Сколько в 1 см петель: Ошибка 404 — Страница не найдена

Содержание

РАСЧЕТ ВЯЗАНОГО ПОЛОТНА

Плотность вязания. Прежде чем приступить к вязанию любого изделия, подбирают спицы и узор для выбранной нити. Один и тот же узор вязки по-разному выглядит в пряже различного качества и толщины. Поэтому от подбора рисунка зависит качество изделия. Для этого вяжут разнообразные пробные узоры, меняя номера спиц. Как правило, спицы должны быть почти в два раза толще нити. Неправильно подобранные спицы могут испортить полотно: если спицы окажутся тоньше, чем нужно, то полотно получится жестким, красота и рыхлость нити не будет видна, да и вязать полотно будет неприятно, — каждую петлю придется вязать с усилием. Если же спицы толще, чем требуется для данной нити, то полотно получится рыхлым, бесформенным.
Подобрав узор и спицы, вяжут контрольный образец (для   расчета   плотности)   размером   не   менее   10×10   см
(чем больше образцов, тем точнее получится расчет). Готовый образец слегка растягивают в ширину и накалывают на мягкую подстилку изнаночной стороной вверх. На него накладывают влажную хлопчатобумажную ткань и проводят утюгом, едва касаясь поверхности. Затем ткань снимают, а образец оставляют приколотым до полной просушки. Если образец связан рельефным узором, то его только накрывают влажной тканью и оставляют просохнуть.
Плотность вязания определяют по горизонтали и вертикали. Плотность по горизонтали — это количество петель в 1 см. Чтобы ее определить, измеряют сантиметровой лентой ширину образца, располагая ленту строго горизонтально по лицевой стороне от одной кромочной петли до другой (кромочные петли в измерение не входят). Затем делят количество петель образца (без двух кромочных) на количество сантиметров. Например, если в 15 см умещается 36 петель, то плотность вязания будет равна 2,4 петли в 1   см   (36   :   15   =   2,4).
Плотность по вертикали — это количество рядов в 1 см. Чтобы определить эту плотность, сантиметровой лентой измеряют высоту образца и делят количество рядов на количество сантиметров. Например, если в 15 см образца умещается 60 рядов, то плотность вязания будет — 4 ряда в 1 см (60 : 15 = 4). Плотность вязания необходимо вычислять с точностью до десятых долей.
Для гладких плотных узоров плотность определяют при свободном (нерастянутом) состоянии полотна, а для ажурных и тянущихся узоров, например английской резинки, — в растянутом. При этом образец растягивают так, чтобы узор не деформировался.
Чтобы определить количество петель, которое необходимо набрать на спицы для вязания детали, плотность вязания по горизонтали умножают на длину соответствующей линии на чертеже. Так, если ширина спинки по линии низа равна 50 см, а плотность вязания составляет 3 петли в 1 см, необходимо набрать 152 петли   (3   х   50   +   2   кромочные).
При выполнении изделия каким-либо узором проверяют, можно ли на этом количестве петель (152) провязать раппорт выбранного узора целое число раз (учитывая симметрию). Например, если по условию узора количество петель должно делиться на 7 плюс 3 петли, то из рассчитанного количества вычитают 3 петли и оставшиеся делят на 7 (число петель
раппорта). Разделив 149 петель (152 — 3 = 149) на 7, получают, что в данном количестве петель 21 целый раппорт и 2 петли остаются лишними. Значит, число петель, которое необходимо набрать для данной детали, должно быть уменьшено на 2 или увеличено на 5 петель, т. е. до количества целого раппорта. В нашем примере необходимо набрать на спицы  150 петель (152 — 2) или  157 (152 + 5).
Часто при вязании детали используют несколько узоров. Плотность по горизонтали в этом случае рассчитывают для каждого узора отдельно, и если она различна, то для сохранения нужной ширины изделия количество петель на спицах должно быть увеличено или уменьшено. Например, на спицах 140 петель, при переходе на другой узор необходимо убавить 20 петель. Количество петель, которое останется на спицах, составит 120. Чтобы определить, через сколько петель делать убавления, делят второе количество петель на первое, получая простую дробь:
120/140= 6/7

Это значит, что из каждых семи петель, выполненных первым узором, получают шесть, выполненных другим узором. При переходе с одного узора на другой каждую 6-ю и 7-ю петли провязывают вместе.
В том случае, когда количество петель одной вязки не делится на количество петель другой вязки, например цифры 121 и 157, их округляют и берут соответственно 120 и 160, тогда:
120/160 = 3/4
Значит, при переходе с одного узора на другой каждую 3-ю и 4-ю петли провязывают вместе.
Бывает, что при переходе с одного узора на другой необходимо прибавить петли. В этом случае количество петель, которое должно получиться после прибавления петель, делят на количество петель, которое имеется на спицах, и получают простую дробь. Например, на спицах имеется 100 петель, после прибавления должно быть 125   петель.   Для   этого
125/100 = 5/4
Следовательно, из четырех петель нужно получить пять: провязав 4 петли, 5-ю прибавляют.

Расчёт петель | Вязание спицами и крючком

Рисунок 1 — Расчёт петель

Перед началом вязания любого изделия сразу возникает вопрос: «Сколько набирать петель на спицы, как сделать расчёт петель?».

Чтобы рассчитать точное количество петель для вязания полотна определённой ширины, нужно сначала связать образец петельной пробы.

Образец должен быть чуть больше 10 см в ширину и 10 см в длину (примерно 15х15 см), а вязать его следует собственноручно, нельзя поручать это никому, так как у каждой рукодельницы свой почерк и плотность вязания.

Вязать образец необходимо из той пряжи и номером спиц, именно той вязкой или узором, которые были выбраны для вязания изделия.

Затем следует изучить значки на этикетке мотка пряжи и, если стирка и глажение не запрещены, то связанный образец нужно постирать, высушить и слегка прогладить утюгом. При этом нужно помнить, что не все вязки можно гладить, например, рельефные узоры, такие как косы, жгуты, различные резинки, связанные из любой пряжи, гладить нельзя. Такой образец должен просто немного отлежаться.

Только после всех этих важных манипуляций с образцом можно приступить к подсчёту петель по горизонтали и по вертикали на отрезках длиной в 10 сантиметров.

Для этого можно воспользоваться школьной линейкой, сантиметровой лентой или трафаретом, вырезанным из картона. Окошко трафарета 10х10 см позволит легко сосчитать количество петель в горизонтальном ряду и число рядов в высоту (рисунок 1).

В моём образце лицевой глади в 10 сантиметрах находятся 22 петли по горизонтали и 30 петель по вертикали. А теперь легко можно сделать расчёт петельной пробы, т. е. рассчитать точное количество петель для вязания полотна лицевой гладью определённой ширины и необходимой длины.

Для вязания прямого полотна шириной, например, в 50 см, мне нужно будет набрать на спицы 112 петель (50 см умножаем на число петель в 1 см (2,2 петли) и прибавляем 2 кромочные петли). Таким же способом, но не так часто производится расчёт количества рядов полотна в высоту.

Для вязания изделия с более сложным узором, очень важно не забыть скорректировать расчёт петельной пробы в соответствии с его раппортом. Хочу заметить, что скорректированное число петель ширины полотна может немного отличаться от первоначального количества на две-три-четыре петли в меньшую или большую сторону.

Значки на этикетке пряжи

Рисунок 2 — Значки на этикетке мотка пряжи

Как рассчитать сколько петель в 1 см

Для того чтоб связать изделие нужного размера необходимо рассчитать плотность своего вязания, попросту говоря, рассчитать петли.

Делается это при любом виде вязания: и при вязании крючком, и спицами, и при машинном вязании… Принцип расчёта везде одинаков…

как рассчитать петли?

И просто и не просто… 🙄

Сначала нужно выбрать узор будущего изделия.

Связать образец на спицах (или крючком, или любым другим инструментом))), я обычно вяжу на 20-30 петлях (в зависимости от толщины ниток) высотой порядка 10 см. или крючком примерно 10*10см .

Точно попасть в размер, указанный мной совсем не обязательно, главное чтоб образец не был особо маленьким — лучше больше 😀 т.к. чем больше образец, тем меньше погрешность расчёта…

Возьмём образец простого геометрического узора связанного спицамиТеперь будем проводить экзекуции 😆 и попытаемся на нём рассчитать петли

  1. Выстираем, высушим и выгладим связанный образец.

Как стирать образец?

…..нежно, но с мылом 😉 , если это шерсте-, пухо-, мохеро-содержащие ниточки, то очень нежно 😯
Вообще нужно знать, что

Если вы перевязываете какую то вещь то этот этап можно опустить)))

Как сушить образец?

…Значит, выстирали, выжали-тоже нежно))) не выкручивая, а просто «пожмакая» руками и расправили и разложили на полотенце

Как гладить образец?

  • чулочную вязку и любой не рельефный узор (кроме ажурных) отпариваю через влажную марлю с изнаночной стороны, прямо по марле
  • рельефный узор и ажурный, утюгом не касаясь, т.е только паром также через влажную марлю
  • резинку вообще не отпариваю никогда

Отпарили?…теперь это все должно полежать и хорошенько просохнуть самостоятельно.

Рассчитываем петли

Измеряем связанный образец линейкой по ширине и высоте. (синтетику лучше измерять на весу).

А дальше простая математика))) Например,

  • ширина 12 см, а вы вязали на 20 петлях, значит 20 делим на 12 =1,6666… — это столько петель приходится на 1 см по ширине,
  • высота 10 см, а Вы связали 12 рядов, значит 12/10=1,2 рядов.-это столько рядов приходится на 1 см по высоте.

И что с этим делать?… а вот что:

Предположим, Вы хотите связать шарф шириной 25 см и длиной 90 см. Вооружаемся калькулятором)))

20/12*25=41,6666 п. округляем до целого числа =42 петли. Вам нужно набрать при вязании этой ниткой и этими же спицами 42 петли

12/10*90=108 р. и связать 108 рядов.)))

Этот способ подходит и для спиц и для крючка в равной степени…

Из бумаги делаем шаблончик с вырезанным по середине квадратиком со стороной 5 или 10 см. по желанию и накладываем его на образец. Считаем количество петель по ширине и количество рядов по высоте, затем полученные данные делим на количество см. равное стороне квадрата)))в данном случае на 5 см по горизонтали приходится 11 петель, значит 11/5=2,2 петли в одном сантиметре

на 5 см по вертикали приходится 14 рядов, значит 14/5=2,8 ряда в одном сантиметре.

Используем эти данные при расчете вязания изделия) Так же при расчёте количества петель Вам пригодится умение рассчитывать прибавки и убавки и прибавки. Подробнее на эту тему читайте в статье Расчёт по треугольникам

😀 Сплошная математика! 😀

И не забудьте оставить свой комментарий. Мне Важно Ваше мнение!

4 комментария

Ну и я к вам обеим присоединяюсь))) Количество петель рассчитываю без стирки и глажки))) И ничего, выходит нормально))) Просто даже не думаю о том, что нужно постирать и отгладить рапортичку…

К сожалению, не всегда нормально выходит))) ниточки ведь разные… шерсть садится, акрил растягивается… правда, сейчас большинство пряжи вообще не понятно из чего и как делают — и не садится, и не растягивается и не красится))) Конечно, если вязать примерно из одного и того же ассортимента уже знаешь, как пряжа себя ведёт и можно опустить некоторые шаги… но всё это с опытом приходит)))

Вот знаю эти правила, но не соблюдаю :-[ . И образец-то не всегда вяжу, а уж стирать его и отпаривать — вообще *PARDON*

и я знаю))) и я не соблюдаю))) безобразие!))))

Давно уже искала легкий способ, как правильно рассчитать петли при вязании спицами, и этот способ оказался наиболее точным. Да что уж там! Этот метод расчета петель самый точный! Правильный расчет петель поможет сэкономить кучу времени. Ведь теперь, набрав верное количество петель, можно сразу связать нужный размер, и не перевязывать потом.

Что нужно делать:

  • Сперва связать спицами небольшой образец (10×10 см, можно и меньше)
  • Рассчитать, сколько петель содержится в 1 см, в 5 см.
  • Рассчитать количество петель для нужной нам ширины, например 55 см.

Получим два значения:

1 см – 2 петли
55 см – 110 петель (55х2)

5 см = 9 петель
55 см = 99 петель (55х9:5)

Чтобы расчет получился более точным, растяните образец, и в таком положении посчитайте, сколько петель будет в 1 см и 5 см. При растягивании образца не переусердствуйте, не обязательно сильно растягивать вещь. Растяните на столько на сколько будет растягиваться готовое изделие при одевании на человека. Теперь, исходя уже из новых полученных значений, опять же с помощью пропорции, рассчитываем, какое количество петель нужно набрать, для нашей ширины 55 см. Снова получаем 2 значения:

1 см = 1,5 петли
55 см = 83 петли (55х1,5)

5 см = 7 петель
55 см = 77 петель (55х7:5)

Дальше посчитаем среднее арифметическое значение между полученными 4 значениями.

(110 + 99 + 83 + 77) : 4 = 92 п.

Прибавьте еще 2 кромочные петли, если вязание не круговое. Вот и всё!

Теперь вы знаете, как правильно рассчитать петли при вязании спицами. Быть может этот метод показался вам слишком громоздким — слишком много расчетов. Но поверьте, вы потратите на него не больше 10 минут, зато потом не придется перевязывать. Метод оправдал себя на все сто процентов!

Жми «Нравится» и получай только лучшие посты в Facebook ↓

Оттого, как правильно вы сделаете расчёт петель при вязании, зависит, придётся ли вам переделывать уже начатую работу. Как рассчитать количество петель для работы?

Для примера возьмём образец, связанный платочной вязкой (ряд лиц., ряд изн. Вяжем для начала образец, рассчитываем количество петель и рядов из расчета 10 см * 10см.

Считаем, сколько петель получилось в 10 см. и это число делим на 10 (без округления для более точного подсчета) получаем количество петель в 1 сантиметре. Замеряем необходимую ширину изделия, и умножив на нее, получаем полное количество петель для нужного размера.

На представленной фотографии в 10 см находится 20 петель. Получив количество петель на 1 см (2 петли), можно сделать соответствующие расчеты. Например, при вязании мужского свитера сначала измерьте объем бедер и разделите это число пополам. К примеру, объем составляет 100 см., разделив пополам, получаете 50 см. Это число умножьте на количество петель в 1 см (2 петли). В результате выходит, что для вязания джемпера 50–го размера на перед нужно набрать 100 петель. Если вы вяжете круговыми спицами, то наберите петли по объему, т. е. 200 п. Если образец получился слишком толстым или наоборот – тонким, то замените спицы на спицы нужной толщины.

Прибавление из петли предыдущего ряда

Это чаще всего используемая прибавка петель. Эту прибавку незаметно в изделии, поэтому она относится к маскировочным работам.

Довязали до нужного места, правую спицу направляем в петлю предыдущего ряда.

Одеваем эту петлю на левую спицу.

Провязываем полученную петлю лицевой. Следующий ряд вяжем как обычно.

Получится вот такой результат, дырок на изделии не видно.

Прибавление петель из протяжки

Часто в работе нам требуется прибавить количество петель. Например, после резинки всегда приходится немного прибавлять на спинке и на передней части изделия. Самый простой способ прибавки – прибавить из протяжки между петель.

Вяжите до места прибавки. Затем подцепим правой спицей горизонтальную нить из протяжки (нить, соединяющая 2 петли), и оденем её на левую спицу.

Далее, эту нашу образовавшуюся петлю мы провязываем.

Провяжем эту петлю лицевой.

Этот вид прибавок используют, когда хотят обозначить часть работы ажурными дырками.

Прибавление по краю работы

Чтобы сделать прибавление в конце ряда по краю, нужно довязать до конца ряда.

Вводим левую свободную спицу в кромочную петлю (петля предыдущего ряда).

Провязываем её за переднюю стенку лицевой.

Убавление по краю

Этим способом обычно убавляют петли в районе пройм и горловины изделия.

Довязываем ряд до конца, не трогая последние 2 петли.

Введите правую спицу в две последние петли и провяжите их лицевой.

В дальнейшем из таких петель вы сможете быстро набрать петельки для горловины изделия.

Оформление горловины джемпера или пуловера

Этот способ оформления горловины джемпера самый популярный. Чтобы не вязать отдельно деталь горловины, удобнее набрать петли на круговых спицах и связать резинку.

Условно разделим горловину на несколько частей. На каждом из отрезков петли нужно набирать разными способами. Петли по бокам горловины набираем из кромочных.

На скошенных участках набираем петли так, чтобы у нас выровнялся окат. Спицу вводим не в кромочную, а в предыдущую петлю, перед кромочной.

На ровных участках спицу вводите под кромочную петлю и вытягивайте нить. Чтобы горловина не получилась растянутой, при наборе пропускайте каждую пятую петлю.

Когда на круговые спицы набраны все петли, можно начинать вязать резинку 1/1 или 2/2. Закрываем петли также, как делаем убавление по краю.

