогами бі- чних шлуночків (мм) 41,7 ±1,2 26,0 50,0 39,1 ±0,7 31,0 45,0 Примітка: * – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів хлопчиків, р<0,05; ** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05; *** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка дівчат, які достовірно відрізняються від ана- логічних параметрів правого бічного шлуночка та від аналогічних параметрів хлопчиків, р <0,05. У цій віковій групі виділяються морфомет- ричні показники, що відрізняються за міжпівкуль- ним профілем. Відмінності спостерігалися: у хлоп- чиків довжина заднього рогу правого бічного шлу- ночка була на 7,6 % менше аналогічного показника лівого шлуночка (Касм = - 3,6); у дівчат ширина заднього рогу лівого бічного шлуночка переви- щувала аналогічний показник правого бічного шлу- ночка на 19,1 % (Касм = - 8,6). Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 15 років: аналіз отриманих прижиттєво енцефалометричних показників свідчить про наявність статевої мінли- вості бічних шлуночків головного мозку пацієнтів даної вікової групи. Статистично достовірно, що у хлопчиків даної вікової групи розмір бічних шлу- ночків головного мозку і його структур перевищує аналогічні параметри у дівчат: ширина переднього рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 29,3 % і 25,1 % (відповідно), ширина центральної частини правого і лівого бічних шлуночків – на 19,2 % і 29,3 % (відповідно), ширина заднього рогу правого біч- ного шлуночка – на 15,4 %, довжина нижнього рогу лівого бічного шлуночка – на 8,2 %, передньо-зад- ній розмір лівого бічного шлуночка – на 6,5 %. У даній віковій групі виділяються морфомет- ричні показники міжпівкульної асиметрії бічних шлуночків мозку дівчат: довжина переднього рогу правого бічного шлуночка була більша за ана- логічний показник лівого шлуночка на 3,2 % (Касм
  • 17. Sciences of Europe # 42, (2019) 17 = - 1,5); ширина центральної частини правого біч- ного шлуночка перевищувала ширину центральної частини лівого шлуночка на 14,5 % (Касм = 6,8). У хлопчиків відмінностей не спостерігалося. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 16 років: аналіз показників свідчить про наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Ста- тистично достовірно, що у хлопчиків даної вікової групи розмір бічних шлуночків головного мозку, в більшості випадків, перевищує аналогічні пара- метри дівчат: довжина переднього рогу правого і лівого бічних шлуночків – на 11,3 % і 11,8 % (відповідно), ширина переднього рогу правого біч- ного шлуночка – на 22,6 %, ширина центральної ча- стини правого і лівого бічних шлуночків – на 36,2 % і 40,5 % (відповідно), передньо-задній розмір правого й лівого бічних шлуночків – на 6,2 % і 5,5 % (відповідно), відстань між передніми рогами бічних шлуночків – на 8,1 %, відстань між задніми рогами бічних шлуночків – на 5,4 %. У дівчат пере- важання показників не виявлено. У цій віковій групі відзначалися також міжпівкульні морфометричні відмінності. У хлоп- чиків – довжина переднього рогу правого бічного шлуночка була на 2,6 % менше аналогічного показ- ника лівого шлуночка (Касм = - 0,4); ширина заднь- ого рогу правого бічного шлуночка була на 9,6 % менше, ніж лівого шлуночка (Касм = - 4,5). У дівчат – довжина і ширина переднього рогу правого бічного шлуночка була на 2,2 % (Касм = 1,1) і на 9,2 % (Касм = - 4,3) більше аналогічних показників лівого біч- ного шлуночка. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 17 років по- дана в табл. 4. Таблиця 4 Морфометричні показники бічних шлуночків головного мозку вікової групи 17 років № з/п Досліджувані показники Статистичні показники розмірів бічних шлуночків у осіб різної статі Юнаки Дівчата M±m Min. Max. M±m Min. Max. 1. Довжина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 26,0 ±0,3 20,8 30,0 21,2 ±0,4* 17,3 26,6 Лів. 25,7 ±0,4 21,8 29,9 19,9 ±0,5* 14,3 26,7 2. Ширина переднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 5,0 ±0,3 3,1 9,4 6,2 ±0,3* 4,3 10,3 Лів. 5,9 ±0,3** 3,5 9,7 6,2 ±0,3 3,7 9,4 3. Довжина центральної ча- стини бічного шлуночка (мм) Пр. 48,1 ±1,4 36,6 73,0 35,7 ±0,9* 27,2 47,2 Лів. 48,3 ±1,6 31,2 73,1 35,3 ±0,3* 26,3 46,4 4. Ширина центральної час- тини бічного шлуночка (мм) Пр. 10,3 ±0,4 5,2 14,1 11,2 ±0,3 8,3 15,4 Лів. 10,4 ±0,4 6,3 15,2 10,7 ±0,3** 7,0 13,1 5. Довжина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 40,6 ±0,9 29,1 48,5 38,7 ±0,8 30,5 46,0 Лів. 39,3 ±0,9 29,4 49,6 38,8 ±0,6 34,0 45,7 6. Ширина заднього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 8,3 ±0,4 4,2 12,6 9,1 ±0,3 4,1 12,4 Лів. 7,7 ±0,3** 4,8 10,8 9,1 ±0,3 4,0 12,1 7. Довжина нижнього рогу бічного шлуночка (мм) Пр. 40,1 ±0,7 31,6 47,2 37,5 ±0,7* 30,0 46,5 Лів. 40,2 ±1,0 30,9 54,9 38,4 ±0,6 30,9 45,8 8 Передньо-задній розмір бічного шлуночка (мм) Пр. 95,5 ±1,3 80,8 109,4 89,4 ±2,5* 24,6 103,1 Лів. 93,1 ±1,3 80,9 108,8 88,3 ±2,4 26,2 103,1 9. Відстань між передніми рогами бічних шлуночків (мм) 32,4 ±0,4 27,0 37,5 33,9 ±0,4 29,3 40,3 10. Відстань між задніми рогами біч- них шлуночків (мм) 39,1 ±1,1 25,9 14,98 35,3 ±0,6 27,3 45,6 Примітка: * – морфометричні показники дівчат, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів юнаків, р<0,05; ** – морфометричні показники лівого бічного шлуночка, що достовірно відрізняються від аналогічних параметрів правого бічного шлуночка, р<0,05.
  • 18. 18 Sciences of Europe # 42, (2019) Аналіз отриманих енцефалометричних даних свідчить про наявність достатньої кількості морфо- метричних критеріїв статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку і його структур. Стати- стично достовірно встановлено, що в даній віковій групі розміри бічних шлуночків головного мозку юнаків, у більшості випадків, перевищують роз- міри головного мозку дівчат: довжина переднього рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 22,5 % і 29,2 % (відповідно), довжина центральної частини правого й лівого бічних шлуночків – на 34,6 % і 36,7 % (відповідно), довжина нижнього рогу правого бічного шлуночка – на 6,8 %, передньо-задній роз- мір правого бічного шлуночка – на 6,9 %. У дівчат переважаючим виявився показник ширини пе- реднього рогу правого бічного шлуночка – на 24,1 %. Міжпівкульна асиметрія головного мозку спо- стерігалася в юнаків цієї вікової групи за наступ- ними показниками: ширина переднього рогу пра- вого бічного шлуночка менше на 18,1 % аналогіч- ного показника лівого бічного шлуночка (Касм = - 8,2); ширина заднього рогу правого бічного шлу- ночка перевищувала ширину заднього рогу лівого бічного шлуночка на 7,6 % (Касм = 3,7). Міжпівкульна асиметрія спостерігалася в дівчат за показниками: ширина центральної частини правого бічного шлуночка більше аналогічного показника лівого шлуночка на 4,5 % (Касм = 2,2). Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 18 років: аналіз отриманих енцефалометричних даних свід- чить про наявність достатньої кількості морфомет- ричних показників, які доводять наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі найчастіше розміри головного мозку юнаків перевищують ана- логічні параметри мозку дівчат. Міжпівкульної асиметрії морфометричних показників у юнаків і дівчат цієї вікової групи не виявлено Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 19 років: аналіз отриманих енцефалометричних даних свід- чить про наявність морфометричних показників, які доводять наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Встановлено, що в даній віковій групі розміри бічних шлуночків го- ловного мозку юнаків, у більшості випадків, пере- вищують розміри бічних шлуночків мозку дівчат: довжина переднього рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 10,2 % і 10,2 % (відповідно), ширина переднього рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 18,4 % і 15,2 % (відповідно), передньо-задній роз- мір правого й лівого бічних шлуночків – на 5,3 % і 3,9 % (відповідно), відстань між задніми рогами бічних шлуночків – на 6,8 %. У дівчат переважала довжина нижнього рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 9,1% і 9,4 % (відповідно). У юнаків і дівчат цієї вікової групи морфометричних показ- ників бічних шлуночків, що відрізняються у правій та лівій половинах мозку, не виявлено. Морфометрична характеристика бічних шлу- ночків головного мозку вікової групи 20 років: аналіз прижиттєвих морфометричних показників свідчить про наявність статевої мінливості бічних шлуночків головного мозку. Статистично