На видео: как красиво связать горловину на спицах.

Как определить плотность вязания спицами и крючком

Часто начинающие любители вязания спрашивают: «Почему у меня изделие не получается нужного размера, хотя вяжу по схеме?» А причина в том, что вы не определяли вообще или не правильно определили плотность вязания. Ведь если плотность вязания не совпадает с обозначенной в инструкции, вещь никогда не получится того же размера. Если же вы вяжете по своему расчету, максимальная точность определения плотности вязания совершенно необходима. Так что не жалейте времени и вяжите образцы. Это окупится.

Чем меньше плотность вязания, тем меньше петель нужно набрать на спицы при одном и том же размере детали.

Алгоритм определения плотности вязания одинаков для вязания спицами и вязания крючком. Плотность вязания определяют по горизонтали (Пг) и вертикали (Пв).

Плотность вязания по горизонтали (Пг) — количество петель в 1-ом или 10-и  сантиметрах вязаного полотна.

Если вы вяжете модель собственного сочинения — удобнее определить плотность вязания в 1 см. с точностью до одного — двух знаков после запятой: таким образом расчет получится точнее и деталь будет максимально соответствовать нужному размеру.

Итак, для расчета плотности вязания выполняем образец из 30 — 40 петель плюс кромочные. Количество петель также зависит от раппорта узора. Иногда бывает необходимо набрать количество петель, кратное какому-то определённому числу, чтобы выдержать раппорт. Обычно рекомендуют размер образца 10×10 см. Мы считаем, что лучше связать его побольше, не менее чем 15х15 см. Вяжем квадрат выбранным узором. Затем образец накалываем и выполняем влажно-тепловую обработку образца: способ обработки зависит от узора. Если это чулочная или платочная вязка, либо жаккардовый узор — можно отпарить образец утюгом через влажную ткань; выпуклые или ажурные узоры достаточно увлажнить, накрыть влажной тканью и дать хорошо высохнуть. Можно просто намочить образец в теплой воде и затем наколоть — это позволяет посмотреть, как будет вести себя пряжа при стирке и не будет ли усадки. Измерения всегда нужно производить по совершенно сухому образцу. Так называемые патентные узоры, например английская резинка, сильно растягиваются после стирки, поэтому определять плотность вязания следует по выстиранному (намоченному) образцу.  Для гладких плотных узоров плотность определяют не растягивая образец, а для ажурных, тянущихся узоров образец слегка растягивают. При этом нужно следить, чтобы узор не деформировался. Затем измеряют образец по горизонтали, не учитывая кромочные петли. Следите при этом, чтобы образец не был перекошен и линейка лежала строго вдоль горизонтального ряда.

Измерение лучше делать посередине детали — там полотно наиболее равномерно. Количество петель в образце (кромочные также не учитывают) делят на ширину образца . В нашем случае в образце без учета кромочных 40 петель, значит плотность вязания по горизонтали составит:

40 : 19,5 = 2,05 ≈ 2 петли в 1-ом см.

Для того, чтобы определить, сколько нужно набрать петель для начала вязания, размер детали по ширине умножают на плотность вязания, например для детали шириной 48 см нужно набрать 48 x 2 = 96 петель.

Плотность вязания по вертикали (Пв) — количество рядов в 1-ом или 10-и см вязаного полотна. Плотность вязания по вертикали определяют также, как и по горизонтали, только измеряют образец в высоту (начальный ряд и ряд закрытия петель не учитывают). Если боковая кромка связанного образца оформлена косичкой, количество рядов бывает удобно считать кромочными петлями: одна кромочная образуется двумя рядами. Итак, для определения плотности вязания по вертикали делим количество рядов в образце на длину образца:

46 :15,5 = 2,96 ≈ 3 ряда в 1-ом см.

Плотность вязания — измерение образца по вертикали

Рекомендуем определять плотность вязания как можно точнее, особенно если речь идет о деталях с большим числом петель — с точностью 2-х знаков после запятой. Например, в примерах выше получим: 

Для детали шириной 48 см: 48 х 2,05 = 98 петель, а не 96. 

Чем тщательнее вы определите плотность вязания, тем лучше получите результат. 

В журналах по вязанию плотность вязания определяют обычно не в 1-ом, а в 10 см. Это происходит потому, что задача здесь перед вами стоит другая — не рассчитывать петли, а добиться той плотности вязания, которая дана в журнале; расчет же петель выполнен авторами журнала. Если вам удастся добиться той же плотности вязания, что и в журнале, деталь получится точной по размеру. У каждой вязальщицы своя манера вязания и достичь нужной плотности вязания бывает, порой не легко: приходится менять номера спиц или крючка (брать более толстые для того, чтобы плотность вязания была меньше или, напротив, более тонкие, чем рекомендовано, чтобы добиться большей плотности вязания). Для измерения плотности в 10 см, удобно бывает использовать шаблон из плотной бумаги с вырезанным квадратом 10×10 см. Квадрат накладывают на середину образца. Такого рода приспособление иногда продают в магазинах по рукоделию.

При определении плотности вязания следует учитывать, что трикотаж — очень подвижный, растяжимый материал. Поэтому настоятельно рекомендуем прочитать: «Растяжимость трикотажа».

Видео по определению плотности вязания

На этом видео Вы можете посмотреть общие принципы определения плотности вязания (минута 1:08) и особенности определения плотности для шапки (минута 5:58)

что это и как определить 

Приветствую вас, дорогие читатели!

В этой статье рассмотрим, что такое плотность вязания спицами, как её определять и где применять. Материал больше адресован для начинающих вязальщиц и вязальщиков. Буду рада, если пригодится. Итак, начнём.

Плотность вязания спицами – это характеристика, которая показывает, какое количество петель по горизонтали и какое количество рядов по вертикали вязаного полотна содержится в отрезке, равном 10 см.

А теперь рассмотрим более подробно, зачем определять плотность вязания и как это делать.

Содержание статьи:

Зачем определять плотность вязания?

 

Если вы вяжете по готовым описаниям

При описании работы вязаных изделий часто указывают плотность вязания. Это делается для того, чтобы вязальщица могла определить, подойдёт ли указанное в описании количество петель и рядов под нужный ей размер.

Дело в том, что плотность вязания у всех неодинакова. Это зависит и от толщины спиц и от толщины пряжи. Но даже если вы будете использовать ту марку пряжу и тот номер спиц, которые указаны в описании, ваша плотность вязания может отличаться от указанной, поскольку у каждой вязальщицы своя индивидуальная манера вязания. Кто-то вяжет туго, а кто-то более свободно.

Плотность вязания отличается, когда вы вяжете одними и теми же спицами, но разной пряжей. И наоборот: одна и та же пряжа, но на разных по номеру спицах создаёт другую плотность вязания.

Если расчёт количества петель для модели вы делаете самостоятельно

В этом случае плотность вязания нужно определять для того, чтобы правильно рассчитать, сколько петель нужно набирать, как и где делать необходимые убавления (прибавления) петель и т.п.

Понятно, что чем тоньше пряжа и спицы, тем плотность вязания будет выше. И тем больше петель вам нужно будет набирать и больше рядов вязать.

Исключение может быть в том случае, если вы вяжете из тонкой пушистой пряжи лёгкую, почти невесомую ажурную вещь. Тогда для тонкой пряжи берутся спицы, более толстые, чем нужно обычно для тонкой пряжи, чтобы уменьшить плотность вязания.

Ну а если у вас толстая, объёмная пряжа, и, соответственно толстые спицы, то плотность вязания будет небольшая. Петель нужно набирать меньше и вяжутся такие вещи быстро.

Как определить плотность вязания

Прежде всего нужно связать образцы из той пряжи, теми спицами и теми узорами (если их несколько), которые вы выбрали для работы.  Набирать петель нужно столько, чтобы по ширине у вас получился образец чуть больше 10 см. Вяжем образец по длине тоже чуть больше 10 см и закрываем петли.

Образец желательно обработать: постирать и высушить в расправленном в виде, либо слегка отпарить утюгом через влажную хлопчатобумажную ткань. Затем просто прикладываете линейку или сантиметровую ленту по горизонтали и по вертикали и подсчитываете, сколько петель и сколько рядов у вас приходится на 10 см.

Некоторые для этой цели вырезают из картона шаблон в виде квадрата со стороной 10 см. Шаблон накладывают на образец и считают, сколько петель и рядов поместилось по сторонам внутри квадрата.

Предположим, по горизонтали у вас в 10 см поместилось 18 петель, а по вертикали – в 10 см 27 рядов. Следовательно, ваша плотность вязания 18 п. х 27 р. = 10 см х 10 см. Сравниваете вашу плотность с указанной в описании и решаете, что делать дальше. Если ваша плотность выше – можно поменять спицы на больший номер, если ниже – наоборот, берёте более тонкие спицы. Если это ничего не даст и узор позволяет – меняйте количество петель на своё.

Чтобы знать, сколько петель вам нужно набрать для вязания, удобно знать, сколько петель приходится на 1 см. Тогда просто количество петель, которое приходится на 10 см, делится на 10. Например, по ширине у вас на 10 см приходится 25 петель. Значит, на 1 см приходится 25 : 10 = 2,5 петли.

Как рассчитать необходимое количество петель при помощи плотности вязания

Без математики тут не обойтись. Придётся производить несложные арифметические действия.

Предположим, вы уже связали образец, обработали и определили свою плотность вязания. Делим количество петель на 10 и полученное число умножаем на ширину вашей детали.

Например, ширина детали спинки у вас должна равняться 48 см, а плотность вязания по горизонтали основным узором — 18 петель. Считаем: 18 : 10 х 48 = 1,8 х 48 = 86,4. Округлив в большую сторону к целому числу, получаем, что основным узором для такой ширины спинки вам нужно вязать 87 петель.

А теперь, исходя из того, какой раппорт вашего основного узора, рассчитываем, сколько петель нужно набрать. И вот здесь уже возможны нюансы, так как чем проще узор и меньше раппорт, тем рассчитать легче. В любом случае ориентируемся на полученное число.

  • Пример 1. Раппорт вашего основного узора равен 8 петлям по ширине. Значит у нас в ряду для вязания основным узором должно быть число петель, кратное 8, +2 кромочные петли. Наше ориентировочное число 87. Следовательно, нас устроит 90 петель (88 близко к ориентировочному числу 87 и делится на 8, + 2 кромочные петли).
  • Пример 2. Раппорт основного узора равен 7, +1 петля нужна для симметрии узора, +2 кромочные петли. 87: 7=12 (остаток 3), 12 х 7=84. Как раз получается, что 87 петель и можно набирать, поскольку 84 (делится на 7) +1 петля для симметрии   + 2 кромочные = 87.
  • Пример 3. Раппорт основного узора равен 9. Число петель для вязания основным узором должно быть кратно 9, + 2 кромочные. Набираем 92 петли, поскольку 92 — 2 (кромочные) = 90 – близко к ориентировочному числу 87 и делится на 9.

Думаю, принцип понятен.

Ну и конечно же, если вы используете для модели сочетание нескольких узоров, то нужно связать комбинированный образец из этих узоров, поскольку разные узоры ведут себя по-разному. Одни могут сжимать вязаное полотно, другие наоборот – его растягивать.

Возможно вам придётся тогда где-то прибавить, или убавить петли при переходе с одного узора на другой. Тут уже в каждом конкретном случае нужно смотреть и определять, как поступить.

На этом, пожалуй, всё про плотность вязания. Пишите свои комментарии, насколько понятно смогла изложить, задавайте вопросы, если нужно. Всегда рада общению с вами. А чтобы общение было более продуктивным, подписывайтесь на обновление блога.

С вами была Ариника. До новых встреч!

 

 

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями! Или оцените по пятибальной шкале, нажав на соответствующее количество звёздочек:

Загрузка…

Рассчитать петли для вязания — просто! да очень

Для того чтоб связать изделие нужного размера необходимо рассчитать плотность своего вязания, попросту говоря, рассчитать петли.

Делается это при любом виде вязания: и при вязании крючком, и спицами, и при машинном вязании… Принцип расчёта везде одинаков…

Итак,

как  рассчитать петли?

И просто и  не просто… 🙄

Сначала нужно выбрать узор будущего изделия.

Связать образец на спицах (или крючком, или любым другим инструментом))), я обычно вяжу на 20-30 петлях (в зависимости от толщины ниток) высотой порядка 10 см. или крючком  примерно 10*10см .

Точно попасть в размер, указанный мной совсем не обязательно, главное чтоб образец не был особо маленьким — лучше больше 😀 т.к. чем больше образец, тем меньше погрешность расчёта…

Возьмём образец простого геометрического узора связанного спицамиТеперь будем проводить экзекуции 😆 и попытаемся на нём рассчитать петли

  1. Выстираем, высушим и выгладим связанный образец. 

Как стирать образец?

…..нежно, но с мылом 😉 , если это шерсте-,  пухо-,  мохеро-содержащие ниточки, то очень нежно 😯
Вообще нужно знать, что

все натуральные ниточки (шерсть, хлопок) имеют обыкновение садиться, а синтетические (акрил) растягиваться

Если вы перевязываете какую то вещь то этот этап можно опустить)))

Как сушить образец?

…Значит, выстирали, выжали-тоже нежно))) не выкручивая, а просто «пожмакая» руками и расправили и разложили на полотенце

Как гладить образец?

…я делаю так:

  • чулочную вязку и любой не рельефный узор (кроме ажурных) отпариваю через влажную марлю с изнаночной стороны, прямо по марле
  • рельефный узор и ажурный, утюгом не касаясь, т.е только паром также через влажную марлю
  • резинку вообще не отпариваю никогда

ВНИМАНИЕ! К акрило содержащим ниточкам утюг даже близко не подносим — упускаем этот пункт!

Отпарили?…теперь это все должно полежать и хорошенько просохнуть самостоятельно.

Образец высох.

Рассчитываем петли

Способ №1:

Измеряем связанный образец линейкой по ширине и высоте. (синтетику лучше измерять на весу).

А дальше простая математика))) Например,

  • ширина 12 см, а вы вязали на 20 петлях, значит 20 делим на 12 =1,6666… — это столько петель приходится на 1 см по ширине,
  • высота 10 см, а Вы связали 12 рядов, значит 12/10=1,2 рядов.-это столько рядов приходится на 1 см по высоте.

И что с этим делать?… а вот что:

Предположим, Вы хотите связать шарф шириной 25 см и длиной 90 см. Вооружаемся калькулятором)))

20/12*25=41,6666 п. округляем до целого числа =42 петли. Вам нужно набрать при вязании этой ниткой и этими же спицами 42 петли

12/10*90=108 р. и связать 108 рядов.)))

Этот способ подходит и для спиц и для крючка в равной степени…

[reklamaY1]

Способ №2:

Из бумаги делаем шаблончик с вырезанным по середине квадратиком со стороной 5 или 10 см. по желанию и  накладываем  его на образец. Считаем количество петель по ширине и количество рядов по высоте, затем полученные данные делим на количество см. равное стороне квадрата)))в данном случае на 5 см по горизонтали приходится 11 петель, значит 11/5=2,2 петли в одном сантиметре

на 5 см по вертикали приходится 14 рядов, значит 14/5=2,8 ряда в одном сантиметре.

Используем эти данные при расчете вязания изделия) Так же при расчёте количества петель Вам пригодится умение рассчитывать прибавки и убавки и прибавки. Подробнее на эту тему читайте в статье Расчёт по треугольникам

😀 Сплошная математика! 😀

[uchtes]

Самый точный расчет петель — Мир вязания и рукоделия

Бывает у вас так?
Вроде бы и образец связала 10×10 см, и постирала, и высушила, и петли рассчитала по образцу, а изделие все равно получилось больше/или меньше, чем нужно?
Распускаем, перевязываем, опять пересчитываем.
А дело просто в том, что расчетов маловато. Точнее, для шарфа, пледа вполне достаточно, а вот чтобы связать шапочку, свитер, кардиган, и попасть в размер, есть способ расчетов, который работает в 100% случаев. Давно его узнала, делюсь, кому пригодится?

Вот, что делаем:
1. * Вяжем небольшой образец (10×10 или даже меньше).
* Считаем, сколько петель содержится в 1см, в 5 см.
* Рассчитываем количество петель для нужной нам ширины, 55 см, к примеру. Получаем 2 значения:

1 см — 2 петли
55 см — 110 петель (55х2)

5 см = 9 петель
55 см = 99 петель (55х9:5)

2. • слегка растягиваем образец, и в таком положении так же подсчитываем, сколько петель содержится в 1 см и 5 см. (Но здесь важно не переусердствовать, не нужно сильно растягивать вещь! Примерно на столько, как будет растягиваться готовое изделие, когда будет надето на человека). * Теперь, исходя уже из новых полученных значений, опять же с помощью пропорции, рассчитываем, какое количество петель нужно набрать, для нашей ширины 55 см. Снова получаем 2 значения:

1 см = 1,5 петли
55 см = 83 петли (55х1,5)

5 см = 7 петель
55 см = 77 петель (55х7:5)

3. А дальше считаем среднее арифметическое значение между полученными 4 значениями.
(110 + 99 + 83 + 77) : 4 = 92 п.

Добавляем 2 кромочные, если вязание не круговое.
Вот и всё!

Может, сейчас покажется, что слишком громоздко и много нужно считать. Но зато мы потратим 10 минут на расчет, и не будем потом перевязывать. .
.
Расскажите, как вы рассчитываете количество петель? Каким способом пользуетесь?

Источник: https://www.instagram.com/p/Bp2kPWbFITW/

Как сделать петлю для пуговицы «руло»

6 января 2018 г.

Петли для пуговиц, также известные как петли в форме руло, придают изделию красивый завершающий штрих. Петли сделать несложно, но если вы никогда этого не делали раньше, то можете почесать затылок. Вывернуть на лицевую сторону очень узкий кусок ткани может быть непросто!

В выкройке Джеки в нашей коллекции используются три такие петли на вырезе спины.В этой выкройке петли выполнены из трикотажного полотна; однако вы можете использовать этот метод для тканых материалов. Кроме того, если вы делаете трикотажную одежду и обнаруживаете, что выбранная вами ткань слишком плотная для петли, вы всегда можете сделать тканую петлю вместе с трикотажной одеждой. Я бы посоветовал что-нибудь легкое, например, подкладку.

В этом уроке я расскажу вам, как сделать эти прекрасные петли. Давайте начнем!


Инструменты:

  • Петлеобразователь — идеальный инструмент для этой операции.
  • Если у вас нет петлевого станка, не беспокойтесь. Вы можете просто использовать большую швейную иглу с прочной нитью .

Примечание: Выкройка Джеки поставляется с частью выкройки петель размером 1 x 7 дюймов (2,5 см x 17,8 см) и имеет припуск на шов 1/4 дюйма (6 мм). Если вы делаете петли для другой проекта, длина будет зависеть от того, сколько петель вам понадобится.

Для петли с припуском на шов 1/4 дюйма (6 мм) на обоих концах и подходящей для пуговицы 3/8 дюйма (1 см) я допускаю, чтобы длина каждой петли составляла 2 дюйма (5 см). .Поэтому для трех петель для пуговиц вам понадобится длина 6 дюймов (15,3 см). Я также добавляю дополнительно 1 дюйм (2,5 см) к длине детали, чтобы я мог обрезать концы, если они будут неряшливыми во время шитья или застегивания. процесс поворота петли.

Если вы решили сделать тканые петли для пуговиц, вы можете использовать выкройку петли для пуговиц, чтобы вырезать ткань по косой линии. Смещение позволит вашей петле красиво изгибаться вокруг вашей кнопки.

Для этих инструкций я буду использовать трикотажное полотно, но шаги такие же, как и для тканого.Я покажу вам свои плетеные петли в конце.

Косая тканая петля для пуговиц, деталь


Шаг 1: Пришейте деталь петли

Приколите кусок петли по ширине лицевыми сторонами вместе.

Для вязания петель используйте шерстяной или эластичный шов на обычной швейной машине. Если вы используете сергер, оставьте вначале хвостик нитки. Когда вы дойдете до конца, не волнуйтесь, если вы свернете, не дойдя до края, чтобы спасти свои мизинцы.

Для тканого материала используйте прямошвейную машину и прошейте петлю с припуском на шов 1/4 дюйма.

Вязать

тканый


Шаг 2: Вывернуть петлю

Во-первых, давайте попробуем повернуть петлю.

Вставьте токарный инструмент в петлевой туннель. Если вы зашлифовали петлю, вы можете ухватиться за нитки.

В противном случае возьмитесь за ткань, вставив защелку в переплетение ткани.

Начните вытягивать токарный инструмент через конец петли. В конце, когда инструмент захватывает ткань, вы должны убедиться, что ткань начинает скатываться внутрь, по направлению к внутренней части петли.

После того, как он повернулся в конце, вы можете продолжать медленно вытаскивать токарный инструмент, в результате чего будет повернута вся петля.

А теперь давайте попробуем это с иглой и ниткой.

Завяжите хороший прочный узел по краю ткани на одном конце петли.

Вставьте игольное ушко в туннель петли. Начните продвигать иглу по туннелю и выходить через другой конец.

Осторожно потяните за иглу, и при этом конец, на котором вы завязывали узел, должен медленно катиться в туннель. Как только это произойдет, осторожно потяните за нить, вывернув петлю.

Шаг 3: Подготовьте готовые петли для пуговиц

Нажмите на вывернутый петлевой шнур.

Обрежьте концы, если они неопрятны.

Разрежьте петли на равные части. Для Джеки каждая деталь размером 2 дюйма (5 см).

Сформируйте каждую петлю, чтобы подготовить их к пришиванию на месте.

Прошейте петли с небольшим припуском на шов ¼ ”(6 мм). Мне нравится сшивать петли в цепочку, а потом разделять их.

Немного прижмите готовые петли, и они будут готовы вшить в одежду.

Вот мои тканые петли, которые я бы выбрала, если бы моя трикотажная ткань была слишком громоздкой для маленьких петель.

Делиться:

Оставить комментарий

Комментарии будут одобрены перед появлением.


Также в руководствах по шаблонам

Регулировка бюста Sloane

23 января 2020 г.

1 Комментарий

Sloane имеет приталенный лиф со швом принцессы, который мне больше всего нравится при подгонке к груди! Наличие шва на груди превращает модификацию этой области в удовольствие.

В этом уроке я покажу вам, как создать полную и маленькую коррекцию бюста для этого стиля. Я покажу вам быстрый и грязный метод для тех из вас, кому нужно немного добавить или убрать, а также я расскажу вам о традиционном подходе к регулировке бюста для этого стиля.

Смотреть статью полностью →

БРЮКИ ESTHER — РАЗМЕРЫ

31 января 2018 г.

Сортировка размеров — это корректировка выкройки перед вырезанием ткани.Если у вас разные размеры по всему телу, эта регулировка позволит вам настроить свой размер.

Смотреть статью полностью →

Как собрать шаблоны PDF

31 января 2018 г.

В этом посте мы расскажем, как собрать шаблон PDF.Если вы новичок в сборке PDF-файлов, этот пост проведет вас через процесс. Если это не ваш первый раз, следите за нами, потому что всегда есть новые советы, которые можно узнать.

Смотреть статью полностью →

Учебник по физике: Математика стоячих волн

Как обсуждалось в Уроке 4, модели стоячих волн — это волновые модели, возникающие в среде, когда две волны одинаковой частоты интерферируют таким образом, чтобы образовать точки вдоль среды, которые всегда кажутся неподвижными.Такие модели стоячих волн образуются в среде, когда она колеблется на определенных частотах. Каждая частота связана с разным характером стоячей волны. Эти частоты и связанные с ними волновые структуры называются гармониками. Тщательное изучение паттернов стоячей волны выявляет четкую математическую связь между длиной волны, которая создает паттерн, и длиной среды, в которой этот паттерн отображается. Более того, это математическое соотношение предсказуемо, что позволяет обобщить и вывести утверждение, касающееся этого отношения.Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим картину стоячей волны первой гармоники для вибрирующего каната, как показано ниже.

Анализ первой гармонической картины

Паттерн первой гармоники показывает единственную пучность в середине веревки. Это положение пучности вдоль каната колеблется вверх и вниз от максимального смещения вверх из состояния покоя до максимального смещения вниз, как показано. Вибрация веревки таким образом создает вид петли внутри струны.Полную волну в модели можно описать как начало в положении покоя, подъем вверх до пикового смещения, возвращение обратно в положение покоя, затем спуск до пикового смещения вниз и, наконец, возвращение в положение покоя. На анимации ниже изображен этот знакомый паттерн. Как показано на анимации, одна полная волна в шаблоне стоячей волны состоит из двух петель . Таким образом, одна петля эквивалентна половине длины волны.

При сравнении картины стоячей волны для первой гармоники с ее одиночной петлей с диаграммой полной волны очевидно, что только половина волны растягивается по длине струны.То есть длина струны равна половине длины волны. Представьте в виде уравнения:

Анализ второй гармоники

Теперь представьте, что струна вибрирует с частотой, которая задает картину стоячей волны для второй гармоники.

Диаграмма второй гармоники состоит из двух узлов. Таким образом, в длине струны есть две петли.Поскольку каждая петля эквивалентна половине длины волны, длина струны равна двум половинам длины волны. Представьте в виде уравнения:

Та же самая схема рассуждений может быть применена к случаю, когда струна вибрирует с частотой, которая устанавливает образец стоячей волны для третьей гармоники.

Анализ третьей гармоники

Паттерн третьей гармоники состоит из трех пучков узлов.Таким образом, в длине струны есть три петли. Поскольку каждая петля эквивалентна половине длины волны, длина струны равна трем половинам длины волны. Представьте в виде уравнения:

При изучении диаграмм стоячих волн и соотношений длина-длина волны для первых трех гармоник выявляется четкая картина. Количество пучностей в паттерне равно гармоническому номеру этого паттерна.Первая гармоника имеет одну пучность; вторая гармоника имеет две пучности; а третья гармоника имеет три пучности. Таким образом, можно обобщить, что n -я гармоника имеет n пучностей, где n — целое число, представляющее номер гармоники. Кроме того, можно заметить, что в длине струны присутствует n половинных длин волн. Представьте в виде уравнения:

Обобщение математических соотношений

Эта информация обобщена в таблице ниже.

Для рисунков стоячей волны существует четкая математическая зависимость между длиной струны и длиной волны, которая создает рисунок. Математическая взаимосвязь просто возникает из рассмотрения шаблона и понимания того, что каждая петля в шаблоне эквивалентна половине длины волны. Общее уравнение, описывающее эту взаимосвязь длины волны для любой гармоники:

Проверьте свое понимание этой взаимосвязи, ответив на вопросы в разделе Проверьте свое понимание .

Мы хотели бы предложить …

Зачем просто читать об этом и когда можно с этим взаимодействовать? Взаимодействовать — это именно то, что вы делаете, когда используете одно из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного шаблона стоячих волн. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Интерактивная программа «Модели стоячей волны» предоставляет учащемуся среду для изучения формирования стоячих волн, моделей стоячих волн и математических соотношений для моделей стоячих волн.

Проверьте свое понимание

1. Предположим, что струна имеет длину 1,2 метра и колеблется в виде стоячей волны первой, второй и третьей гармоник. Определите длину волны для каждого из трех паттернов.

2. Струна справа имеет длину 1,5 метра и колеблется как первая гармоника.Струна совершает 33 полных колебательных цикла за 10 секунд. Определите частоту, период, длину волны и скорость этой волны.

3. Струна справа имеет длину 6,0 метров и колеблется как третья гармоника. Струна совершает 45 полных колебательных циклов за 10 секунд. Определите частоту, период, длину волны и скорость этой волны.

4.Струна справа имеет длину 5,0 метра и колеблется как четвертая гармоника. Струна совершает 48 полных колебаний за 20 секунд. Определите частоту, период, длину волны и скорость этой волны.

5. Струна справа имеет длину 8,2 метра и колеблется как пятая гармоника. Струна совершает 21 полный колебательный цикл за 5 секунд.Определите частоту, период, длину волны и скорость этой волны.

Крутящий момент в токовой петле: двигатели и счетчики

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Опишите, как работают двигатели и счетчики с точки зрения крутящего момента в токовой петле.
  • Рассчитайте крутящий момент токоведущей петли в магнитном поле.

Двигатели являются наиболее распространенным приложением магнитной силы к токоведущим проводам. Двигатели имеют проволочные петли в магнитном поле. Когда ток проходит через петли, магнитное поле оказывает на петли крутящий момент, который вращает вал. При этом электрическая энергия преобразуется в механическую работу. (См. Рисунок 1.)

Рисунок 1. Крутящий момент в токовой петле. Токопроводящая петля, прикрепленная к вертикально вращающемуся валу, испытывает магнитные силы, которые создают вращающий момент по часовой стрелке, если смотреть сверху.

Давайте исследуем силу на каждом сегменте петли на рисунке 1, чтобы найти крутящие моменты, возникающие вокруг оси вертикального вала. (Это приведет к полезному уравнению для крутящего момента на петле.) Мы считаем, что магнитное поле однородно по прямоугольной петле, которая имеет ширину × и высоту × . Во-первых, отметим, что силы на верхнем и нижнем сегментах вертикальны и, следовательно, параллельны валу, не создавая крутящего момента. Эти вертикальные силы равны по величине и противоположны по направлению, так что они также не создают результирующей силы на петле.На рис. 2 показаны виды петли сверху. Крутящий момент определяется как τ = rF sin θ , где F — сила, r — расстояние от оси, к которой приложена сила, а θ — угол между r и F . Как видно на рисунке 2 (а), правило правой руки 1 дает силам по бокам равными по величине и противоположными по направлению, так что результирующая сила снова равна нулю. Однако каждая сила производит вращающий момент по часовой стрелке.Поскольку r = w /2, крутящий момент на каждом вертикальном сегменте равен ( w /2) F sin θ , и эти два складываются, чтобы получить общий крутящий момент.

[латекс] \ tau = \ frac {w} {2} F \ sin \ theta + \ frac {w} {2} F \ sin \ theta = wF \ sin \ theta \\ [/ latex]

Рис. 2. Вид сверху токоведущей петли в магнитном поле. (а) Уравнение для крутящего момента выводится с использованием этого представления. Обратите внимание, что перпендикуляр к петле образует угол θ с полем, которое совпадает с углом между w / 2 и F.(b) Максимальный крутящий момент возникает, когда θ является прямым углом и sin θ = 1. (c) Нулевой (минимальный) крутящий момент возникает, когда θ равен нулю и sin θ = 0. (d) Крутящий момент меняется на противоположное. после того, как цикл повернется дальше θ = 0.

Теперь каждый вертикальный сегмент имеет длину l , которая перпендикулярна B , так что сила на каждом из них составляет [латекс] F = IlB \ [/ латекс]. Ввод F в выражение для крутящего момента дает

[латекс] \ тау = wIlB \ sin \ theta \\ [/ латекс].

Если у нас есть несколько петель на Н, витков, мы получим Н, раз больше крутящего момента одной петли. Наконец, обратите внимание, что площадь петли составляет A = wl ; выражение для крутящего момента становится

[латекс] \ тау = NIAB \ sin \ theta \\ [/ латекс].

Это крутящий момент на токоведущей петле в однородном магнитном поле. Можно показать, что это уравнение справедливо для петли любой формы. Петля несет ток I, , имеет N, витков, каждый из которых имеет площадь A, , а перпендикуляр к петле составляет угол θ с полем B .Чистая сила на петле равна нулю.

Пример 1. Расчет крутящего момента на токопроводящей петле в сильном магнитном поле

Найдите максимальный крутящий момент на 100-витковой квадратной петле провода длиной 10,0 см на стороне, по которой проходит ток 15,0 А в поле 2,00 Тл.

Стратегия

Крутящий момент на петле можно найти с помощью [latex] \ tau = NIAB \ sin \ theta \\ [/ latex]. Максимальный крутящий момент возникает, когда θ = 90º и sin θ = 1.

Решение

Для sin θ = 1 максимальный крутящий момент составляет

[латекс] \ tau _ {\ text {max}} = NIAB \\ [/ latex]

Ввод известных значений дает

[латекс] \ begin {array} {lll} \ tau _ {\ text {max}} & = & \ left (100 \ right) \ left (15.{2} \ right) \ left (2.00 \ text {T} \ right) \\ & = & 30.0 \ text {N} \ cdot \ text {m} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение

Этот крутящий момент достаточно велик, чтобы его можно было использовать в двигателе.

Крутящий момент, указанный в предыдущем примере, является максимальным. По мере вращения катушки крутящий момент уменьшается до нуля при θ = 0. Затем крутящий момент меняет направление на , когда катушка вращается дальше θ = 0. (См. Рисунок 2 (d)). Это означает, что, если только мы что-то делаем, катушка будет колебаться взад и вперед относительно равновесия при θ = 0.Чтобы катушка продолжала вращаться в том же направлении, мы можем обратить ток, когда он проходит через θ = 0, с помощью автоматических переключателей, называемых щетками . (См. Рисунок 3.)

Рис. 3. (a) Поскольку угловой момент катушки передает его через θ = 0, щетки меняют направление тока, чтобы поддерживать крутящий момент по часовой стрелке. (b) Катушка будет непрерывно вращаться по часовой стрелке, при этом ток будет реверсировать каждую половину оборота, чтобы поддерживать вращающий момент по часовой стрелке.