до- стовірно, що у юнаків цієї вікової групи розмір го- ловного мозку і його структур перевищує ана- логічні параметри дівчат: довжина заднього рогу правого й лівого бічних шлуночків – на 18,1 % і 21,4 % (відповідно), передньо-задній, задній розмір пра- вого й лівого бічних шлуночків – на 11,5 % і 8,7 % (відповідно), відстань між передніми рогами бічних шлуночків – на 8,4 %. Дані енцефалометричного дослідження свід- чать про наявності міжпівкульної асиметрії бічних шлуночків мозку в юнаків та дівчат цієї вікової групи. У юнаків морфометрична асиметрія мозку спостерігалася за показниками ширини заднього рогу правого бічного шлуночка, яка перевищувала аналогічний показник лівого бічного шлуночка на 11,39 % (Касм = 5,3). У дівчат асиметрія енцефало- метричних показників бічних шлуночків головного мозку спостерігалася за показниками довжини нижнього рогу правого бічного шлуночка, яка по- казала на 3,5 % більше аналогічного показника лівого шлуночка (Касм = 3,7). Обговорення та висновки. Від періоду ново- народженості до грудного періоду ми одразу відмічаємо присутність, але водночас поступове зниження статевої мінливості бічних шлуночків го- ловного мозку. Схожа ситуація спостерігається з показниками міжпівкульної мінливості бічних шлуночків головного мозку як хлопчиків так і у дів- чаток [14, 15]. Міжпівкульна мінливість була більше вираженою у період новонародженості, і зменшилась в 2,5-3,0 раза у грудному періоді. Упродовж періодів дитинства ми визначили, що статева мінливість починає переважати в дівчат, її пік приходиться на період початку другого дитин- ства (8 років), при тому що в 6-7 років вона прак- тично нівелюється з чоловічою. Що стосується міжпівкульної мінливості, то в ранньому дитинстві, у дівчат цієї вікової групи міжпівкульна асиметрія виражена більшою мірою, про що свідчать її мор- фометричні еквіваленти [16]. У період першого ди- тинства відмінностей між морфометричними по- казниками правого й лівого бічних шлуночків го- ловного мозку у хлопчиків не виявлено, у дівчат ці невідповідності були також незначні. Період дру- гого дитинства характеризується практично пов- ною відсутністю міжпівкульних відмінностей між розмірами правого і лівого бічних шлуночків у од- них і тих же осіб. У підлітковому періоді ми вста- новили, що як статева, так і міжпівкульна мін- ливість знову збільшує свої показники (у сторону збільшення у хлопців), при цьому інтенсивність міжпівкульної – значно нижча, її пік припадає на завершення юнацького періоду, незначною аси- метрією показників ширини заднього рогу правого бічного шлуночка (у жінок цей показник був нижчим практично втричі) [17, 18]. Отримані дані щодо морфометричних характе- ристик структур бічних шлуночків головного мозку в осіб певних вікових груп є показниками діапазону норми і можуть бути використані при проведенні
  • 19. Sciences of Europe # 42, (2019) 19 діагностичних досліджень у відділеннях магнітно- резонансної томографії, а одержані в дослідженні морфометричні дані доцільно включити у програму постнатального магнітно-резонансного обстеження людини з метою розширеної біометрії бічних шлу- ночків головного мозку. Встановлені за допомогою магнітно-резонансної томографії морфометричні показники окремих структур бічних шлуночків го- ловного мозку людини є цікавими для нейрохірургів при верифікації даних, отриманих ін- шими менш інформативними способами і при про- веденні стереотаксичних розрахунків певних пара- метрів оперативних втручань. Література 1. Paquette N., Shi J., Wang Y., Lao Y., Ceschin R., Nelson M.D., Panigrahy A., Lepore N. Ventricular shape and relative position abnormalities in preterm ne- onates // NeuroImage: Clinical, 2017. Vol. 15. P. 483– 493. 2. Scala C., Familiari A., Pinas A., Papageor- ghiou A. T., Bhide A., Thilaganathan B., Khalil A. Per- inatal and long-term outcome in fetuses diagnosed with isolated unilateral ventriculomegaly: systematic review and metaanalysis // Ultrasound Obstet Gynecol, 2017 Apr. Vol. 49(4). P. 450–459. DOI: 10.1002/uog.15943. Epub 2017 Feb 28. 3. Edwardsa A. D. Abnormal deep grey matter development following preterm birth detected using de- formation-based morphometry // NeuroImage, 2006. Vol. 32 (1). P. 70–78. 