Измерители , например, в аналоговых датчиках уровня топлива в автомобиле, являются еще одним распространенным приложением магнитного момента к токоведущей петле. На рисунке 4 показано, что счетчик по конструкции очень похож на двигатель. Измеритель на рисунке имеет форму магнитов, ограничивающую влияние θ , делая B перпендикулярно петле в большом диапазоне углов. Таким образом, крутящий момент пропорционален I , а не θ . Линейная пружина создает противодействующий крутящий момент, который уравновешивает текущий крутящий момент.Это делает отклонение иглы пропорциональным I . Если точная пропорциональность не может быть достигнута, показания манометра можно откалибровать. Чтобы создать гальванометр для использования в аналоговых вольтметрах и амперметрах, которые имеют низкое сопротивление и реагируют на небольшие токи, мы используем большую площадь контура A, , высокое магнитное поле B и катушки с низким сопротивлением.

Рис. 4. Счетчики очень похожи на двигатели, но вращаются только на часть оборота. Магнитные полюса этого измерителя имеют такую ​​форму, чтобы компонент B был перпендикулярен контуру, так что крутящий момент не зависит от θ , а отклонение от возвратной пружины пропорционально только току I .

Сводка раздела

  • Крутящий момент τ на токоведущую петлю любой формы в однородном магнитном поле. является

    [латекс] \ tau = NIAB \ sin \ theta \ [/ латекс],

    , где N — количество витков, I — ток, A — площадь контура, B — напряженность магнитного поля, а θ — угол между перпендикуляром к контуру и магнитное поле.

Концептуальные вопросы

1.Нарисуйте диаграмму и используйте RHR-1, чтобы показать, что силы на верхнем и нижнем сегментах токовой петли двигателя на рисунке 1 являются вертикальными и не создают крутящего момента вокруг оси вращения.

Задачи и упражнения

1. (a) На сколько процентов уменьшается крутящий момент двигателя, если его постоянные магниты теряют 5,0% своей силы? (b) На сколько процентов необходимо увеличить ток, чтобы вернуть крутящий момент к исходным значениям?

2. (a) Каков максимальный крутящий момент на прямоугольной петле на 150 витков провода 18.0 см на стороне, по которой проходит ток 50,0 А в поле 1,60 Тл? (b) Каков крутящий момент, когда θ составляет 10,9º?

3. Найдите ток через петлю, необходимый для создания максимального крутящего момента 9,00 Н. Петля имеет 50 квадратных витков со стороной 15,0 см и находится в однородном магнитном поле 0,800 Тл.

4. Рассчитайте напряженность магнитного поля, необходимую для квадратной петли с 200 витками, со стороной 20,0 см, чтобы создать максимальный крутящий момент 300 Н · м, если петля выдерживает 25,0 А.

5.Поскольку уравнение для крутящего момента в токоведущей петле имеет вид [латекс] \ tau = NIAB \ sin \ theta \\ [/ latex], единицы N ⋅ m должны равняться единицам A ⋅ m 2 T. Проверьте это .

6. (a) При каком угле θ крутящий момент в токовой петле составляет 90,0% от максимума? (b) 50,0% от максимума? (c) 10,0% от максимума?

7. Протон имеет магнитное поле из-за его спина на оси. Поле аналогично полю, создаваемому круговой токовой петлей радиусом 0,650 × 10 −15 м с током 1.05 × 10 4 А (без шуток). Найдите максимальный крутящий момент на протоне в поле 2,50 Тл. (Это значительный крутящий момент для маленькой частицы.)

8. (a) Круговая петля из 200 витков радиусом 50,0 см является вертикальной с осью на линии восток-запад. Ток в 100 А циркулирует в контуре по часовой стрелке, если смотреть с востока. Поле Земли здесь направлено на север, параллельно земле, с напряженностью 3,00 × 10 −5 T. Каковы направление и величина крутящего момента на петле? (б) Имеет ли это устройство какое-либо практическое применение в качестве двигателя?

Глоссарий

двигатель:
петля из проволоки в магнитном поле; когда ток проходит через петли, магнитное поле оказывает на петли крутящий момент, который вращает вал; в процессе электрическая энергия преобразуется в механическую работу
метр:
обычное приложение магнитного момента к токоведущей петле, которая по конструкции очень похожа на двигатель; по конструкции крутящий момент пропорционален I , а не θ , поэтому отклонение иглы пропорционально току

Упражнения

1.{2} \ left (\ frac {\ text {N}} {\ text {A} \ cdot \ text {m}} \ right) = \ text {N} \ cdot \ text {m} \\ [/ latex ]

7. 3,48 × 10 −26 Н м

Магнитные поля, создаваемые токами: закон Ампера

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Вычислить ток, создающий магнитное поле.
  • Используйте правило правой руки 2, чтобы определить направление тока или направление контуров магнитного поля.

Какой ток нужен для создания значительного магнитного поля, возможно, такого же сильного, как поле Земли? Геодезисты скажут вам, что воздушные линии электропередач создают магнитные поля, которые мешают показаниям их компаса. Действительно, когда Эрстед в 1820 году обнаружил, что ток в проводе воздействует на стрелку компаса, он не имел дела с очень большими токами. Как форма проводов, по которым проходит ток, влияет на форму создаваемого магнитного поля? Ранее мы отмечали, что токовая петля создает магнитное поле, подобное магнитному полю, но как насчет прямого провода или тороида (бублика)? Как направление создаваемого током поля связано с направлением тока? Ответы на эти вопросы исследуются в этом разделе вместе с кратким обсуждением закона, регулирующего поля, создаваемые токами.

Магнитное поле, создаваемое длинным прямым токопроводящим проводом: Правило правой руки 2

Магнитные поля имеют направление и величину. Как отмечалось ранее, один из способов исследовать направление магнитного поля — это использовать компасы, как показано для длинного прямого токоведущего провода на рисунке 1. Датчики Холла могут определять величину поля. Поле вокруг длинной прямой проволоки находится в виде кольцевых петель. Правило правой руки 2 (RHR-2) возникло в результате этого исследования и справедливо для любого текущего сегмента — указывает большим пальцем в направлении тока, и пальцы сгибаются в направлении петель магнитного поля , созданных Это.

Рис. 1. (a) Компасы, помещенные рядом с длинным прямым проводом с током, показывают, что силовые линии образуют круговые петли с центром на проводе. (b) Правило 2 правой руки гласит, что если большой палец правой руки указывает в направлении тока, пальцы сгибаются в направлении поля. {- 7} \ text {T } \ cdot \ text {m / A} \\ [/ latex] — проницаемость свободного пространства .( μ 0 — одна из основных констант в природе. Позже мы увидим, что μ 0 связано со скоростью света.) Поскольку провод очень длинный, величина поля зависит только от на расстоянии от провода r , а не на расстоянии вдоль провода.

Пример 1. Расчет тока, создающего магнитное поле

Найдите ток в длинном прямом проводе, который создаст магнитное поле, вдвое превышающее силу Земли, на расстоянии 5.0 см от проволоки.

Стратегия

Поле Земли составляет около 5,0 × 10 −5 Тл, поэтому здесь B из-за проволоки принимается равным 1,0 × 10 −4 Тл. Уравнение [латекс] B = \ frac {\ mu_ {0} I} {2 \ pi r} \\ [/ latex] можно использовать для нахождения I , поскольку все остальные величины известны.

Решение

Решение для I и ввод известных значений дает

[латекс] \ begin {array} {lll} I & = & \ frac {2 \ pi rB} {\ mu _ {0}} = \ frac {2 \ pi \ left (5.{-7} \ text {T} \ cdot \ text {m / A}} \\ & = & 25 \ text {A} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Таким образом, умеренно большой ток создает значительное магнитное поле на расстоянии 5,0 см от длинного прямого провода. Обратите внимание, что ответ состоит только из двух цифр, поскольку поле Земли в этом примере указано только из двух цифр.

Закон Ампера и другие

Магнитное поле длинного прямого провода имеет большее значение, чем вы можете сначала подумать. Каждый сегмент тока создает магнитное поле, подобное тому, которое имеет длинный прямой провод, а полное поле тока любой формы представляет собой векторную сумму полей, создаваемых каждым сегментом. Формальное определение направления и величины поля, создаваемого каждым сегментом, называется законом Био-Савара . Интегральное исчисление необходимо для суммирования поля для тока произвольной формы. Это приводит к более полному закону, который называется законом Ампера , который связывает магнитное поле и ток в общем виде.Закон Ампера, в свою очередь, является частью уравнений Максвелла , которые дают полную теорию всех электромагнитных явлений. Рассмотрение того, как уравнения Максвелла выглядят для разных наблюдателей, привело к современной теории относительности и к осознанию того, что электрические и магнитные поля являются разными проявлениями одного и того же. Большая часть этого выходит за рамки этого текста как на математическом уровне, требующем вычислений, так и в объеме места, которое может быть отведено под него. Но для заинтересованного студента, и особенно для тех, кто продолжает заниматься физикой, инженерией или подобными занятиями, дальнейшее углубление в эти вопросы откроет описания природы, как элегантные, так и глубокие.В этом тексте мы будем иметь в виду общие особенности, такие как RHR-2 и правила для линий магнитного поля, перечисленные в разделе «Магнитные поля» и «Линии магнитного поля», концентрируясь при этом на полях, создаваемых в определенных важных ситуациях.

Установление связей: относительность

Слушая все, что мы делаем об Эйнштейне, у нас иногда складывается впечатление, что он из ничего изобрел теорию относительности. Напротив, одной из мотиваций Эйнштейна было решить трудности, связанные с пониманием того, как разные наблюдатели видят магнитные и электрические поля.

Магнитное поле, создаваемое токонесущей круговой петлей

Магнитное поле около токоведущей петли показано на рисунке 2. Как направление, так и величина магнитного поля, создаваемого токоведущей петлей, являются сложными. RHR-2 можно использовать для определения направления поля около петли, но для получения более подробной информации необходимы картографирование с помощью компасов и правила о силовых линиях, приведенные в разделах «Магнитные поля» и «Линии магнитного поля».Существует простая формула для напряженности магнитного поля в центре круговой петли . Это

[латекс] B = \ frac {\ mu_ {0} I} {2R} \ left (\ text {в центре петли} \ right) \\ [/ latex],

, где R — радиус петли. Это уравнение очень похоже на уравнение для прямого провода, но действительно только в центре круговой петли провода. Сходство уравнений указывает на то, что аналогичная напряженность поля может быть получена в центре петли.Один из способов получить большее поле — иметь N петель; тогда поле будет B = 0 I / (2 R ). Обратите внимание, что чем больше петля, тем меньше поле в ее центре, потому что ток дальше.

Рис. 2. (a) RHR-2 показывает направление магнитного поля внутри и снаружи токоведущей петли. (б) Более подробное картирование с помощью компасов или зонда Холла завершает картину. Поле похоже на поле стержневого магнита.

Магнитное поле, создаваемое токопроводящим соленоидом

Соленоид представляет собой длинную катушку провода (с большим количеством витков или петель, в отличие от плоской петли). Из-за своей формы поле внутри соленоида может быть как очень однородным, так и очень сильным. Поле сразу за катушками почти равно нулю. На рисунке 3 показано, как поле выглядит и как его направление задается RHR-2.

Рис. 3. (a) Из-за своей формы поле внутри соленоида длиной l заметно однородно по величине и направлению, на что указывают прямые и равномерно разнесенные силовые линии.Поле вне катушек почти равно нулю. (b) Этот разрез показывает магнитное поле, создаваемое током в соленоиде.

Магнитное поле внутри соленоида с током очень однородно по направлению и величине. Только ближе к концам он начинает ослабевать и менять направление. Поле снаружи имеет те же сложности, что и плоские петли и стержневые магниты, но напряженность магнитного поля внутри соленоида просто равна

.

[латекс] B = {\ mu} _ {0} nI \ left (\ text {внутри соленоида} \ right) \\ [/ latex],

, где n — количество петель на единицу длины соленоида ( n = N / l , где N — количество петель, а l — длина).Обратите внимание, что B — это напряженность поля в любом месте однородной внутренней части, а не только в центре. Как следует из примера 2, с соленоидами возможны большие однородные поля, распределенные по большому объему.

Пример 2. Расчет напряженности поля внутри соленоида

Что такое поле внутри соленоида длиной 2,00 м, имеющего 2000 петель и пропускающего ток 1600 А?

Стратегия

Чтобы найти напряженность поля внутри соленоида, мы используем [latex] B = {\ mu} _ {0} nI \\ [/ latex].{-1} \ right) \ left (1600 \ text {A} \ right) \\ & = & 2.01 \ text {T} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это большая напряженность поля, которая может быть установлена ​​над соленоидом большого диаметра, например, при использовании в медицине магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако очень большой ток указывает на то, что поля такой силы нелегко получить. Такой большой ток через 1000 петель, сжатых до метра, приведет к значительному нагреву.Более высокие токи могут быть достигнуты с помощью сверхпроводящих проводов, хотя это дорого. Существует верхний предел тока, поскольку сверхпроводящее состояние нарушается очень сильными магнитными полями.

Есть интересные варианты плоской катушки и соленоида. Например, тороидальная катушка, используемая для удержания реактивных частиц в токамаках, очень похожа на соленоид, изогнутый в круг. Поле внутри тороида очень сильное, но круглое. Заряженные частицы движутся по кругу, следуя силовым линиям, и сталкиваются друг с другом, возможно, вызывая синтез.Но заряженные частицы не пересекают силовые линии и не покидают тороид. Целый ряд форм катушек используется для создания всевозможных форм магнитного поля. Добавление ферромагнитных материалов создает большую напряженность поля и может существенно повлиять на форму поля. Ферромагнитные материалы имеют тенденцию улавливать магнитные поля (силовые линии изгибаются в ферромагнитный материал, оставляя более слабые поля за его пределами) и используются в качестве экранов для устройств, на которые неблагоприятно влияют магнитные поля, в том числе магнитное поле Земли. {- 7} \ text {T } \ cdot \ text {m / A} \\ [/ latex] — проницаемость свободного пространства.

  • Направление магнитного поля, создаваемого длинным прямым проводом, определяется правилом правой руки 2 (RHR-2): Направьте большой палец правой руки в направлении тока, и пальцы согнуты в направлении магнитного поля. создаваемые им полевые петли .
  • Магнитное поле, создаваемое током, идущим по любому пути, является суммой (или интегралом) полей из-за сегментов вдоль пути (величина и направление, как для прямого провода), что приводит к общему соотношению между током и полем, известному как закон Ампера. .
  • Напряженность магнитного поля в центре круговой петли определяется выражением

    [латекс] B = \ frac {\ mu_ {0} I} {2R} \ left (\ text {в центре петли} \ right) \\ [/ latex]

    , где R — радиус петли. Это уравнение принимает вид B = μ 0 nI / (2 R ) для плоской катушки из N петель. RHR-2 дает направление поля вокруг петли. Длинная катушка называется соленоидом.

  • Напряженность магнитного поля внутри соленоида равна

    [латекс] B = {\ mu} _ {0} \ text {nI} \ left (\ text {внутри соленоида} \ right) \\ [/ latex]

    , где n — количество петель на единицу длины соленоида.Поле внутри очень однородно по величине и направлению.

  • Концептуальные вопросы

    1. Сделайте чертеж и используйте RHR-2, чтобы найти направление магнитного поля токовой петли в двигателе (например, на Рисунке 1 из раздела «Крутящий момент на токовой петле»). Затем покажите, что направление крутящего момента на петле такое же, как и при отталкивании одинаковых полюсов и притяжении разных полюсов.

    Глоссарий

    Правое правило 2 (RHR-2):
    Правило для определения направления магнитного поля, создаваемого токоведущим проводом: направьте большой палец правой руки в направлении тока, а пальцы согнуты в направлении петель магнитного поля
    Напряженность (величина) магнитного поля, создаваемого длинным прямым проводом с током:
    определяется как [latex] B = \ frac {\ mu_ {0} I} {2 \ pi r} \\ [/ latex], где I — ток, r — кратчайшее расстояние до провода, а μ 0 — проницаемость свободного пространства
    проницаемость свободного пространства:
    — мера способности материала, в данном случае свободного пространства, поддерживать магнитное поле; константа [латекс] \ mu_ {0} = 4 \ pi \ times 10 ^ {- 7} T \ cdot \ text {m / A} \\ [/ latex]
    Напряженность магнитного поля в центре круговой петли:
    определяется как [латекс] B = \ frac {{\ mu} _ {0} I} {2R} \\ [/ latex], где R — радиус петли
    соленоид:
    Тонкая проволока, намотанная на катушку, которая создает магнитное поле при прохождении через нее электрического тока
    Напряженность магнитного поля внутри соленоида:
    определяется как [латекс] B = {\ mu} _ {0} \ text {nI} \\ [/ latex], где n — количество петель на единицу длины соленоида n = N / l , где N — количество петель и l — длина)
    Закон Био-Савара:
    физический закон, который описывает магнитное поле, создаваемое электрическим током, с помощью специального уравнения
    Закон Ампера:
    физический закон, который гласит, что магнитное поле вокруг электрического тока пропорционально току; каждый сегмент тока создает магнитное поле, подобное тому, которое имеет длинный прямой провод, а общее поле тока любой формы представляет собой векторную сумму полей, создаваемых каждым сегментом
    уравнения Максвелла:
    Набор из четырех уравнений, описывающих электромагнитные явления

    Катетеризация петель кишечника у жвачных животных не влияет отрицательно на функцию петли

    Abstract

    Катетеризация петель кишечника может быть ценной моделью для выяснения ключевых компонентов реакции хозяина на различные виды лечения в тонком кишечнике жвачных животных.Мы изучили, влияет ли катетеризация петель подвздошной кишки у овец на общее состояние здоровья животных и функцию кишечника, можно ли вводить бактериальное лечение в петли через катетеры и могут ли антибиотики широкого спектра действия стерилизовать петли. Клетки Escherichia coli , трансформированные для экспрессии гена GFP, легко вводили в петли через катетеры, а клетки GFP E. coli были локализованы внутри инъецированных петель. Катетеризованные петли, промежутки и неповрежденная подвздошная кишка не показали никаких аномалий внешнего вида тканей или электрического сопротивления.Экспрессия генов цитокинов IFNγ, IL1α, IL4, IL6, IL12p40, IL18, TGFβ1 и TNFα существенно не различалась среди интактной подвздошной кишки, катетеризованных петель и промежутков, равно как и экспрессия гена индуцибельной синтазы оксида азота. Антибиотики широкого спектра действия, вводимые во время операции, не стерилизовали петли или промежутки и существенно не меняли состав микробиоты. Однако антибиотики снижали общее количество бактериальных клеток в петле и относительное количество составляющих сообщества.Мы пришли к выводу, что катетеризация петель кишечника не оказывает отрицательного воздействия на здоровье или функцию петель у овец. Кроме того, предоставление животным возможности полностью восстановиться после операции и очистить лекарственные препараты устранит любые мешающие эффекты, вызванные этими факторами, что сделает катетеризованные кишечные петли возможной моделью для изучения реакции организма-хозяина у жвачных животных.