4. Tikholaz V. O. Morphometric parameters of the brain structures of human embryos at 6-7 weeks of prenatal development // Bulletin of Biology and Medi- cine. 2016. Vol. 4, № 1(133). 5. Barzilay E., Bar-Yosef O., Dorembus S., Achiron R., Katorza E. Fetal Brain Anomalies Associ- ated with Ventriculomegaly or Asymmetry: An MRI- Based Study. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2017. Vol. 38(2). P. 371–375. DOI: https://doi.org/10.3174/ajnr.A5009. 6. Kyriakopoulou V., Vatansever D., Davidson A., Patkee P., Elkommos S., Chew A., Martinez-Biarge M., Hagberg B., Damodaram M., Allsop J., Fox M., Hajnal J. V., Rutherford M. A. Normative biometry of the fetal brain using magnetic resonance imaging. Brain Struct. Funct, 2017. Vol. 222. P. 2295–2307. DOI: https://orcid.org/0000-0002-9883-0314. 7. Chiang W. W., Takoudis C. G., Lee S. H., Weis-Mcnulty A., Glick R., Alperin N. Relationship between ventricular morphology and aqueductal cere- brospinal fluid flow in healthy and communicating hy- drocephalus // Investigative Radiology, 2009. Vol. 44, № 4. Р. 192–199. 8. Vojinovic D. et al. Genome-wide association study of 23,500 individuals identifies 7 loci associated with brain ventricular volume // Nature communica- tions, 2018. Vol. 9, Article number: 3945 (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-06234-w. 9. Chaarani B., Capel C., Zmudka J., Daouk J., Anthony F., Gondry-Jouet C., Bouzerar R., Balédent O. Estimation of the Lateral Ventricles Volumes from a 2D Image and Its Relationship with Cerebrospinal Fluid Flow // BioMed. Research. International. 2013. Published online 2013 Sep 16. Article ID 215989. DOI: 10.1155/2013/215989. 10. Chollet M. B., Aldridge K., Pangborn N., Weinberg S. M., DeLeon V. B. Landmarking the brain for geometric morphometric analysis: an error study // PLoS One, 2014. Vol. 9 (1). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086005. 11. Hasan K. M., Moeller F. G., Narayana P. A. DTI-based segmentation and quantification of human brain lateral ventricular CSF volumetry and mean dif- fusivity: validation, age, gender effects and biophysical implications // Magn. Reson. Imaging, 2014. Vol. 32(5). P. 405–412. DOI: 10.1016/j.mri.2014.01.014. Epub 2014 Jan 29. 12. Miшалов В. Д. Чайковський Ю. Б., Tвер- дохліб І. В. Дотримання етичних і законодавчих норм і вимог при виконанні наукових морфо- логічних досліджень. – Київ, 2007. 76 с. 13. Miшалов В. Д., Войченко В. В., Малишева Т. А., Діброва В. А., Kузик П. В., Юрченко В. Т. По- рядок вилучення біологічних об’єктів від померлих осіб, тіла яких підлягають судово-медичній експер- тизі і патологоанатомічному дослідженню для нау- кових досліджень: методичні рекомендації // Освіта України: Спецвипуск газети. Kиїв: Педагогічна преса, 2018. № 2(62). С. 3–13. 14. Long X., Liao W., Jiang C., Liang D., Qiu B., Zhang L. Healthy aging: an automatic analysis of global and regional morphological alterations of human brain // Acad. Radiol. 2012. Vol. 19(7). P. 785–793. DOI: 10.1016/j.acra.2012.03.006. 15. Kesler S. R., Ment L. R., Vohr B., Pajot S. K., Schneider K. C., Katz K. H., Ebbitt T. B., Duncan C. C., Makuch R. W., Reiss A. L. Volumetric analysis of regional cerebral development in preterm children // Pediatr. Neurol. 2004. Vol. 31 (5). P. 318–325. 16. Maunu J., Lehtonen L., Lapinleimu H., Ma- tomäki J., Munck P., Rikalainen H., Haataja L. Ventric- ular dilatation in relation to outcome at 2 years of age in very preterm infants: a prospective Finnish cohort study // Dev. Med. Child Neurol. 2010. Vol. 53 (1). P. 48–54. DOI: 10.1111/j.1469-8749.2010.03785.x. 17. Nosarti C., Nam K. W., Walshe M., Murray R. M., Cuddy M., Rifkin L., Allin M. P. G. Preterm birth and structural brain alterations in early adulthood // NeuroImage, 2014. Vol. 6. P. 180–191. DOI: 10.1016/j.nicl.2014.08.005. 18. Atad-Rapoport M., Schweiger A., Lev D., Sa- dan-Strul S., Malinger G., Lerman-Sagie T. Neuropsy- chological follow-up at school age of children with asymmetric ventricles or unilateral ventriculomegaly identified in utero // BJOG, International Journal of Ob- stetrics and Gynaecology, 2015. Vol. 122. P. 932–938. https://doi.org/10.1111/1471-0528.12976.