    Сокращения: EMA, моноазид этидия; GFP, зеленый флуоресцентный белок; iNOS, индуцибельная синтаза оксида азота; T-RFLP, полиморфизм длины концевого рестрикционного фрагмента; T-RF, концевой рестрикционный фрагмент; TGFβ1, трансформирующий фактор роста β1

    Кишечник — сложный орган, который не только поглощает питательные вещества, но и действует как барьер между человеком и внешним миром.Кишечник играет ключевую роль в иммунном надзоре и защите от кишечных патогенов. При исследовании физиологической и иммунологической функции кишечника используется несколько экспериментальных моделей, включая ксенотрансплантаты и петли кишечника. Ксенотрансплантатные модели кишечника включают сегменты кишечника плода, полученные от донора одного вида и трансплантированные иммунодефицитному представителю другого вида. 34 Эти ксенотрансплантированные кишечные сегменты развиваются в функциональные «микроорганизмы», подобные взрослым, 5 , облегчая оценку локализованных реакций слизистой оболочки на различные виды лечения, включая патогены. 17,32 Кишечные петли являются альтернативой ксенотрансплантатам. Многие петлевые модели были неизлечимыми хирургическими процедурами, которые измеряли краткосрочные (менее 24 часов) изменения в кишечнике. 31,38 Ранее мы создали модель восстанавливающейся кишечной петли специально для измерения долгосрочных (> 6 месяцев) иммунологических изменений в кишечнике овец после воздействия вакцин, адъювантов и вирусов. 16 В отличие от ксенотрансплантатов и моделей петель восстановления, модели петель восстановления позволяют измерять системные иммунологические ответы в тонком кишечнике (например, перенос лимфоцитов и других иммунокомпетентных клеток).Существенные ограничения моделей петли восстановления включают единственное окно возможности для введения агентов в петли (во время операции), смешанные эффекты терапевтических агентов (например, антибиотики, противовоспалительные средства, анальгетики) при изучении бактериального лечения или реакции хозяина. , а образцы слизистой оболочки кишечника и содержимого просвета могут быть взяты только после завершения проекта. Поэтому мы модифицировали нашу модель петли восстановления, вставив в кишечник долговременные катетеры. 36 Валидация этой модели требует определения того, отрицательно ли влияет процедура катетеризации на здоровье животных, изменяет ли катетеризация функцию петли, можно ли вводить препараты в петли через катетеры после восстановления после операции и вызывает ли введение антибиотиков широкого спектра действия аксенирующий эффект. (то есть без микроорганизмов) условий внутри петель, как было сделано ранее. 1,2,16,26 Таким образом, задачами настоящего исследования было определить: 1) влияние катетеризации на здоровье животных, 2) отложение и локализацию зеленого флуоресцентного белка (GFP) Escherichia coli в петлях, 3) влияние катетеров на физиологические и функциональные реакции тканей петли и 4) действие антибиотиков широкого спектра действия на микробиоту кишечника внутри петель.

    Материалы и методы

    Животные. Использовали

    канадских овец Аркотт (самка; возраст от 8 до 10 месяцев; n = 5) из закрытого стада; отдельные животные обрабатывались как повторы. Все операции и вскрытия проводились в Центре исследований сельского хозяйства и агропродовольствия Канады в Летбридже (Канада). Перед началом исследования было получено одобрение IACUC в соответствии со стандартами, установленными Канадским советом по уходу за животными 8 (LRC Animal Use Protocol 0609).Разрешение на использование генетически модифицированной кишечной палочки Escherichia coli было получено от Комитета по биобезопасности и биозащищенности Исследовательского центра сельского хозяйства и агропродовольствия Канады в Летбридже. Овцы содержались на диете из люцерны и сена и (за исключением ближайшего послеоперационного периода) имели неограниченный доступ к корму и воде.

    Хирургическая процедура.

    Опубликовано подробное описание хирургической процедуры. 36 Овцам вводили премедикацию ацепромазином (0.05 мг / кг внутримышечно), гликопирролат (0,005 мг / кг внутримышечно) и тартрат буторфанола (0,2 мг / кг внутримышечно). Примерно через 20 минут был введен диазепам (0,2 мг / кг внутривенно) и анестезия была вызвана тиопенталом натрия (10 мг / кг). Овец интубировали и получали изофлуран (от 1,5% до 2,5% в 100% O 2 со скоростью 4 л / мин) на время операции. Овец помещали в положение лежа на спине, делали разрез брюшной полости по средней линии 15 см и локализовали илеоцекальную складку. Хвостовая кишка и слепая кишка были выведены наружу.Функциональная подвздошная кишка приблизительно 85 см (то есть с непрерывными пейеровскими бляшками) зажималась кишечными зажимами и большими щипцами Crile на каждом конце сегмента. Кишечные зажимы помещали на сторону подвздошной кишки, которую нужно было соединить (то есть анастомоз), тогда как щипцы Crile помещали на сторону кишечного сегмента подвздошной кишки. Подвздошную кишку разрезали между каждой парой кишечного пинцета и пинцета Crile, и кишечный сегмент, предназначенный для петель, дважды промывали 60 мл теплого PBS для удаления глотания.Коктейль антибиотиков широкого спектра действия (200 мг энрофлоксацина; 250 мг метронидазола; общий объем 60 мл) распределяли по кишечному сегменту и оставляли на 30 мин. Сторона некишечного сегмента подвздошной кишки была воссоединена, чтобы сформировать непрерывный и функционирующий кишечный тракт. Подвздошная кишка была выровнена двумя фиксирующими швами на мезентериальной и антимезентериальной границах кишечника, простой непрерывный шов (2-0 Викрил; Ethicon, Johnson and Johnson, Нью-Брансуик, Нью-Джерси) был завершен с обеих сторон кишечника, и подтверждена целостность анастомоза.Коктейль антибиотиков удаляли из сегмента кишечника, и каждый конец сегмента закрывали простым непрерывным швом (рассасывающийся шов; 2-0 Vicryl, Ethicon), за которым следовали переворачивающий шов из 2-0 Vicryl (Ethicon).

    Кишечный сегмент был разделен на три 15-сантиметровые «петли», два 15-сантиметровых «промежутка» между петлями и два 5-сантиметровых отсека с тупым концом на концах кишечного сегмента с помощью лигатур из шелка 2-0. . Катетеры (силиконовые трубки; внутренний диаметр 1.0 мм; внешний диаметр 2,1 мм) были идентифицированы индивидуально с помощью перманентного маркера. Силиконовый шарик (диаметром примерно от 3 до 4 мм) помещали на расстоянии 3–4 см от конца катетера, чтобы предотвратить выскальзывание катетера из кишечника. После стерилизации в автоклаве в конец катетера (от 3 до 5 мм) в асептических условиях вводили неантибиотическую мазь, чтобы гарантировать, что катетер остается открытым в просвете петли. Чтобы установить катетер в каждую петлю, делали небольшой разрез на краниальной и антимезентериальной стороне петель, и примерно 4-5-сантиметровый сегмент катетера вводили в петлю каудально, пока шарик из силикона не прошел в просвет.Стенку кишечника закрепляли вокруг катетера с помощью кисетного шва из 2-0 Vicryl (Ethicon), и катетер прикрепляли к кишечнику дополнительно, связывая катетер с лигатурным шелком, очерчивающим краниальный конец петли. Ампициллин вводили в каждую петлю и промежуток (всего 500 мг в 5 мл теплого PBS), и кишечник повторно вводили в брюшную полость. Цефазолин (8 мл; 100 мг / мл) в теплом PBS вводили в брюшную полость через разрез брюшной полости.Через брюшную стенку, прилегающую к срединному разрезу, был сделан один небольшой колотый разрез, и катетеры были выведены наружу через это место. Мышцы живота закрывали простым узловым швом (рассасывающийся шов; кетгут № 3), а кожу закрывали узловым горизонтальным матрасным узором и (нерассасывающимся швом; Supramid № 1, Ethicon).

    Изогнутая полая трубка из нержавеющей стали (внутренний диаметр 7 мм, внешний диаметр 10 мм, длина 65 см) вводилась подкожно рядом с разрезом брюшной полости и проходила к месту выхода каудальнее шеи и между плечами.Катетеры были вставлены в трубку и продвинуты вперед более чем на половину длины трубки; трубка с катетерами затем вытаскивалась из кожи в месте выхода, обнажая катетеры. Натяжение катетеров регулировали в месте колотого разреза, и кожу закрывали Супрамид №. 1 (Этикон). Отдельные катетеры были идентифицированы и помещены в мешочек для перевязки, который был пришит к коже с помощью Supramid No. 1 (Этикон). Продолжительность хирургического вмешательства от 105 до 120 мин.

    Послеоперационный уход.

    Под анестезией овцам вводили флуниксин в начальной дозе 2,2 мг / кг внутримышечно, а затем 1,1 мг / кг внутримышечно один раз в день в течение 3 дней. Кроме того, овцам внутримышечно вводили смесь витаминов B (3 мл; Hemostam, Rafter 8 Products, Калгари, Канада) и энрофлоксацин (2,5 мг / кг) один раз в день в течение 3 и 5 дней соответственно. Животных поддерживали внутривенным введением Plasmalyte 148 с 5% раствором декстрозы (Baxter Healthcare, Deerfield, IL). Им разрешали пить воду ad libitum, но ограничивали кормление до тех пор, пока не восстановились нормальные функции рубца и кишечника.Прием пищи, потребление воды, температура тела, отхождение кала и мочи, шум в кишечнике, дискомфорт в животе, поведение и концентрация глюкозы в крови тщательно контролировались дважды в день. При необходимости к внутривенным жидкостям добавляли дополнительную декстрозу для поддержания концентрации глюкозы в плазме крови в пределах физиологического диапазона. Параметры химии крови (то есть альбумин, щелочная фосфатаза, аланинаминотрансфераза, амилаза, кальций, холестерин, креатинин, глюкоза, неорганический фосфат, общий билирубин, общий белок, мочевина и глобулин), электролиты и газы крови (то есть натрий, Калий, хлорид, парциальное давление кислорода, pH, парциальное давление углекислого газа, бикарбоната и общего углекислого газа) и параметры общего анализа крови (то есть количество эритроцитов и лейкоцитов, гематокрит, гемоглобин, дифференциальное количество лейкоцитов и количество тромбоцитов) контролировались до и сразу после операции и через несколько дней после нее.

    После восстановления нормальной функции кишечника внутривенную инфузионную терапию прекращали, и овец переводили в загоны. Овец содержали в отдельных загонах в пределах видимости других овец, чтобы уменьшить стресс и вероятность повреждения их катетерных мешочков (например, при жевании). В течение этого периода за овцами ежедневно наблюдали на предмет каких-либо признаков дистресса, фекалий, потребления корма и воды. Кроме того, овцы проходили еженедельную оценку здоровья. Обследование включало оценку поведения, частоты дыхания, температуры, а также осмотр выхода катетера и мест разрезов брюшной полости на предмет наличия инфекции (например, появления боли или болезненности, локализованного отека, покраснения или жара, а также признаков абсцесса или гнойного поражения). дренаж).За 3-4 дня до сбора тканей животных переводили обратно в хирургическое отделение, помещали в клетки и давали кормить и пить воду ad libitum.

    Засев петель.

    Чтобы проверить целостность катетеризованных петель, мы произвольно выбрали одну петлю на овцу и инокулировали петлю E. coli . E. coli (DH5α) трансформировали плазмидой pWM1007, которая содержит консенсусный промотор Campylobacter jejuni и ген GFP. 11 Трансформированные клетки выращивали в бульоне Луриа с канамицином (100 мкг / мл) в течение 16 часов при 37 ° C при встряхивании со скоростью 100 оборотов в минуту. Для сбора клеток E. coli GFP суспензию клеток центрифугировали при 14900 × g в течение 10 мин, супернатант удаляли, клетки в осадке ресуспендировали в PBS, и плотность клеток доводили до OD 600 0,3. Эта мутность соответствовала плотности клеток приблизительно 10 7 КОЕ / мл, как определено путем посева суспензии на агаре МакКонки. GFP клетки E. coli разводили в 10 раз PBS, чтобы довести концентрацию до 10 6 КОЕ / мл. Один PBS или содержащий GFP клетки E. coli (5 мл) помещали в 10-миллилитровые шприцы, каждый из которых снабжен стерильной иглой 18 размера с тупым концом. Примерно за 1 час до индукции анестезии (то есть для сбора ткани) катетеры были извлечены из мешочка, и во все катетеры вводили 3 мл PBS для обеспечения проходимости. Один катетер был произвольно выбран для каждой овцы, и в этот катетер GFP E.coli инъецировали (5 мл) с последующей инъекцией 3 мл PBS, чтобы гарантировать, что все клетки отложились в просвете петли. В оставшиеся 2 петли на животное аналогичным образом вводили 5 мл, а затем 3 мл PBS.

    Сбор тканей.

    Животных анестезировали, как описано ранее. 36 Под анестезией был сделан парамедианный разрез примерно на 3-5 см от средней линии, и подвздошная кишка и сегмент кишечника были выведены наружу. Чтобы определить, подходит ли GFP E.coli просочилась в брюшину из инъецированных петель, 5 мазков были взяты из случайных мест внутри брюшной полости. Внутренние органы исследовали на наличие патологических изменений (например, перитонита), а целостность анастомоза оценивали визуально. От каждого животного в асептических условиях собирали 3 катетеризованных петли, 2 промежутка между катетеризованными петлями и сегмент интактной подвздошной кишки проксимальнее и дистальнее места анастомоза. Каждый сегмент ткани был полностью обработан перед сбором следующего.Были приняты меры для сведения к минимуму кровопотери во время процедуры сбора ткани. Иссеченную ткань кишечника немедленно помещали на лед. На стенке кишечника всех петель и промежутков делали небольшой разрез, содержимое кишечника собирали под действием силы тяжести и помещали на лед.

    Из 2-х инокулированных петель E. coli , не содержащих GFP , 2 промежуточных промежутков и 2 интактных образцов подвздошной кишки, сегмент кишечника (приблизительно 5 см длиной) был быстро удален для анализа в камере Уссинга.Сразу же каждый сегмент помещали в карбонатный бикарбонатный буфер Кребса 35 для измерения электрического сопротивления. Оставшуюся ткань каждого сегмента надрезали в продольном направлении, поверхность слизистой оболочки осторожно промывали стерильным охлажденным PBS (стараясь свести к минимуму разрушение слизи), а поверхность слизистой оболочки исследовали на наличие видимых аномалий и фотографировали. Примерно в течение 3-5 минут после удаления у овцы 3 секции (1 см 2 ) кишечника (произвольно выбранные места) были удалены в асептических условиях и помещены в RNAlater (Ambion, Applied Biosystems Canada, Streetsville, Canada) для последующей экстракции РНК. .Другой срез размером 1 см 2 был удален и помещен в стерильную пробирку на льду для последующего микробиологического анализа. Пробки для биопсии (диаметр 3 мм) удаляли в асептических условиях и замораживали (-20 ° C) для экстракции ДНК, а несколько срезов (приблизительно 0,5 × 0,5 см) ткани помещали в кассеты в свежеприготовленном 10% забуференном нейтральном формалине для последующего гистологического исследования. экспертиза. После завершения сбора тканей овец подвергали эвтаназии под анестезией путем внутривенной инъекции пентобарбитала натрия (приблизительно 2.0 мл / кг; Bimeda-MTC Animal Health, Кембридж, Канада).

    Обнаружение и количественное определение GFP

    E. coli.

    Тампоны и содержимое просвета (1 мл) и поверхности слизистой оболочки (1 см 2 ) всех петель и промежутков обрабатывали на GFP E. coli. Образцы слизистой оболочки гомогенизировали в 1 мл бульона Болтона (Oxoid, Nepean, Канада) в течение 30 секунд с использованием гомогенизатора тканей (Fisher Scientific, Эдмонтон, Канада). Гомогенат слизистой оболочки и образцы просвета разводили в бульоне Болтона в серии 10-кратных разведений, 100 мкл наносили на агар МакКонки, содержащий 100 мкг / мл канамицина, культуры поддерживали при 37 ° C и подсчитывали колонии при разведении, дающем 30 до 300 КОЕ.Мазки из брюшной полости перемешивали в 2 мл бульона Лурия, бульон наносили штрихами на агар МакКонки, содержащий канамицин, и культуры поддерживали при 37 ° C. Репрезентативные колонии наносили штрихами на свежий агар МакКонки, содержащий канамицин, культуры выдерживали при 37 ° C в течение 48 часов и колонии исследовали на высвобождение зеленого пигмента в среду. ДНК экстрагировали из бактериальных клеток с помощью роботов (AutoGen, Фармингем, Массачусетс), и присутствие GFP-содержащей плазмиды определяли с помощью ПЦР с использованием плазмид-специфичных праймеров GFP, разработанных в настоящем исследовании.Информация о последовательностях плазмиды GFP была взята из GenBank (номер доступа {«type»: «entrez-нуклеотид», «attrs»: {«text»: «AF292556.1», «term_id»: «11321061»}} AF292556 .1), а праймеры Gfp825f (5 ‘GGT ATA ATT AGA ATT CGG CTT A 3’) и Gfp1409r (5 ‘GTC TGC TAG TTG AAC GCT TCC A 3’) были разработаны с использованием Oligo (Molecular Biology Insights, Cascade, CO). Образцы амплифицировали следующим образом: начальная денатурация при 95 ° C в течение 15 мин; 35 циклов по 30 с при 94 ° C, 60 с при 50 ° C и 60 с при 72 ° C; и удлинение в течение 10 мин при 72 ° C.Смесь для ПЦР состояла из общего объема 20 мкл, содержащего 1 × реакционный буфер, 0,2 ммоль / л dNTP, 2 ммоль / л MgCl 2 , 0,5 мкмоль / л каждый праймер (Sigma-Genosys, Оквилл, Канада), 0,2 мкг бычий сывороточный альбумин (Promega, Madison, WI) и 0,5 ед. полимеразы HotStar Taq (Qiagen, Mississauga, Canada). Каждую реакцию ПЦР проводили с 2 мкл ДНК, разбавленной в 100 раз очищенной водой. Продукты ПЦР (10 мкл) подвергали электрофорезу на геле, содержащем 1% агарозы (Invitrogen, Burlington, Canada) в буфере Tris ацетат-EDTA, и визуализировали путем окрашивания бромистым этидием.Лестницу из 100 п.н. (New England Biolabs, Ipswich, MA) использовали для определения размера продукта. Ампликон GFP составлял 584 п.н.

    Также было проведено прямое обнаружение GFP E. coli . ДНК выделяли из содержимого просвета и слизистой оболочки всех петель и промежутков с помощью набора DNeasy Blood and Tissue Kit (Qiagen). Затем ДНК подвергали ПЦР-амплификации плазмиды GFP, как только что описано для изолятов, за исключением того, что в смеси для ПЦР использовали 2 мкл неразбавленной матрицы.

    Гистопатология.

    Фиксированные образцы кишечника обрабатывали на окрашивание гематоксилином и эозином в соответствии со стандартными протоколами. Срезы тканей оценивал ветеринарный патолог (Ричард Увиера), который был «слеп» к типу представленного сегмента кишечника (то есть катетеризованным петлям, промежуткам и неповрежденной подвздошной кишке). Эти ткани были исследованы на некроз слизистой оболочки и притупление ворсинок, а также на индикаторы воспаления кишечника, скопления тканей, фиброза тканей и лимфолиза. Три репрезентативных поля зрения при увеличении × 100 были изучены на каждом слайде и рассматривались как наблюдения.Гистологические срезы оценивали как: 0 — нормально; 1, несовершеннолетний; 2 — умеренный; и 3 — заметное изменение.

    Экспрессия генов цитокинов и iNOS.

    Праймеры, используемые для количественной оценки экспрессии цитокинов овцы и гена iNOS, показаны в. В тех случаях, когда праймеры не были доступны для цитокинов овцы, iNOS или генов домашнего хозяйства, данные о последовательностях овец или крупного рогатого скота для генов-мишеней были получены из GenBank, а праймеры были разработаны с использованием Oligo (Molecular Biology Insights). Все разработанные наборы праймеров были протестированы, чтобы убедиться, что амплификация была линейной и повторяемой.Во всех случаях коэффициенты детерминации превышали 0,97, а эффективность составляла от 95% до 105%. ДНК, используемая для проверки, была получена из РНК с обратной транскрипцией, выделенной из ткани слизистой оболочки.

    Таблица 1.

    Праймеры ОТ-ПЦР для генов цитокинов, iNOS и домашнего хозяйства.

    ATT

    910AC

    G10AC

    G10AC

    910TTG 910TTG

    910TTF

    910 CTA

    910TTF

    910TTF 910

    GTC

    GTTG

    CTF10 CGC

    CTG

    CTG

    132

    Ген Праймер Последовательность (5′-3 ‘) Ампликон (п.о.) Ссылка
    IFNγ obIFNg10 GTG4 GTG4 GTG4

    obIFNgF Настоящее исследование
    bIFNgR GAT CAT CCA CCG GAA TTT GA 33
    IL1α bIL1aF GAT GAT GAT

    bIL1aR TTT CAC TGC CTC CTC CAG AT 33
    IL1β bIL1bF AAA TGA GCC GAG10 910 910 910 910 910 910

    910 910 910 910 910 910 441 910 910 910 910 910 441 910 910 910 441 TTC CAT ATT CCT CTT GGG GTA GA 33
    IL4 bIL4F AGA GAT CAT CAA AAC GCT GAA CAT 195 37
    oIL4R TCC TGT AGA TAC GCC TAA GAC TCA A Это исследование
    IL6 CC 3
    bIL6R TCA TTA AGC ACA TCG TCG ACA AA 3
    IL12 p40 bIL12p40F GTTG 31044

    GTA GTS 112
    bIL12p40R GGT CTC AGT TGC AGG TTC TTG G 3
    IL18 oIL18F TCA GCT10 910 CTC 910 CTG 44 910 910 CTG 44 910 910 CTG 44

    oIL18R ATG CCT GTG CTC AAT AGC TTC C Это исследование
    TNFα oTNFaF AGC TGG CCC CTC CTT CAA CA 103 Настоящее исследование
    bTNFaR CCA TGA GGG CAT TGG CAT AC 3
    TGF10β1 AGF10 CGC 13
    bTGFb1R GGA GCT CGG ACG TGT TGA A Это исследование
    iNOS BIN1010 GAT45

    ACG 910 GAT 910 GAT ACG 910 GAT 910 GAT
    oINOSR CGA CCT GAT GTT GCC GTT GTT Это исследование
    GAPDH bGAPDHF CCT GGA10 910 910 GAA 910 910 910 ACC 910 ACC 910 910 ACC 910 910 ACC 43 bGAPDHR AAT TCA TTG TCG TAC CA 33
    β2 микроглобулин oB2MF TAT ACT CAA GAC ACC CGC CAG A 176 Это исследование
    oB2MR AGC GTG GGA CAG AAG GTA GAA Это исследование

    было выделено из тканей кишечника Rasy

    . Mini Kit (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя для выделения общей РНК из тканей животных.Обратную транскрипцию проводили с использованием набора для обратной транскрипции QuantiTect (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя. Количественная ПЦР с обратной транскрипцией проводилась с использованием набора для ПЦР QuantiTect SYBR Green в термоциклере Mx3005P (Stratagene Products, La Jolla, CA). Для каждой овцы все ткани и гены обрабатывали одновременно в двух экземплярах. Каждый планшет содержал контрольный образец (образец калибратора) и ген хозяйки (GAPDH). Относительное выражение рассчитывали с использованием метода 2 -ΔΔCT . 39 РНК, экстрагированная из ткани слизистой оболочки катетеризованной петли, с инъекцией PBS, использовали в качестве контроля. Было рассчитано среднее значение для двух повторяющихся образцов, и данные были проанализированы с использованием процедуры MIXED программного обеспечения SAS (Институт SAS, Кэри, Северная Каролина). Взаимодействие овец и овец × ткань рассматривали как случайные эффекты, а ткань рассматривали как повторяющуюся меру. Соответствующая ковариационная структура использовалась в соответствии с самым низким информационным критерием Акаике (Институт SAS).

    Электрическое сопротивление ткани.

    Ткани кишечника в бикарбонатном буфере Кребса переносили в лабораторию камеры Уссинга (камера вертикальной диффузии Navicyte, Harvard Apparatus Canada, Сен-Лоран, Канада) в течение 2–3 минут после удаления ткани. Сегменты открывали вдоль границы брыжейки, осторожно промывали от кишечного содержимого, разрезали на прямоугольники (2 × 3 см) и устанавливали между половинами камеры Уссинга (камера вертикальной диффузии Navicyte, Harvard Apparatus Canada) с открытой площадью 1 .92 см 2 . Были приняты меры к тому, чтобы пятна Пейера не попали в область анализа. От сбора ткани до начала инкубации прошло не более 15 минут. Ткани промывали с обеих сторон буфером Кребса 35 (7 мл на сторону) при 37 ° C и уравновешивали в течение 10 минут перед началом электрических измерений. Буферный раствор смешивали и насыщали карбогеном (95% O 2 , 5% CO 2 ) с использованием газлифтной системы. Были получены электрические измерения (напряжение-токовые клещи VCC MC6, Physiologic Instruments, Harvard Apparatus Canada).После периода уравновешивания разность потенциалов и ток короткого замыкания регистрировались каждые 20 мин в течение 180 мин. Сопротивление ткани (Ом · см 2 ) было рассчитано с использованием закона Ома из разности потенциалов холостого хода и тока короткого замыкания. 7,25 Данные были проанализированы с помощью процедуры MIXED SAS (Институт SAS), при этом тип ткани, время и их взаимодействие рассматривались как фиксированные эффекты. Ткань и время считались повторными измерениями, и соответствующая ковариационная структура использовалась в соответствии с самым низким AIC.Заявления о контрасте использовались для сравнения типов тканей (то есть между подвыборками).

    Микробиота.

    К каждому образцу слизистой оболочки (диаметр биопсии 3 мм) добавляли 200 мкл 1:10 буфера AE (Qiagen). Чтобы идентифицировать бактериальные клетки с интактными клеточными мембранами, 4 мкл раствора моноазида этидия (EMA) в воде (100 мкг / мл) добавляли к половине образцов слизистой оболочки в течение 2 часов после удаления у овцы. 21 К оставшимся образцам, не обработанным ЭМА, добавляли воду (4 мкл).Все образцы инкубировали на льду в течение 5 минут, крышки пробирок открывали, и содержимое пробирок подвергалось воздействию света, генерируемого галогенной лампочкой мощностью 500 Вт в течение 1 мин. Источник света располагался на высоте 10 см над трубками. Пробирки хранили при -20 ° C до тех пор, пока ДНК не была извлечена с помощью набора для крови и тканей (Qiagen) в соответствии с протоколом производителя для грамположительных бактерий (этот протокол извлекает ДНК как из грамположительных, так и из грамотрицательных бактерий).

    Eubacteria определяли количественно с помощью количественной ПЦР гена 16S рРНК с использованием термоциклера Mx3005P (Stratagene), как описано ранее. 9 Использовали ДНК, экстрагированную из образцов слизистой оболочки, обработанных EMA. Стандартная кривая была построена с геномной ДНК из E. coli (ATCC 25922). Поскольку E. coli ATCC 25922 содержит 7 копий гена 16S рРНК 10 и поскольку амплифицированный фрагмент имел размер 150 п.н., количество копий гена 16S рРНК в 100 нг геномной ДНК было рассчитано как:

    Для всех реакций был проведен анализ кривой плавления для подтверждения специфичности амплификации.Данные были проанализированы с использованием процедуры MIXED SAS (Институт SAS), как описано для анализа цитокинов. Когда F-критерий был значимым, для выявления различий между видами лечения использовали формулировку наименьших квадратов средних с вероятностью различия. Было исследовано среднее значение 2 подвыборок каждого типа ткани.

    Для изучения структуры сообщества живых бактерий, связанных со слизистой оболочкой петель, промежутков и интактной подвздошной кишки, анализ полиморфизма длины концевого рестрикционного фрагмента (T-RFLP) 12 был применен к ДНК, подвергшейся воздействию EMA.Конечный рестрикционный фрагмент (T-RF) разделяли с использованием генетического анализатора модели 3130 (Applied Biosystems, Foster City, CA) со стандартом размера Genescan LIZ600 (Applied Biosystems). Сканы были экспортированы и размеры пиков были выполнены с помощью программного обеспечения Genemapper 4.0 (Applied Biosystems). Данные были экспортированы в T-REX, было идентифицировано 14 истинных пика (2 SD), и были построены матрицы данных. Были созданы матрицы как для присутствия, так и для отсутствия T-RF и относительного содержания T-RF (то есть на основе высот пиков).Данные были импортированы в программное обеспечение Bionumerics версии 5.10 (Applied Maths, Остин, Техас) для анализа кластерного и генетического сходства. Кластерный анализ проводился с использованием коэффициента Дайса и невзвешенных парно-групповых методов со средним арифметическим (UPGMA). Чтобы проверить статистическую значимость ( P <0,05) различий для каждого типа ткани, был проведен многофакторный анализ, и было проведено сравнение сходства внутри и между группами. 12 Для оценки структур сообществ процедура неметрического многомерного масштабирования в SAS (Институт SAS) была выполнена на основе матрицы сходства, созданной с использованием меры расстояния Брея – Кертиса по данным T-RFLP относительной численности.Этот протокол представляет собой метод ординации, который упорядочивает образцы в многомерном пространстве по произвольным осям в соответствии с их сходством или несходством, так что образцы, которые очень похожи, кажутся близко друг к другу, тогда как менее похожие образцы появляются дальше друг от друга. Чтобы построить диаграмму Венна, T-RF, связанный с 3 типами тканей (объединенными в реплике и подвыборке), был рассчитан на основе информации, полученной из T-REX.

    Результаты

    Послеоперационный уход.

    Илеус возник у всех овец после операции и длился до 7 дней.Наш предыдущий опыт показал, что неконтролируемое употребление корма, особенно сена люцерны, после выхода из наркоза приводило к ущемлению рубца и потере функции рубца у овец. Поэтому кормление после операции было ограничено 200-500 г травяного сена (в зависимости от аппетита) на овцу в день до восстановления нормальной функции кишечника. Кроме того, мы обнаружили, что содержание овец на внутривенном введении декстрозы было важным компонентом послеоперационного ухода для предотвращения гипогликемии. Обеспечение концентрации глюкозы в крови 0.От 5 до 0,8 г / л было критическим в период кишечной непроходимости. Температура тела всех овец оставалась в пределах нормы на протяжении всего послеоперационного периода, и овцы не проявляли явных признаков дискомфорта или беспокойства. Функция кишечника восстановилась через 3-7 дней после операции. Никаких признаков инфекции ни у одной овцы не было. В течение 34-48 дней после операции, когда овцы оставались в загонах, не было доказательств того, что наличие катетеризованных петель неблагоприятно влияло на овец, в том числе аппетит, жажда, поведение, социализация, движения, температура, дыхание и выделение каловых масс. обычный.

    Засев петель.

    Все катетеры были запатентованы, что позволяло вводить физиологический раствор. Однако предыдущий опыт показал, что необходимо следить за тем, чтобы катетеры не сужались из-за чрезмерного затягивания перевязочного шва, прикрепляющего катетеры к петле, тем самым препятствуя прохождению жидкости через катетер. GFP E. coli , который мы вводили в одну петлю на овцу примерно за 1 час до индукции анестезии для сбора ткани, оставался локализованным внутри засеянных петель.Ни в одном случае GFP E. coli не был выделен из брюшной полости (то есть из 5 мазков, взятых из брюшной полости каждой овцы) или промежутков, прилегающих к введенной катетеризованной петле. Кроме того, ни одно из промежутков (содержимое просвета или слизистая оболочка), прилегающих к засеянным петлям, не было ПЦР-положительным для гена GFP. Реальное количество GFP E. coli (среднее 3,53 ± 0,27 log 10 КОЕ / мл) или плазмид, кодирующих GFP, выделяли или детектировали из содержимого просвета всех засеянных петель.