  • 20. 20 Sciences of Europe # 42, (2019) TECHNICAL SCIENCES A NEW DIRECTION OF SOLAR TRACKERS AND PERSPECTIVES OF IMPLEMENTING THEM TO INCREASE EFFICIENCY Elkadу M. ESTERLAB- Research & Development Company, Chief designer, Kiev, Ukraine Oles Honchar Dnipro National University, Physics and Technology Faculty, Department of Manufacturing Engineering for Space Launch Vehicles, PhD researcher, Dnipro, Ukraine Pribora T. ESTERLAB- Research & Development Company, Chief engineer, Kiev, Ukraine ABSTRACT The article assesses the efficiency of using alternative energy sources, in particular - solar batteries. The work on the tracker design was executed. In the design process, modern graphic and computational complexes were used for successful mathematical modeling of the designed object which was developed on the parameters of a specific climatic zone. Keywords: Solar energy, dual axis tracker, static and dynamic strength, resource. 1. Target Setting Alternative energy sources, such as wind energy and solar energy, are very relevant today. Solar energy is notable for the availability of applications to provide population with electricity while solving economic is- sues. The use of solar energy is provided by solar pan- els. Modern technologies make it possible to improve them in order to ensure greater efficiency of the power generating device. The efficiency of solar panels is de- termined by the amount of perceived energy of the sun, and is provided by the location of the working surfaces of the panels perpendicular to the direction of solar ra- diation. Considering the peculiarities of the trajectory of the daily sun path, the optimal location of the fixed so- lar panel is having an azimuth angle of 150°. Practice shows that the solar module fixed in this position loses 75% of the production of the maximum possible amount of electricity in the evening and in the morning. The sun has an additional seasonal path between the North and the South – it is about 46° for a year. When orienting the panel to the midpoint of the average an- nual trajectory of the sun path in the North-South direc- tion, the output loss will be 8.3-9% from the maximum possible amount. [1] 2. Problem Setting Mobile devices that provide tracking the position of the sun from sunrise to sunset become an alternative to fixed solar panels. Trackers are devices for position- ing the working structure for electric panels to take full advantage of the solar energy. Tracking systems that convert solar energy into electricity are 30% more effi- cient than fixed solar panels. Figure 1 visualizes the daily change of electricity generation on fixed structures with fixed solar panel mounting and during the transition to the mounting of working panels on mobile tracking systems. [2] Figure 1 - The Graph of daily power generation of fixed and mobile tracking devices To track the position of the sun the mechanism of two-plane rotation of the working panel is used.
  • 21. Sciences of Europe # 42, (2019) 21 3. Purpose of the Research The object of the design research and calculated analysis presented in this paper is a dual-axis tracker. Figure 2 - Side view of the tracker The tracker is performed on a biaxial scheme. Pho- tovoltaic modules are located on the bearing frame. The main components of the tracker are: - a bear- ing frame; - an intermediate frame; - a linear screw drive; - a rotary mechanism (RM); - a stand. The tracker load analysis is performed with the wind speed being 20 m/s. Figure 3 – The scheme of the analytic model 4. Progress and Results of the Research While designing, the distributed pressure on the solar panel of the tracker from the wind load (according to the selected climatic zone) was calculated. Figure 4 shows the result of this calculation. Figure 4 - The pressure distribution over the working surface As a result of the tracker load calculation with the wind of 20 m/s, the maximum values are given in table 1.