    Гросс и гистопатология.

    Полных признаков перитонита никогда не наблюдалось. Однако у всех овец развивались спайки различной степени, причем очаги спайки часто возникали на швах. Все места анастомоза хорошо зажили (снаружи и изнутри) и не имели признаков протекания или воспаления. Кроме того, сегмент кишечника, содержащий катетеризованные петли, промежутки и терминальные пространства (то есть 2 конца 85-см сегмента подвздошной кишки), был здоровым на вид.Катетеризованные петли и промежутки в некоторых случаях были слегка растянуты и содержали мягкие слепки отшелушенных эпителиальных клеток. Поверхности слизистой оболочки всех петель и промежутков выглядели нормально.

    Гистологические образцы катетеризованных петель, промежутков и неповрежденной подвздошной кишки оценивали вслепую для выявления изменений ткани. Во всех случаях оценки были низкими, без различий между катетеризованными петлями, промежутками или интактной подвздошной кишкой. Баллы (от 0 до 3; среднее ± SEM) составили от 0,07 ± 0,04 до 0,13 ± 0,06 для некроза, 0.От 20 ± 0,03 до 0,33 ± 0,07 при воспалении, от 0,20 ± 0,06 до 0,44 ± 0,19 при притуплении ворсинок, от 0,02 ± 0,02 до 0,10 ± 0,10 при лимфолизе и от 0,0 до 0,20 ± 0,13 при фиброзе.

    Экспрессия генов цитокинов и iNOS.

    Мы разработали и проверили несколько новых праймеров для количественной оценки генов овец, участвующих в воспалении, включая праймеры для количественной оценки IFNγ, IL4, IL18, TNFα, TGFβ1, iNOS и гена домашней прислуги β2 микроглобулина (). Нам не удалось последовательно амплифицировать продукт с использованием опубликованных наборов праймеров для IL1β, и этот набор праймеров был отброшен.Мы определили, что GAPDH был подходящим геном домработницы для нормализации наших данных (то есть GAPDH демонстрировал порог цикла в диапазоне, аналогичном образцам овец, тогда как порог цикла для гена микроглобулина β2 отличался от образцов овец). В соответствии с макроскопическими и микроскопическими оценками, экспрессия генов цитокинов или iNOS не показала значимых различий ( P > 0,05) среди 3 типов тканей со значительной вариабельностью экспрессии среди 5 овец ().

    Таблица 2.

    Относительные отношения экспрессии (среднее ± SEM; n = 5) генов провоспалительных цитокинов и iNOS в тканях слизистой оболочки, полученных из катетеризованных петель, промежутков и интактной подвздошной кишки после нормализации GAPDH с использованием 2 — ΔΔCT метод

    45 2,1 ± 0,54

    28
    Ген Катетеризованные петли Промежутки Интактная подвздошная кишка
    IFNγ 2,4 ± 0,62 1.1 ± 0,28 3,0 ± 0,66
    IL1α 11,2 ± 6,03 7,9 ± 5,82 1,1 ± 0,29
    IL4 1,3 ± 0,42 2,1 ± 0,54

    2,1 ± 0,54

    IL6 16,3 ± 5,54 6,6 ± 1,72 9,9 ± 8,54
    IL12 p40 1,5 ± 0,18 2,0 ± 0,36 1,2 ± 0,30 ± 0,36

    1,12 ± 0,30
    2,7 ± 1,24 0,8 ± 0,12
    TGFβ1 1,9 ± 0,33 2,0 ± 0,79 1,0 ± 0,18
    TNFα 2,4 ± 0,66

    1,245 2,4 ± 0,66 ± 0,3 0,41
    iNOS 3,7 ± 3,07 12,3 ± 11,19 42,4 ± 14,28

    Электрическое сопротивление ткани.

    Электрическое сопротивление не показало значительных различий между катетеризованными петлями, промежутками и интактной подвздошной кишкой отдельно или в зависимости от времени ().Кишечный эпителий обладает как полярностью, так и плотностью. Полярность создается асимметричным распределением белков либо по апикальной, либо по базолатеральной мембранам, а герметичность обусловлена ​​проницаемостью плотных контактов. 24 Таким образом, измерение электрического сопротивления является показателем целостности эпителиальных тканей.

    Сопротивление ткани (Ом · см 2 ) для катетеризованных петель, промежутков и интактной подвздошной кишки как функция интервала времени после сбора.Значения представляют собой средние значения для 4 овец (2 наблюдения на повтор), а вертикальные полосы, связанные со средними значениями, представляют собой SEM. Не было взаимодействия между лечением и временем, и ни петля, ни промежуток не отличались ( P > 0,05) от интактной подвздошной кишки, усредненной по времени.

    Микробиота.

    Чтобы оценить влияние антибиотиков на микробиоту, мы использовали методы, не зависящие от культуры. Используя количественную ПЦР для эубактериальной ДНК, мы определили, что общее количество бактериальных клеток было снижено в катетеризованных петлях ( P <0.01) и промежутки ( P <0,05) относительно соседней интактной подвздошной кишки (). Однако ни катетеризованные петли, ни промежутки не стали стерильными при введении бактерицидных антибиотиков широкого спектра действия метронидазола, энрофлоксацина и ампициллина.

    Популяции ассоциированных со слизистой оболочкой эубактерий из катетеризованных петель, промежутков и интактной подвздошной кишки определены с помощью количественной ПЦР. Образцы обрабатывали EMA перед экстракцией ДНК (то есть, чтобы исключить амплификацию клеток, не имеющих интактных клеточных мембран).Значения представляют собой средние значения для 4 овец (2 подвыборки на повтор), а вертикальные полосы, связанные со средними значениями, представляют собой SEM. Различные строчные буквы обозначают значения, которые значительно различаются ( P <0,05).

    Для дальнейшего изучения влияния введения антибиотиков на микробиоту, структуры бактериального сообщества были исследованы с использованием T-RFLP в сочетании с групповым анализом значимости и неметрическим многомерным масштабным анализом. Состав ассоциированных со слизистой оболочкой бактериальных сообществ внутри петель и промежутков различается ( P = 0.066 и P = 0,051) от интактной подвздошной кишки, но не существенно (). В соответствии с этими наблюдениями, большинство T-RF было общим для 3 типов тканей ( n = 116), однако 193 T-RF были обнаружены в связи со слизистой оболочкой в ​​интактной подвздошной кишке по сравнению с 163 и 160 T-RF. в катетеризованных петлях и промежутках соответственно (). Относительная численность составляющих сообщества сильно пострадала ( P <0,001) антибиотиками ().

    Неметрические графики многомерного масштабирования бактериальных сообществ слизистой оболочки из катетеризованных петель, промежутков и интактной подвздошной кишки 4 овец.Структуры сообществ были измерены с помощью анализа T-RFLP на ДНК, обработанной EMA. Неметрические графики многомерного масштабирования T-RF (A) разнообразия и (B) относительной численности. Неметрическое многомерное масштабирование — это метод ординации, который упорядочивает образцы в многомерном пространстве по произвольным осям в соответствии с их сходством или несходством (то есть образцы, которые очень похожи, кажутся близко друг к другу, тогда как менее похожие образцы находятся дальше друг от друга).

    Трехсторонняя диаграмма Венна T-RF из катетеризованных петель, промежутков и интактной подвздошной кишки 4 овец.Данные были объединены по повторяющимся животным и подвыборкам.

    Обсуждение

    Мы хирургическим путем создали петли кишечника из функциональной подвздошной кишки (определяемой наличием непрерывных пейеровских бляшек) овцы. 18,28 Хотя область, проксимальная к илеоцекальной складке, считается анатомически тощей кишкой, область непрерывных пейеровских пятен может присутствовать на расстоянии до 2 м проксимальнее илеоцекальной складки, что подчеркивает важность учета иммунологической функции при изучении ответов хозяина.Существенным преимуществом метода катетеризации 36 по сравнению с другими петлевыми методами (например, ссылка 16) является то, что овцы полностью восстанавливаются после операции и могут удалить все фармацевтические препараты до того, как лечение будет введено в петли. Таким образом, этот метод устраняет потенциальные затруднения для интерпретации ответов хозяина (например, измерение вызванных бактериями воспалительных реакций может быть затруднено одновременным введением анальгетиков и антибиотиков).Овцы вернулись к нормальной жизни примерно через 5-7 дней после операции. Катетеры оставались надежно закрепленными в петлях подвздошной кишки и были запатентованы более 40 дней. Более того, препараты (то есть бактерии) легко помещались в петли через катетеры, а введенные бактерии оставались локализованными внутри петель.

    Важным аспектом исследования было выяснить, не повлияет ли введение катетеров на здоровье овец или вызовет аномальные изменения в тканях.Ни операция, ни катетеры не оказали какого-либо долгосрочного воздействия на овец, и поведение овец и общее состояние здоровья были нормальными после того, как животные выздоровели после операции. Кроме того, мы не обнаружили заметных изменений морфологии ткани или целостности эпителия, а также значительных различий в экспрессии генов цитокинов (IFNγ, IL1α, IL4, IL6, IL12p40, IL18, TGFβ1, TNFα) или iNOS среди 3 типов тканей. Белки, кодируемые этими генами, участвуют в событиях, связанных с иммунной и кишечной функцией, включая рекрутирование лейкоцитов, апоптоз клеток, индукцию наивных CD4 + Т-клеток в зрелые дифференцированные Т-хелперные клетки, регуляцию эффекторных сигналов от клеток, участвующих в врожденном иммунитете, и воспаление кишечника. 4,6,23,27

    В некоторых аспектах настоящие результаты согласуются с предыдущими результатами по телятам. 2 В этом исследовании 2 использовались микроматрицы кДНК, чтобы изучить, влияет ли «устранение микрофлоры» после операции на экспрессию генов в некатетеризованных петлях подвздошной кишки 1-месячных телят голштинской породы. Хотя иммуногистохимия (т.е. цитокератин и специфический антиген эпителиальных клеток слизистой оболочки, RSK2-55) не обнаружила существенных различий между петлями и подвздошной кишкой через 2 или 12 дней после операции, 2.3% экспрессируемых меток последовательностей дифференциально экспрессировались через 2 дня после операции. Хотя большинство экспрессируемых тегов последовательностей возвращались к исходным уровням через 12 дней, некоторые гены, важные для нормальной функции слизистой оболочки, оставались экспрессируемыми по-разному. Эти наблюдения подчеркивают важность полного восстановления животных после хирургической процедуры, что является ключевым преимуществом модели катетеризованной кишечной петли.

    В свете предыдущих исследований с использованием моделей кишечной петли, 2,16 мы пришли к выводу, что антибиотики широкого спектра действия, помещенные в кишечные петли и промежутки во время хирургической процедуры, сделали их стерильными.Способность антибиотиков убивать бактерии внутри петель важна для последующего использования модели для изучения взаимодействий хозяин-микробиота (то есть в качестве аксенической или гнотобиотической модели). Чтобы оценить влияние антибиотиков на микробиоту, мы использовали методы, не зависящие от культуры. Серьезной критикой методов на основе ПЦР является невозможность определить, произошла ли амплифицированная ДНК из живых или мертвых клеток. Поэтому перед экстракцией ДНК ткани обрабатывали EMA. Этот метод основан на способности EMA проникать через клеточную мембрану мертвых клеток и ковалентно связываться с ДНК после облучения, тем самым предотвращая отжиг праймеров к ДНК.И EMA, и моназид пропидия успешно использовались для количественного определения бактериальной ДНК из живых клеток. 15,21 Хотя сравнительная количественная оценка бактерий с использованием количественной ПЦР, нацеленной на универсальные гены, может быть предметом дифференциальной ошибки ПЦР среди образцов (например, из-за различий в составе бактериального сообщества и неравного числа копий гена 16S рРНК среди бактерий), количественный анализ ПЦР ясно показал, что петли и промежутки не были стерильными бактерицидными антибиотиками широкого спектра действия в настоящем исследовании.Напротив, в другом исследовании 16 использовалась та же схема антибиотиков, но было сделано заключение, что петли тощей кишки, сформированные у овец, были стерильными. Однако эти авторы оценили стерильность с помощью световой микроскопии в сочетании с окрашиванием серебром. Наши противоположные результаты могут быть связаны с различиями в локализации петель (то есть подвздошная кишка по сравнению с тощей кишкой) или, что более вероятно, из-за повышенной чувствительности молекулярных методов. Что касается первой возможности, то подвздошная кишка млекопитающих имеет хорошо развитую микробиоту по сравнению с проксимальным отделом тонкой кишки. 19 Что касается второй возможности, подавляющее большинство бактерий в кишечнике являются стойкими, и общепринято, что немолекулярные методы, включая исследования световой микроскопии, сильно недооценивают микробное разнообразие в кишечнике. В сообщениях о том, что антибиотики широкого спектра действия стерилизовали кишечник животных, неизменно использовались методы, зависящие от культуры. 22

    Прием антибиотиков широкого спектра действия может оказывать воспроизводимое краткосрочное и долгосрочное воздействие на микробиоту кишечника. 30 Считается, что различные факторы, включая спектр активности антибиотиков, дозировку, способ введения, продолжительность приема и фармакокинетику, влияют на степень нарушения, вызываемого антибиотиками. Микробиота кишечного тракта жвачных животных изучена относительно плохо. То, что 237 уникальных T-RF были обнаружены в подвздошной кишке барана в настоящем исследовании, явилось четким доказательством разнообразия микробиоты. Кроме того, поскольку использовался только один рестрикционный фермент, отдельный T-RF может представлять более одного таксона.Таким образом, текущие данные T-RF были консервативной оценкой бактериального разнообразия. Считается, что тонкий кишечник имеет менее разнообразное сообщество, чем толстый кишечник у млекопитающих, но слепая кишка крупного рогатого скота содержит обширную микробиоту, сопоставимую по структуре сообщества с микробиотой толстой кишки. 20 Предположительно, бактериальный обмен легко происходит между слепой кишкой и подвздошной кишкой (через илеоцекальный клапан). Следовательно, наличие непрерывных пятен Пейера в подвздошной кишке согласуется с существенно более высокой плотностью бактерий и более сложными бактериальными сообществами в подвздошной кишке по сравнению с тощей кишкой крупного рогатого скота 20 и других жвачных животных.Хотя введение антибиотиков не оказало существенного влияния на состав сообщества в настоящем исследовании, оно выборочно благоприятствовало определенным таксонам, на что указывают значительные изменения в относительной численности T-RF. Поскольку выращивание стерильных жвачных животных затруднено, возможность стерилизовать петли будет ценным инструментом для изучения взаимодействий между хозяином и микробиотой. В связи с этим наша группа инициировала оценку других антибиотиков и стратегий введения для стерилизации петель.Введение антибиотиков в петли через катетеры может облегчить способность антибиотиков стерилизовать петли. Однако из-за признанного воздействия антибиотиков на микробную экологию кишечника (например, избыточного бактериального роста и диареи, связанной с антибиотиками) в сочетании с вторичным воздействием антибиотиков на хозяина (например, в качестве иммуномодуляторов), использование антибиотиков для Необходимо тщательно оценить петлевую стерилизацию.

    В заключение, мы ранее описали новый хирургический метод, в котором катетеры устанавливались в петли кишечника овец как модели жвачных животных. 36 Цель этого хирургического метода заключалась в том, чтобы сделать возможной инокуляцию петель после того, как овца полностью выздоровела после операции, таким образом избегая присутствия антибиотиков и анальгетиков, которые могли бы затруднить изучение взаимодействия хозяина, микробиоты и бактериального патогена. Катетеризация петель подвздошной кишки не повлияла на выздоровление животных после операции, и животные функционировали нормально в течение всего послеоперационного периода (более 40 дней). Катетеры оставались открытыми, и клетки E. coli GFP откладывались в петли через катетеры и оставались локализованными внутри петель.Катетеры не повредили ткани и не повлияли на целостность кишечника. Вопреки предыдущим сообщениям, введение 1,2,16,26 антибиотиков широкого спектра действия не привело к стерилизации петель или промежутков. Кроме того, антибиотики существенно не повлияли на состав микробиоты внутри петель или промежутков, но они действительно изменили относительную численность компонентов сообщества.

    Самостоятельно развязанные радиочастотные катушки для магнитно-резонансной томографии

  • 1.

    Лаутербур, П. С. Формирование изображения за счет индуцированных локальных взаимодействий. Примеры использования ядерного магнитного резонанса. Природа 242 , 190–191 (1973).

  • 2.

    Mansfield, P. Лепестковый резонатор: новый подход к конструкции поверхностной катушки для ЯМР-изображений и спектроскопии. J. Phys. D Прил. Phys. 21 , 1643 (1988).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 3.

    Roemer, P.Б., Эдельштейн, В. А., Хейс, К. Э., Соуза, С. П. и Мюллер, О. М. Фазированная решетка ЯМР. Magn. Резон. Med. 16 , 192–225 (1990).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 4.

    Содиксон, Д. К. и Мэннинг, У. Дж. Одновременное получение пространственных гармоник (SMASH): быстрое формирование изображений с помощью решеток радиочастотных катушек. Magn. Резон. Med. 38 , 591–603 (1997).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 5.

    Pruessmann, K. P., Weiger, M., Scheidegger, M. B. & Boesiger, P. SENSE: кодирование чувствительности для быстрой МРТ. Magn. Резон. Med. 42 , 952–962 (1999).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 6.

    de Zwart, J. A., Ledden, P. J., Kellman, P., van Gelderen, P. & Duyn, J. H. Разработка оптимизированной для SENSE высокочувствительной приемной катушки для МРТ для визуализации мозга. Magn. Резон. Med. 47 , 1218–1227 (2002).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 7.

    Griswold, M.A. et al. Обобщенная автокалибровка частично параллельных сборов (GRAPPA). Magn. Резон. Med. 47 , 1202–1210 (2002).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 8.

    Кейл Б. и Вальд Л. Л. Массивно-параллельные массивы детекторов МРТ. J. Magn. Резон. 229 , 75–89 (2013).

    ADS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central
    CAS

    Google ученый

  • 9.

    Snyder, C.J. et al. Сравнение восьми- и шестнадцатиканальных приемопередающих решеток ПЭМ для визуализации тела при 7 Тл. Magn. Резон. Med. 67 , 954–964 (2012).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 10.

    Эртурк, М. А., Раайджмакерс, А.Дж., Адриани, Г., Угурбил, К. и Мецгер, Дж. Дж. 16-канальная комбинированная антенно-дипольная матрица приемопередатчиков для МРТ тела 7 Тесла. Magn. Резон. Med. 77 , 884–894 (2017).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 11.

    Файнберг Д. А. и Сецомпоп К. Сверхбыстрая МРТ головного мозга человека с одновременной мультисрезовой визуализацией. J. Magn. Резон. 229 , 90–100 (2013).

    ADS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central
    CAS

    Google ученый

  • 12.

    Setsompop, K. et al. Расширяя границы диффузионной МРТ in vivo для проекта Human Connectome. Нейроизображение 80 , 220–233 (2013).

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central
    CAS

    Google ученый

  • 13.

    Катчер У., Борнерт П., Лойсслер К. и ван ден Бринк Дж. С. Смысл передачи. Magn. Резон. Med. 49 , 144–150 (2003).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 14.

    Чжу Ю. Параллельное возбуждение с массивом передающих катушек. Magn. Резон. Med. 51 , 775–784 (2004).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 15.

    Grissom, W. et al. Метод пространственной области для разработки РЧ-импульсов при параллельном возбуждении с несколькими катушками. Magn. Резон. Med. 56 , 620–629 (2006).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 16.

    Guerin, B. et al. Сравнение смоделированных параллельных массивов передающих тел при 3 Тл с использованием показателей однородности возбуждения, глобального SAR, локального SAR и показателей энергоэффективности. Magn. Резон. Med. 73 , 1137–1150 (2015).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 17.

    Guerin, B., Gebhardt, M., Cauley, S., Adalsteinsson, E. & Wald, LL. Местная удельная скорость поглощения (SAR), глобальная SAR, мощность передатчика и точность возбуждения. Конструкция с параллельным передающим импульсом с низким углом поворота. Magn. Резон. Med. 71 , 1446–1457 (2014).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 18.

    Auerbach, E. et al. в Международном обществе магнитного резонанса в медицине 1218 (Гонолулу, 2017).

  • 19.

    Cao, Z., Yan, X. & Grissom, W. A. ​​Конструкция параллельных передающих импульсов с матричным сжатием. Magn. Резон. Med. 76 , 1158–1169 (2016).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 20.

    Shajan, G. et al. 16-канальная двухрядная передающая матрица в сочетании с 31-элементной приемной решеткой для визуализации человеческого мозга при 9,4 Тл. Magn. Резон. Med. 71 , 870–879 (2014).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 21.

    Ли, Р. Ф., Джакинто, Р. О. и Харди, К. Дж. Теория связи и развязки и ее применение к фазированной решетке МРТ. Magn. Резон. Med. 48 , 203–213 (2002).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 22.

    Ван, Дж. Новый метод уменьшения связи сигналов поверхностных катушек для МРТ. Внутр. Soc. Magn. Резон. Med. 3 , 1434 (1996).

  • 23.

    Zhang, X. & Webb, A. Конструкция фазированной решетки ЯМР с емкостной развязкой для передачи / приема для высокопольной микроскопии при 14,1 Тл. J. Magn. Резон. 170 , 149–155 (2004).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 24.

    Пинкертон, Р. Г., Барбери, Э. А. и Менон, Р. С. Шумовые свойства массива катушек приемопередатчика ЯМР. J. Magn. Резон. 171 , 151–156 (2004).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 25.

    Пинкертон, Р. Г., Барбери, Э. А. и Менон, Р. С. Матрица поверхностных катушек приемопередатчика для магнитно-резонансной томографии человеческого мозга при 4Т. Magn. Резон. Med. 54 , 499–503 (2005).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 26.

    Wu, B., Zhang, X., Qu, P. & Shen, G. X. Разработка индуктивно развязанной микрополосковой матрицы на 9,4 Тл. J. Magn. Резон. 182 , 126–132 (2006).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 27.

    Li, Y., Xie, Z., Pang, Y., Vigneron, D. & Zhang, X. Метод развязки ICE для конструкций решеток радиочастотных катушек. Med. Phys. 38 , 4086–4093 (2011).

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central

    Google ученый

  • 28.

    Авдиевич Н. И., Пан Дж. У. и Хетерингтон Х. П. Резонансная индуктивная развязка (RID) для массивов приемопередатчиков для компенсации как реактивной, так и резистивной составляющих взаимного импеданса. ЯМР Биомед. 26 , 1547–1554 (2013).

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central

    Google ученый

  • 29.

    Коннелл, И. Р., Гилберт, К. М., Абу-Хуса, М. А. и Менон, Р. С. Конструкция параллельной передающей катушки для головы на 7Т с магнитными распределенными фильтрами. IEEE Trans. Med. Imaging 34 , 836–845 (2015).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 30.

    Yan, X. et al. 7T передающие / приемные массивы с использованием ICE-развязки для MR изображения головы человека. G. IEEE Trans. Med. Изображения 33 , 1781–1787 (2014).

    Артикул

    Google ученый

  • 31.

    Wiggins, G.C. et al. в Международное общество магнитного резонанса в медицине 2737 (Солт-Лейк-Сити, Юта, США, 2013).

  • 32.

    Ян, X., Вэй, Л., Сюэ, Р. и Чжан, X. Гибридная матрица монопольных / петлевых катушек для МРТ-визуализации головы человека при 7Т. Заявл. Magn. Резон. 46 , 541–550 (2015).

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central

    Google ученый

  • 33.

    Chen, G., Lattanzi, R., Sodickson, D. K. & Wiggins, G.C. в Международном обществе магнитного резонанса в медицине 168 (Сингапур, 2016).

  • 34.

    Gudino, N. & Griswold, M.A. Многовитковая передающая катушка для увеличения эффективности b1 при усилении источника тока. Magn. Резон. Med. 69 , 1180–1185 (2013).

    Артикул
    PubMed
    PubMed Central
    CAS

    Google ученый

  • 35.

    Курпад, К. Н., Боскамп, Э. Б. и Райт, С. М. Восьмиканальная передающая матричная объемная катушка с использованием встроенных радиочастотных источников тока. Кол. Imaging Med. Surg. 4 , 71–78 (2014).

    PubMed
    PubMed Central

    Google ученый

  • 36.

    Холт, Д. И., Коланский, Г., Крипякевич, Д. и Кинг, С. Б. Многопередающая фазированная решетка ЯМР: подход с декартовой обратной связью. J. Magn. Резон. 171 , 64–70 (2004).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 37.

    Zanchi, M. G., Stang, P., Kerr, A., Pauly, J. M. & Scott, G. C. Декартова обратная связь со смещением частоты для линеаризации усилителя мощности МРТ. IEEE Trans. Med. Изображения 30 , 512–522 (2011).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 38.

    Shreyas Vasanawala et al.в Международное общество магнитного резонанса в медицине 0755 (Гонолулу, Гавайи, США, 2017).

  • 39.

    Zhang, B., Sodickson, D. K. & Cloos, M. A. Перчатка с высокоимпедансной детекторной матрицей для магнитно-резонансной томографии руки. Нат. Биомед. Eng . 2 , 570–577 (2018).

  • 40.

    Лакшманан, К., Клоос, М. А., Латтанци, Р., Содиксон, Д. К. и Виггинс, Г. К. в Международном обществе магнитного резонанса в медицине 397 (Милан, 2014).

  • 41.

    Хонг, Дж. С. и Ланкастер, М. Дж. Соединения микрополосковых квадратных резонаторов с разомкнутым контуром для перекрестно связанных плоских микроволновых фильтров. Ieee. Пер. Микроу. Теория Тех. 44 , 2099–2109 (1996).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 42.

    Chu, Q. X. & Wang, H. Компактный фильтр открытого типа со смешанной электрической и магнитной связью. IEEE Trans. Микроу. Теория Тех. 56 , 431–439 (2008).

    ADS
    Статья

    Google ученый

  • 43.

    Краус, Дж. Д. и Мархефка, Р. Дж. Антенны для всех приложений 3-е изд., (MCGraw-Hill Science, 2001).

  • 44.

    Холт, Д. И. Принцип взаимности в расчетах силы сигнала — математическое руководство. Concepts Magn. Резон. 12 , 173–187 (2000).

    Артикул
    CAS

    Google ученый

  • 45.

    Ли, В., Содиксон, Д. К. и Виггинс, Г. К. в Международном обществе магнитного резонанса в медицине 4367 (Сингапур, 2013).

  • 46.

    Ха, С., Чжу, Х. и Петропулос, Л. в Международное общество магнитного резонанса в медицине 3117 (Торонто, 2015).

  • 47.

    Corea, J. R. et al. Гибкие приемные катушки для магнитно-резонансной томографии с трафаретной печатью. Нат. Commun. 7 , 10839 (2016).

    ADS
    Статья
    PubMed
    PubMed Central
    CAS

    Google ученый

  • 48.

    Adriany, G. et al. Геометрически регулируемый 16-канальный массив линий передачи / приема для повышения РЧ-эффективности и производительности параллельной визуализации при 7 Тесла. Magn. Резон. Med. 59 , 590–597 (2008).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • 49.

    Woo, M. K. et al. в Международное общество магнитного резонанса в медицине 1051 (Гонолулу, 2017).

  • 50.

    Ян, X., Чжан, X., Вэй, Л. и Сюэ, Р. Метод магнитной развязки на стенке для массива монопольных катушек в МРТ в сверхсильном поле: испытание на осуществимость. Кол. Imaging Med. Surg. 4 , 79–86 (2014).

    PubMed
    PubMed Central

    Google ученый

  • 51.

    Ян, X., Zhang, X., Wei, L. и Xue, R. Разработка и испытание магнитной развязки на стенке для дипольной передающей / приемной решетки для МР-визуализации в сверхсильном поле 7T. Заявл. Magn. Резон. 46 , 59–66 (2015).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 52.

    Hurshkainen, A. A. et al. Элементная развязка массивов тел диполей 7T метаповерхностными структурами EBG: экспериментальная проверка. J. Magn. Резон. 269 , 87–96 (2016).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 53.

    Raaijmakers, A. J., Luijten, P. R. & van den Berg, C. A. Дипольные антенны для визуализации тела в сверхсильных полях: сравнение с петлевыми катушками. ЯМР. Биомед. 29 , 1122–1130 (2016).

    Артикул
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 54.

    Козлов, М. и Тернер, Р. Анализ катушки быстрой МРТ на основе совместного моделирования трехмерных электромагнитных и радиочастотных схем. J. Magn. Резон. 200 , 147–152 (2009).

    ADS
    Статья
    PubMed
    CAS

    Google ученый

  • 55.

    Wiggins, G.C., Zhang, B., Lattanzi, R., Chen, G. & Sodickson, D. в Международном обществе магнитного резонанса в медицине 541 (Мельбурн, 2012).

  • 56.

    Nehrke, K. & Bornert, P. DREAM — новый подход к надежному, сверхбыстрому многосрезовому отображению B (1). Magn. Резон. Med. 68 , 1517–1526 (2012).

    Артикул
    PubMed

    Google ученый

  • Лезть через дырку в листе бумаги

    Лезть через дыру в листе бумаги

    Дэвид, 28 апреля 2015 г. Мероприятие

    Вам понадобятся эти предметы.

    Большинство людей намного больше, чем лист бумаги. Но в этом упражнении вы сможете протиснуться через отверстие в листе бумаги.Со временем вы сможете даже пройти сквозь дырку в визитной карточке!

    Вам понадобится

    • Бумага
    • Ножницы

      Сделайте первый надрез на расстоянии примерно одного сантиметра от края.

    Что делать

    1. Сложите лист бумаги пополам, как книгу. Положите бумагу на стол загнутой стороной к себе.
    2. Обрежьте сложенную сторону примерно в 1 см от левого края и начните резать прямо по направлению к дальней стороне бумаги.Остановите обрезку примерно за 1 см до противоположного края, чтобы не прорезать бумагу полностью.

      Следующий разрез делается с противоположной стороны бумаги.

    3. Переверните бумагу так, чтобы складка находилась подальше от вас. Отрежьте примерно 1 см от последнего разреза и остановитесь примерно на 1 см, прежде чем дойдете до загнутой стороны.
    4. Чередуйте обрезку со сложенной стороны и противоположной стороны. Держите разрезы на расстоянии 1 см друг от друга и всегда прекращайте разрезание на 1 см, прежде чем дойдете до дальней стороны бумаги.Когда вы закончите, у вас должен получиться зигзаг бумаги.
    5. Посмотрите на загнутую сторону листа бумаги. У вас должен получиться ряд петель из бумаги. Разрежьте по складке каждой петли, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ первой и последней петель. Оставьте их нетронутыми.

      Не обрезайте первую и последнюю петли!

    6. Осторожно потяните бумагу, стараясь не порвать ее. У вас должна получиться большая петля. А теперь попробуйте пройти через петлю!
    7. Если вы не можете пройти через петлю, попробуйте сделать еще одну из:
      Более крупного листа бумаги или сложите разрезы ближе друг к другу (попробуйте на расстоянии 5 мм и остановитесь на 5 мм от дальней стороны)

    Если проблема не исчезла, распечатайте наш шаблон (доступен в формате PDF или Word) и просто обрежьте все черные линии.

    Откройте петлю, и вы обнаружите, что она легко проходит.

    Что происходит?

    Если вы посмотрите на надрезы, которые вы сделали на бумаге, это похоже на лабиринт. Но вы фактически превратили лист бумаги в действительно длинную петлю, которой должно хватить, чтобы обойти вас вокруг.

    Площадь листа бумаги остается неизменной на протяжении всего упражнения — вы не изменили размер листа, потому что ни один из разрезов не прошел полностью по бумаге.Но обрезка бумаги сделала периметр (край) длиннее. Если разрезов достаточно, значит, периметр достаточно велик, чтобы проходить вокруг вас (на самом деле полоска бумаги имеет два края, поэтому она дважды огибает вас).

    Реальная математика

    Для любой данной области существует минимальный размер периметра (края), но не максимальный. Форма с наименьшим периметром всегда представляет собой круг. Любая другая форма с такой же площадью, как у круга, имеет более длинный периметр. Но не бывает формы с самым длинным периметром.Независимо от того, какой размер вы выберете, всегда есть способ создать другую форму с той же площадью, но с более длинным периметром.

    Например, квадрат 10 х 10 см имеет периметр 40 см и площадь 100 квадратных сантиметров. Прямоугольник шириной 1 см и длиной 100 см имеет точно такую ​​же площадь, но его периметр превышает 2 метра! И это такая же площадь, как у полосы шириной 1 мм и длиной 10 метров.

    Аналогичная идея применима к объему и площади поверхности твердых форм.Сфера имеет наименьшую площадь поверхности для любого объема, но вы можете сделать ее сколь угодно большой. Это может быть очень полезно, особенно для перемещения тепла.

    Тепло теряется через поверхность объекта, поэтому, чтобы что-то охладить, он должен иметь большую площадь поверхности. Радиаторы в автомобилях имеют множество изгибов и поворотов для увеличения площади поверхности, что позволяет избавиться от тепла, исходящего от двигателя автомобиля. Радиаторы в компьютерах и трубы на задней стенке холодильника работают примерно так же.Маслонаполненные электрические обогреватели также имеют большую площадь поверхности для излучения тепла, хотя в этом случае большая площадь поверхности предназначена для обогрева помещения, а не для охлаждения обогревателя.

    Дополнительная информация

    Какова площадь поверхности человека?
    Можно ли создать фигуру с бесконечным периметром?

    Если вы хотите больше заниматься математикой для детей, подпишитесь на журнал Double Helix!

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *