Системы линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса
Похожие презентации:
Элементы комбинаторики ( 9-11 классы)
Применение производной в науке и в жизни
Проект по математике «Математика вокруг нас. Узоры и орнаменты на посуде»
Знакомство детей с математическими знаками и монетами
Тренажёр по математике «Собираем урожай». Счет в пределах 10
Методы обработки экспериментальных данных
Лекция 6. Корреляционный и регрессионный анализ
Решение задач обязательной части ОГЭ по геометрии
Дифференциальные уравнения
Подготовка к ЕГЭ по математике. Базовый уровень Сложные задачи
1. МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СЛАУ метод Гаусса
2. Цели и задачи:
Цель:• Научиться решать системы линейных алгебраических уравнений
(СЛАУ).
Задачи:
• Изучить решение СЛАУ методом Гаусса
• Рассмотреть возможные варианты решений системы
3. Содержание
• Правило Крамера• Метод Гаусса
• Матричный способ решения СЛАУ
4.
Введение• Сначала немного систематизируем знания о системах линейныхуравнений. Система линейных уравнений может:
• 1) Иметь единственное решение.
• 2) Иметь бесконечно много решений.
• 3) Не иметь решений (быть несовместной).
5. Метод Гаусса
• Метод Гаусса – наиболее мощный и универсальный инструментдля нахождения решения любой системы линейных уравнений.
Он в любом случае приведет нас к решению.
• Метод Гаусса или метод исключения неизвестных состоит в
последовательном исключении во втором уравнении первой
неизвестной, в третьем уравнении первой и второй неизвестных и
т. д.
Пока не получится система треугольного
трапецеидального вида.
• Метод удобнее применять на расширенной матрице
или
7. Пример
Решить методом Гаусса систему уравнений:Запишем расширенную матрицу системы:
• Сначала смотрим на левое верхнее число:
• Почти всегда здесь должна находиться единица.
Как организовать единицу? Смотрим на первый
столбец – готовая единица у нас есть!
Преобразование первое: меняем местами первую
и третью строки:
• Теперь нужно получить нули вот на этих местах:
• Нужно ко второй строке прибавить первую строку,
умноженную на –2. Мысленно или на черновике
умножаем первую строку на –2: (–2, –4, 2, –18). И
последовательно проводим (опять же мысленно или на
черновике) сложение, ко второй строке прибавляем
первую строку, уже умноженную на –2:
• Аналогично разбираемся с третьей строкой (3,
2, –5, –1). Чтобы получить на первой позиции
ноль, нужно к третьей строке прибавить
первую строку, умноженную на –3.
• Не нужно считать всё сразу и одновременно. Порядок
вычислений
и
«вписывания»
результатов последователен и обычно такой: сначала
переписываем первую строку, и пыхтим себе
потихонечку
–
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО
и ВНИМАТЕЛЬНО:
• Далее нужно получить единицу на следующей
«ступеньке»:
• В данном примере это сделать легко, вторую
строку делим на –5 (поскольку там все числа
делятся на 5 без остатка). Заодно делим третью
строку на –2, ведь чем меньше числа, тем
проще решение:
• Для этого к третьей строке прибавляем
вторую строку, умноженную на –2:
• В результате элементарных преобразований
получена эквивалентная исходной система
линейных уравнений:
• Теперь в действие вступает обратный ход
метода Гаусса. Уравнения «раскручиваются»
снизу вверх.
• В третьем уравнении у нас уже готовый
результат: z=4
• Смотрим на второе уравнение: y-z=1.
Y-4=1
Y=5
• Значение «зет» уже известно, таким образом:
X+2*5-4=9
X=3
Ответ: (3;5;4)
15. Выводы:
• Метод Гаусса универсальный, позволяет решать любую СЛАУ.• Слау может иметь единственное решение, если расширенная
матрица преобразуется в треугольную, причем имеет уравнение
вида а*х=в.
• Слау может иметь бесконечно много решений, если, если
матрица преобразуется в трапецеидальный вид.
• Слау не имеет решения, если расширенная матрица
0*х=а
Спасибо за внимание
English Русский Правила
Лекция 3. Понятие системы линейных уравнений. Метод Гаусса. Метод Крамера.
Элементы линейной алгебры.
Лекция 3. Понятие СЛУ. Метод Гаусса. Метод Крамера
Лекция 3. Понятие системы линейных уравнений. Метод Гаусса. Метод Крамера.
1.1 Понятие системы линейных уравнений.
Определение 1. Системой линейных уравнений, содержащей m уравнений и n неизвестных, называется система вида
где числа aij – называются коэффициентами системы, числа bij – свободными членами.
Определение 2. Система уравнений называется совместной, если она имеет хотя бы одно решение, и несовместной, если она не имеет ни одного решения.
Определение 3. Совместная система называется определенной, если она имеет единственное решение, и неопределенной, если она имеет более одного решения.
В последенем случае каждое решение системы называется частным решением системы. Совокупность всех частных решений называется общим решением.
Решить систему – это значит выяснить, совместна она или несовместна. Если совместна, найти ее общее решение.
1.2 Решение систем линейных уравнений. Метод Гаусса.
Пусть дана система m линейных уравнений с n неизвестными:
Матрица А = , составленная из коэффициентов при неизвестных хi (i = 1,2,…n), называется матрицей системы.
Матрица B = , составленная из коэффициентов при неизвестных и свободных членов, называется расширенной матрицей.
Определение 4. Матрица А называется матрицей треугольного вида, если все ее элементы выше (ниже) главной диагонали равны нулю.
Например, А = или В = — матрицы треугольного вида.
Метод Гаусса удобно использовать при решении систем с большим количеством уравнений. Этот метод заключается в последоваетльном исключении неизвестных. Систему линейных уравнений приводят к системе с треугольной матрицей с помощью эквивалентных преобразований. Затем из полученной системы переменные находят с помощью последовательных подстановок.
К эквивалентным преобразованиям относят следующие:
умножение и деление коэффициентов и свободных членов на одно и тоже число, отличное от нуля.
Сложение и вычитание уравнений.
Перестановка уравнений.
Исключение из системы уравнений, в которых все коэффициенты равны нулю.
Пример 1
Решить систему линейных уравнений методом Гаусса:
Выпишем расширенную матрицу системы:
Для упрощения вычислений поменяем первую и вторую строки местами:
Умножим первую строку на –3 и сложим ее со второй строкой. Первую строку умножим на –4 и сложим с третьей сторокой, получим эквивалентную матрицу:
Умножим вторую строку на –1:
Умножим вторую строку на 5 и сложим с третьей строкой:
Разделим третью строку на –11:
Получили матрицу треугольного вида (все элементы ниже главной диагонали равны нулю). Выпишем систему уравнений треугольного вида:
Ответ: х = -1, у = 3, z = 2
1.3 Решение систем линейных уравнений методом Крамера.
Для решения систем линейных уравнений с большим количеством уравнений применяют метод Гаусса. Если же уравнений в системе не так много, то удобнее использовать метод Крамера. Этот метод основан на вычислении определителей.
Пусть дана система n линейных уравнений с n неизвестными:
Составим определитель матрицы системы:
Заменим в определителе первый столбик, соответствующий переменной х1, на столбец свободных членов b1, b2, …,bn, получим определитель х1:
Заменим в определителе второй столбик, соответствующий переменной х2, на столбец свободных членов b1, b2, …,bn, получим определитель х2:
Аналогично поступаем с третьим, четвертым, …, n –ым столбцами определителя . В итоге получим n+1 определитель. Для того, чтобы найти неизвестные х1, х2 , …, хn используем формулы Крамера:
, , …,
При вычислении определителей могут возникнуть следующие случаи:
если определитель матрицы системы отличен от 0, то система линейных уравнений имеет единственное решение;
если определитель матрицы системы равен 0, а среди определителей х1, х2, …, хn есть хотя один отличный от 0, то система линейных уравнений не имеет решений;
если определитель матрицы системы равен 0 и все определители х1, х2, …, хn равны 0, то система линейных уравнений имеет бесконечно много решений.
Пример 3.
Решить систему линейных уравнений методом Крамера:
Выпишем определитель матрицы системы и вычислим его:
Так как 0, то система имеет единственное решение.
Заменим в определителе первый столбик на столбец свободных коэффициентов, получим х :
Заменим в определителе второй столбик на столбец свободных коэффициентов, получим у :
Найдем значения переменных х и у по формулам Крамера:
,
Ответ: (-3;1)
Пример 4.
Решить систему линейных уравнений методом Крамера:
Выпишем определитель матрицы системы и вычислим его:
Так как 0, то система имеет единственное решение.
Заменим в определителе первый столбик на столбец свободных коэффициентов, получим х :
Заменим в определителе первый столбик на столбец свободных коэффициентов, получим у :
Заменим в определителе первый столбик на столбец свободных коэффициентов, получим z :
Найдем значения переменных х , у и z по формулам Крамера:
, ,
Ответ: (-1; 1; -2)
7
Роль комплекса пресноводных пойм и приливных болот в сохранении исчезающей дельтовой корюшки
1. Ванноте Р.Л., Миншалл Г.В., Камминс К.В., Седелл Дж.Р., Кушинг К.Э. Концепция речного континуума. Канадский журнал рыболовства и водных наук. 1979 год; 37: 130–137. 10.1139/f80-017 [CrossRef] [Google Scholar]
2. Junk WJ, Bayley PB, Sparks RE. Концепция импульса паводка в системах «река-пойма» В: Dodge DP, редактор. Материалы международного симпозиума по крупным рекам. Canadian Special Publication of Fisheries and Aquatic Sciences 106. Онтарио: Канадский правительственный издательский центр; 1989. стр. 110–127. [Google Scholar]
3. Бейли П.Б. Преимущество паводкового пульса и восстановление речно-пойменных систем. Речные исследования и приложения. 1991 год; 6: 75–86. 10.1002/rrr.3450060203 [CrossRef] [Google Scholar]
4. Opperman JJ, Luster R, McKenney BA, Roberts M, Meadows AW. Экологически функциональные поймы: связность, режим стока и масштаб. Журнал Американской ассоциации водных ресурсов. 2010 г.; 46: 211–226. 10.1111/j.1752-1688.2010.00426.x [CrossRef] [Google Scholar]
5. Бернал Б., Митч В.Дж. Сравнение связывания углерода в сообществах пресноводных водно-болотных угодий умеренного пояса. Биология глобальных изменений. 2012 г.; 18: 1636–1647. 10.1111/j.1365-2486.2011.02619.x [CrossRef] [Google Scholar]
6. Selwood KE, Thomson JR, Clarke RH, McGeoch MA, Mac Nally R. Сопротивление и устойчивость наземных птиц в засушливом климате: поймы рек. предоставить убежище от засухи? Глобальная экология и биогеография. 2015 г.; 24: 838–848. 10.1111/geb.12305 [CrossRef] [Google Scholar]
7. Артингтон А.Х., Годфри П.С., Пирсон Р.Г., Карим Ф., Уоллес Дж. Ценности биоразнообразия оставшихся пресноводных пойменных лагун в сельскохозяйственных водосборах: данные по рыбам биорегиона влажных тропиков, северная Австралия. Сохранение водных ресурсов: морские и пресноводные экосистемы. 2015 г.; 25: 336–352. 10.1002/aqc.2489 [CrossRef] [Google Scholar]
8. Peterson MS. Концептуальное представление о связях между окружающей средой, средой обитания и производством в приливно-отливных устьях рек. Обзоры в области рыболовства. 2003 г.; 11(4): 291–313. 10.1080/106412603
- 844 [CrossRef] [Google Scholar]
- предотвращение инфекции
- способствует заживлению влажных ран
- предотвращение преобразования в более глубокую запись
- уменьшение боли
- позволяет двигаться и работать
- помогает уменьшить опухоль.
- Жидкость пузырей содержит тромбоксан B 2 , мощное сосудосуживающее средство, которое может снизить перфузию. 2,3
- Кожа волдыря отмерла, и ее следует удалить, так как она является потенциальным очагом инфекции.
- Смысл антибактериальной повязки в том, что она контактирует с жизнеспособной кожей – это невозможно, если волдырь не поврежден.
- Неповрежденные волдыри болезненны и ограничивают подвижность, что, в свою очередь, увеличивает отек. Отек тканей увеличивает перфузионное расстояние от капилляров до кожи, что может снизить перфузию кожи и углубить ожог.
9. Шивз М. Последствия экологической связности: мозаика прибрежной экосистемы. Серия «Прогресс морской экологии». 2009 г.; 391: 107–115. 10.3354/meps08121 [CrossRef] [Google Scholar]
10. Соммер Т., Бакстер Р., Гербольд Б. Устойчивость расщепленного хвоста в эстуарии Сакраменто-Сан-Хоакин. Труды Американского рыболовного общества. 1997 год; 126: 961–976. 10.1577/1548-8659(1997)126<0961:ROSITS>
2.3.CO;2 [CrossRef] [Google Scholar]11. Кинг А.Дж., Хамфрис П., Лейк П.С. Пополнение запасов рыбы в поймах: роль закономерностей затопления и характеристик истории жизни. Канадский журнал рыболовства и водных наук. 2003 г.; 60: 773–786. 10.1139/f03-057 [CrossRef] [Google Scholar]
12. Дэвис Б., Джонстон Р., Бейкер Р., Шивз М. Использование рыбы в питомниках водно-болотных угодий со сложной гидрологической связью. ПЛОС ОДИН. 2012 г.; 7(11): e49107 10.1371/journal. pone.0049107 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
13. Соммер Т.Р., Нобрига М.Л., Харрелл В.К., Батам В., Киммерер В.Дж. Пойменное выращивание молоди чавычи: свидетельство ускоренного роста и выживания. Канадский журнал рыболовства и водных наук. 2001 г.; 58: 325–333. 10.1139/cjfas-58-2-325 [CrossRef] [Google Scholar]
14. Шивз М., Бейкер Р., Нагелькеркен И., Коннолли Р.М. Истинная ценность эстуарных и прибрежных питомников для рыбы: сочетание сложности и динамики. Эстуарии и побережья. 2015 г.; 38(2): 404–414. 10.1007/с12237-014-9846-x [CrossRef] [Google Scholar]
15. Takata L, Sommer TR, Conrad JL, Schreier BM. Выращивание и миграция молоди чавычи ( Oncorhynchus tshawytscha ) в пойме крупной реки. Экологическая биология рыб. 2017; 9: 1105–1120. 10.1007/s10641-017-0631-0 [CrossRef] [Google Scholar]
16. Frantzich J, Sommer T, Schreier B. Физические и биологические реакции на течение в приливно-отливном комплексе пресноводных отмелей. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2018; 16:1 Доступно по ссылке: https://escholarship.org/uc/item/6s50h4fb [Google Scholar]
17. Goertler PAL, Sommer TR, Satterthwaite WH, Schreier BM. Комплекс сезонных пойменно-отливных болот поддерживает вариации размеров молоди чавычи ( Oncorhynchus tshawytscha ). Экология пресноводных рыб. 2017; 00:1–14. 10.1111/eff.12372 [CrossRef] [Google Scholar]
18. Kingsford RT. Экологическое воздействие плотин, отвода воды и управления реками на заболоченных поймах Австралии. Австралийская экология. 2000 г.; 25: 109–127. 10.1046/j.1442-9993.2000.01036.x [CrossRef] [Google Scholar]
19. Токнер К., Стэнфорд Дж.А. Речные поймы: современное состояние и перспективы развития. Охрана окружающей среды. 2002 г.; 29(3): 308–330. 10.1017/S0376892022X [CrossRef] [Google Scholar]
20. Culliton TJ, Warren MA, Goodspeed TR, Remer DG, Blackwell CM, McDonough JJI. Второй отчет из серии прибрежных тенденций: 50 лет изменения численности населения вдоль побережья страны, 1960–2010 гг. Роквилл: Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований; 1990. [Google Scholar]
21. Holland AF, Sanger DM, Gawle CP, Lerberg SB, Santiago MS, Riekerk GHM, et al. Связи между экосистемами приливных ручьев и ландшафтными и демографическими характеристиками их водоразделов. Журнал экспериментальной морской биологии и экологии. 2004 г.; 298: 151–178. 10.1016/S0022-0981(03)00357-5 [CrossRef] [Google Scholar]
22. Diffenbaugh NS, Swain DL, Touma D. Антропогенное потепление увеличило риск засухи в Калифорнии. Труды Национальной академии наук. 2015 г.; 112(13): 3931–3936. 10.1073/пнас.1422385112 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
23. Atwater BF. Древние процессы на месте южной части залива Сан-Франциско, движение земной коры и изменения уровня моря В: Conomos TJ, редактор. Залив Сан-Франциско: урбанизированное устье: исследования естественной истории залива и дельты Сан-Франциско со ссылкой на влияние человека.
Сан-Франциско: Тихоокеанский отдел/Американская ассоциация развития науки; 1979. С. 31–45. [Академия Google]24. Herbold B, Baltz DM, Brown L, Grossinger R, Kimmerer W, Lehman P, et al. Роль восстановления приливных болот в управлении рыболовством в устье Сан-Франциско. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2014; 12:1 Доступно по адресу: https://escholarship.org/uc/item/1147j4nz [Google Scholar]
25. Whipple AA, Grossinger RM, Rankin D, Stanford B, Askevold RA. Исследование исторической экологии дельты Сакраменто-Сан-Хоакин: изучение закономерностей и процессов. Ричмонд: Институт эстуария Сан-Франциско – Центр водных наук; Доступно по адресу: http://www.sfei.org/DeltaHEStudy [Google Scholar]
26. Cloern JE, Robinson A, Richey A, Grenier L, Grossinger R, Boyer KE, et al. Первичное производство в Дельте: тогда и сейчас. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2016; 14:3 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/8fq0n5gx [Google Scholar]
27. Sommer T, Armor C, Baxter R, Breuer R, Brown L, Chotkowski M, et al. Крах пелагических рыб в верхнем эстуарии Сан-Франциско. Рыболовство. 2007 г.; 32: 270–277. 10.1577/1548-8446(2007)32[270:TCOPFI]2.0.CO;2 [CrossRef] [Google Scholar]
28. Thomson JR, Kimmerer WJ, Brown LR, Newman KB, Mac Nally R, Bennett WA, et al. Байесовский анализ точек изменения тенденций численности пелагических рыб в верхнем эстуарии Сан-Франциско. Экологические приложения. 2010 г.; 20: 1431–1448. 10.1890/09-0998.1 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
29. Moyle PB, Brown LR, Durand JR, Hobbs JA. Дельта-корюшка: история жизни и упадок некогда многочисленного вида в устье Сан-Франциско Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2016; 14:2 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/09k9f76s [Google Scholar]
30. Hobbs J, Moyle PB, Fangue N, Connon RE. Является ли вымирание дельтакорюшки и длинноперой корюшки неизбежным? Мнение и рекомендации по восстановлению. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2017; 15:2 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/2k06n13x [Google Scholar]
31. Хартман Р., Шерман С. Обзор концептуальной модели приливных водно-болотных угодий В: Шерман С., Хартман Р., Контрерас Д., редакторы . Воздействие приливного восстановления водно-болотных угодий на рыб: набор концептуальных моделей. Технический отчет Межведомственной экологической программы 91. Сакраменто: Департамент водных ресурсов Калифорнии; стр. 1–50. [Google Scholar]
32. Geach C, Suria J, Jones G. Delta Smelt In: Sherman S, Hartman R, Contreras D, editors. Воздействие приливного восстановления водно-болотных угодий на рыб: набор концептуальных моделей. Технический отчет Межведомственной экологической программы 91. Сакраменто: Департамент водных ресурсов Калифорнии; 2017. С. 259–304. [Google Scholar]
33. Hobbs JA, Bennett WA, Burton JE. Оценка качества среды обитания аборигенных корюшек (Osmeridae) в зоне низкой солености эстуария Сан-Франциско. Журнал биологии рыб. 2006 г.; 69(3): 907–922. 10.1111/j.1095-8649.2006.01176.x [CrossRef] [Google Scholar]
34. Slater SB, Baxter RD. Диета, выбор добычи и состояние тела корюшки Delta Smelt, Hypomesus transpacificus , в верхнем эстуарии Сан-Франциско. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2014; 12(3). Доступно по адресу: https://escholarship.org/uc/item/52k878sb [Google Scholar]
35. Гамак Б.Г., Хоббс Дж.А., Слейтер С.Б., Акунья С., Тех С. Контаминант и стресс ограничения пищи у исчезающей эстуарной рыбы. Наука о полной окружающей среде. 2015 г.; 532: 316–326. 10.1016/j.scitotenv.2015.06.018 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
36. Hammock BG, Slater SB, Baxter RD, Fangue NA, Cocherell D, Hennessy A, et al. Кормление и метаболические последствия полуанадромии для находящихся под угрозой исчезновения эстуарных рыб. ПЛОС ОДИН. 2017; 12(3): e0173497 10.1371/journal.pone.0173497 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
37. Schemel LE, Sommer TR, Muller-Solger AB, Harrell WC. Гидрологическая изменчивость, химический состав воды и биомасса фитопланктона в большой пойме реки Сакраменто, Калифорния, США Hydrobiologia. 2004 г.; 513: 129–139. 10.1023/B:hydr.0000018178.85404.1c [CrossRef] [Google Scholar]
38. Morgan-King TL, Schoellhamer DH. Поток и удержание взвешенных наносов в комплексе приливно-отливных болот вблизи береговой границы эстуария. Эстуарии и побережья. 2013; 36: 300–318. 10.1007/s12237-012-9574-z [CrossRef] [Google Scholar]
39. Икемияги Н., Тунг А., Францич Дж., Махарджа Б., Шрайер Б. 2013–2014 гг. Отчет о состоянии и тенденциях мониторинга рыболовства в обходе Йоло. Информационный бюллетень межведомственной экологической программы. 2015 г.; 28(2): 16–24. Доступно по адресу: https://www.water.ca.gov/Programs/Environmental-Services/Interagency-Ecological-Program [Google Scholar]
40. Махарджа Б., Икемияги Н., Фарруджиа М.Дж., Агундес Дж., Францич Дж., Шрайер Б. 2014–2015 гг. Отчет о состоянии и тенденциях мониторинга рыболовства в обходе Йоло. Информационный бюллетень межведомственной экологической программы. 2016; 29(2): 32–40. Доступно по адресу: https://www.water.ca.gov/Programs/Environmental-Services/Interagency-Ecological-Program [Google Scholar]
41. Межведомственная экологическая программа (IEP), Schreier B, Davis B, Ikemiyagi N. Межведомственная экологическая программа: данные об уловах рыбы и качестве воды в пойме реки Сакраменто и приливных отмелях, собранные в рамках Программы мониторинга рыбы в обходе Йоло, 1998–2018; 2018 [цитировано 17 октября 2018 г.]. База данных: Инициатива по экологическим данным [Интернет]. Доступно по адресу: 10.6073/pasta/0ab359bec7b752c1f68621f5e1768eb0 [CrossRef]
42. Махарджа Б., Икемияги Н., Шрайер Б. Доказательства увеличения использования обхода Йоло компанией Delta Smelt. Информационный бюллетень межведомственной экологической программы. 2015 г.; 28(1): 13–18. Доступно по адресу: https://www.water. ca.gov/Programs/Environmental-Services/Interagency-Ecological-Program [Google Scholar]
43. Нобрига М.Л., Соммер Т.Р., Фейрер Ф., Флеминг К. Долгосрочные тенденции пригодность летней среды обитания для дельта-корюшки, Транспасификус . Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2008 г.; 6:1 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/5xd3q8tx [Google Scholar]
44. Storm-Suke A, Dempson JB, Caron F, Power M. Влияние консервации формалина и этанола на отолит δ 18 O сигнатуры стабильных изотопов. Быстрые коммуникации в масс-спектрометрии. 2007 г.; 21(4): 503–508. 10.1002/рсм.2850 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
45. Уайт Дж., Бакстер Р. 2016. отчет о состоянии и тенденциях пелагических рыб в верхнем эстуарии Сан-Франциско. Информационный бюллетень межведомственной экологической программы. 2017; 30(2): 3–11. Доступно по адресу: https://www.water.ca.gov/Programs/Environmental-Services/Interagency-Ecological-Program [Google Scholar]
46. Соммер Т., Мехиа Ф. Место, которое можно назвать домом: синтез среды обитания дельта-корюшки в верхнем эстуарии Сан-Франциско. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2013; 11:2 Доступно по адресу: http://www.escholarship.org/uc/item/32c8t244 [Google Scholar]
47. Sommer T, Mejia FH, Nobriga ML, Feyrer F, Grimaldo L. Нерестовая миграция корюшки дельты в устье Верхнего Сан-Франциско. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2011 г.; 9:2 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/86m0g5sz [Google Scholar]
48. Фиш К.М., Махарджа Б., Бертон Р.С., Мэй Б. Гибридизация дельтовой корюшки и двух других видов семейства Osmeridae в дельте залива Сан-Франциско. Генетика сохранения. 2014; 15: 489–494. 10.1007/s10592-013-0555-y [CrossRef] [Google Scholar]
49. Мойл П.Б. Внутренние рыбы Калифорнии: пересмотрено и дополнено. Беркли: Калифорнийский университет Press; 2002. [Google Scholar]
50. Бенджамин А., Саглам И.К., Махарджа Б., Хоббс Дж., Хун Т. С. , Фингер А.Дж. Использование однонуклеотидных полиморфизмов выявляет обратное скрещивание и неправильную идентификацию видов среди трех осмерид в устье Сан-Франциско. Генетика сохранения. 2018; 19(3): 701–712. 10.1007/s10592-018-1048-9 [CrossRef] [Google Scholar]
51. Hobbs JA, Bennett WA, Burton JE, Baskerville-Bridges B. Модификация модели биологического перехвата для учета онтогенетических эффектов у разводимой в лаборатории дельты Корюшка ( Hypomesus transpacificus ). Вестник рыболовства. 2007 г.; 105: 30–38. [Google Scholar]
52. R Core Team. R: Язык и среда для статистических вычислений. R Фонд статистических вычислений. 2016; Доступно: https://www.R-project.org/ [Google Scholar]
53. Бейтс Д., Махлер М., Болкер Б., Уокер С. Подгонка линейных моделей смешанных эффектов с использованием lme4. Журнал статистического программного обеспечения. 2015 г.; 67: 1–48. 10.18637/jss.v067.i01 [CrossRef] [Google Scholar]
54. Hothorn T, Bretz F, Westfall P. Синхронный вывод в общих параметрических моделях. Биометрический журнал. 2008 г.; 50: 346–363. 10.1002/bimj.200810425 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
55. Chipps SR, Garvey JE. Оценка рационов и режимов кормления В: Guy CS, Brown ML, editors. Анализ и интерпретация данных пресноводного рыболовства. Bethesda: Американское рыболовное общество; 2007. стр. [Google Scholar]
56. Браун Л.Р., Комороске Л.М., Вагнер Р.В., Морган-Кинг Т., Мэй Дж.Т., Коннон Р.Э. и соавт. Комбинированные климатические модели уменьшенного масштаба и экофизиологические показатели прогнозируют сжатие среды обитания исчезающей эстуарной рыбы. ПЛОС ОДИН. 2016; 11: e0146724 10.1371/журнал.pone.0146724 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
57. Bennett WA. Критическая оценка популяции дельтовой корюшки в эстуарии Сан-Франциско, Калифорния. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2005 г.; 3:2 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/0725n5vk [Google Scholar]
58. Уильямс А.П., Сигер Р., Абацоглу Дж.Т., Кук Б.И., Смердон Дж.Е., Кук Э.Р. Вклад антропогенного потепления в засуху в Калифорнии в 2012–2014 гг. Письма о геофизических исследованиях. 2015 г.; 42: 6819–6828. 10.1002/2015gl064924 [CrossRef] [Google Scholar]
59. Роуз К.А., Киммерер В.Дж., Эдвардс К.П., Беннетт В.А. Индивидуальное моделирование динамики популяции дельта-корюшки в верхнем эстуарии Сан-Франциско: I. Описание модели и исходные результаты. Труды Американского рыболовного общества. 2013; 142: 1238–1259. 10.1080/00028487.2013.799518 [CrossRef] [Google Scholar]
60. Роуз К.А., Киммерер В.Дж., Эдвардс К.П., Беннетт В.А. Индивидуальное моделирование динамики популяции дельта-корюшки в верхнем эстуарии Сан-Франциско: II. Альтернативные базовые показатели и хорошие и плохие годы. Труды Американского рыболовного общества. 2013; 142: 1260–1272. 10.1080/00028487.2013.799519 [CrossRef] [Google Scholar]
61. Kimmerer WJ, Rose KA. Индивидуальное моделирование динамики популяции дельта-корюшки в верхнем эстуарии Сан-Франциско III. Эффекты уноса смертности и изменения в добыче. Труды Американского рыболовного общества. 2018; 147: 223–243. 10.1002/tafs.10015 [CrossRef] [Google Scholar]
62. Фейрер Ф., Нобрига М.Л., Зоммер Т.Р. Тенденции за несколько десятилетий для трех исчезающих видов рыб: модели и механизмы среды обитания в эстуарии Сан-Франциско, Калифорния, США. Канадский журнал рыболовства и водных наук. 2007 г.; 64: 723–734. 10.1139/f07-048 [CrossRef] [Google Scholar]
63. Полански Л., Ньюман К.Б., Нобрига М.Л., Митчелл Л. Пространственно-временные модели эстуарных видов рыб для выявления закономерностей и факторов, влияющих на их распространение и численность. Эстуарии и побережья. 2017. 10.1007/s12237-017-0277-3 [CrossRef] [Google Scholar]
64. Баскервиль-Бриджес Б., Линдберг Ю.С., Дорошов С.И. Влияние интенсивности света, концентрации водорослей и плотности добычи на пищевое поведение личинок дельта-корюшки В: Фейрер Ф., Браун Л.Р., Браун Р.Л., Орси Дж.Дж., редакторы. История ранней жизни рыб в устье и водоразделе Сан-Франциско. Bethesda: Американское рыболовное общество; 2004. стр. 219–227. [Google Scholar]
65. Hasenbein M, Komoroske LM, Connon RE, Geist J, Fangue NA. Мутность и соленость влияют на эффективность кормления и физиологический стресс корюшки, находящейся под угрозой исчезновения. Интегративная и сравнительная биология. 2013; 53: 620–634. 10.1093/icb/ict082 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
66. Cloern JE, Jassby AD. Движущие силы изменений в эстуарно-прибрежных экосистемах: открытия четырех десятилетий исследований в заливе Сан-Франциско. Обзоры геофизики. 2012 г.; 50: RG4001 10.1029/2012RG000397 [CrossRef] [Google Scholar]
67. Latour RJ. Объяснение закономерностей численности пелагических рыб в дельте Сакраменто-Сан-Хоакин. Эстуарии и побережья. 2016; 39: 233–247. 10.1007/s12237-015-9968-9 [CrossRef] [Google Scholar]
68. Джеффрис К.М., Коннон Р.Е., Дэвис Б.Е., Комороске Л.М., Бриттон М.Т., Соммер Т. и соавт. Воздействие высоких температур на находящихся под угрозой эстуарных рыб в периоды сильной засухи. Журнал экспериментальной биологии. 2016; 219: 1705–1716. 10.1242/джеб.134528 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
69. Lehman PW, Mayr S, Mecum L, Enright C. Пресноводные приливные водно-болотные угодья острова Свободы, Калифорния, были как источником, так и поглотителем неорганических и органических материалов в устье Сан-Франциско. . Водная экология. 2010 г.; 44: 359–372. 10.1007/s10452-009-9295-y [CrossRef] [Google Scholar]
70. LaCava M, Fisch K, Nagel M, Lindberg J, May BP, Finger AJ. Нерестовое поведение культивируемой дельта-корюшки в консервационном инкубатории. Североамериканский журнал аквакультуры. 2015 г.; 77(3): 255–266. 10.1080/15222055.2015.1007192 [CrossRef] [Google Scholar]
71. Khanna S, Santos MJ, Hestir EL, Ustin SL. Динамика растительного сообщества относительно изменения распространения высокоинвазивного вида Eichhornia crassipes : перспектива дистанционного зондирования. Биологические вторжения. 2012 г.; 14(3): 717–733. 10.1007/s10530-011-0112-x [CrossRef] [Google Scholar]
72. Махарджа Б., Фарруджиа М.Дж., Шрайер Б., Соммер Т. Доказательства сдвига в прибрежном рыбном сообществе дельты Сакраменто-Сан-Хоакин. ПЛОС ОДИН. 2017; 12: e0170683 10.1371/журн.pone.0170683 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
73. Шрайер Б.М., Бэрвальд М.Р., Конрад Дж.Л., Шумер Г., Мэй Б. Изучение хищничества корюшки дельты ранней стадии жизни в устье Сан-Франциско с использованием ДНК Анализ диеты. Труды Американского рыболовного общества. 2016; 145: 723–733. 10.1080/00028487.2016.1152299 [CrossRef] [Google Scholar]
74. Махарджа Б., Конрад Дж.Л., Люшер Л., Шрайер Б.М. Тенденции численности, распространение и ассоциации среды обитания инвазивного серебряного берега Миссисипи ( Menidia audens ) в дельте Сакраменто-Сан-Хоакин, Калифорния, США. Устье Сан-Франциско и наука о водоразделах. 2016; 14:1 Доступно по адресу: http://escholarship.org/uc/item/55f0s462 [Google Scholar]
75. Komoroske LM, Connon RE, Lindberg J, Cheng BS, Castillo G, Hasenbein M, et al. Онтогенез влияет на чувствительность исчезающих рыб к стрессорам изменения климата. Физиология сохранения. 2014; 2: cou008 10.1093/conphys/cou008 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
76. Swanson C, Reid T, Young PS, Cech JJ Jr. Сравнительная экологическая устойчивость корюшки дельты ( Hypomesus transpacificus ) и интродуцированной вакасаги ( H . nipponensis ) в измененном эстуарии Калифорнии. Экология. 2000 г.; 123: 384–390. 10.1007/s004420051025 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
RACGP — Перевязочные материалы для лечения ожогов
Справочная информация
Ожоговые травмы являются распространенными и дорогостоящими; каждый год регистрируется более 200 000 случаев, что обходится австралийскому сообществу в 150 миллионов долларов. Лечение небольших ожогов в обществе можно улучшить с помощью надлежащей первой помощи, хороших перевязок и обработки ран. Это может снизить риск того, что ожог станет более глубоким или инфицированным, и потенциально может снизить потребность в осмотре специалистом или хирургическом вмешательстве.Цель
Целью данной статьи является предоставление медицинским работникам информации о патофизиологии прогрессирования ожоговой раны. Эта информация включает цели перевязок ожоговых ран и показания к различным типам перевязок при различной глубине ожога, преимущества удаления волдырей и обоснование рекомендаций, данных пациентам после заживления ожоговой раны.Обсуждение
В этой статье представлена схема, используемая Государственной ожоговой службой Западной Австралии, с помощью которой клиницисты могут понять потребности конкретной ожоговой раны и применить эти принципы при выборе подходящей повязки для своего пациента. Каждое вмешательство в путешествие пациента с ожоговой травмой влияет на их конечный результат. Эффективно леча все ожоговые травмы на каждом этапе, мы можем снизить заболеваемость ожогами в обществе.При рассмотрении повязок при ожогах полезно помнить теорию модели ожоговой раны Джексона (рис. 1). Внутренняя зона ожога является зоной коагуляции. Эта область мертва, и ни один клиницист не может вернуть ее к жизни. Наружная зона ожога называется зоной гиперемии. Это реактивная зона воспаления в ответ на травму, которая может возникнуть при неожоговых травмах, таких как травма, и нормализуется в течение нескольких часов после травмы. Средняя зона ожога называется зоной стаза, которая является целью хорошей помощи при ожогах, такой как эффективная первая помощь и перевязки. Хорошая первая помощь и обработка ран могут значительно снизить потребность в пересадке кожи, 1 , просто дав этой средней зоне возможность восстановиться, а не углубиться и стать частью зоны коагуляции. Эта модель помогает объяснить динамическую природу ожоговых травм и то, как оценка ожога во время травмы может отличаться по размеру и глубине от оценки той же травмы через 48 часов.
Рис. 1. Модель ожоговой раны Джексона
Воспроизведено с разрешения Австралийского института заживления ран. Модель ожоговой раны Джексона. Перт: WHIA, 2017.
Если зона коагуляции велика, вероятно, пациенту потребуется специализированное лечение и хирургическое вмешательство. Тем не менее, хорошее начальное лечение, включая перевязки, все же может предотвратить увеличение и глубину ожога, пока пациент ожидает осмотра или перевода.
Назначение повязок при ожогах
При выборе повязки при ожоговой травме важно учитывать размер и глубину ожога, а также цель наложения повязки.
Поверхностный эпидермальный ожог (например, солнечный ожог, незначительный ошпаривание, кратковременный внезапный ожог, при котором имеется эритема кожи, но нет повреждений кожи или образования волдырей) не требует повязки и применения смягчающего или увлажняющего средства для охлаждения неповрежденной, но уместна болезненная красная кожа (рис. 2).
Рисунок 2. Поверхностный эпидермальный ожог
Поверхностный кожный ожог (например, ожог горячей водой, при котором на коже образуются пузыри над влажной, розовой и болезненной дермой) требует повязки для впитывания жидкости, предотвращения мацерации и герметизации раны. рану из внешней среды, чтобы уменьшить боль и инфекцию (рис. 3).
Рисунок 3. Поверхностный кожный ожог
Глубокий кожный или полнослойный ожог (например, продолжительное пламя, контактный ожог, при котором кожа под лопнувшим или разрушенным волдырем менее болезненна и имеет постоянный красный или бледно-белый цвет из-за к поврежденным кровеносным сосудам, белкам и нервным окончаниям) потребуется повязка для удаления и подтяжки омертвевшей кожи, если это небольшая область, или временная подготовка к операции, если это большая площадь (рис. 4).
Рисунок 4. Глубокий кожный/полнослойный ожог
Отсюда следует, что разные ожоги требуют разных повязок. Общие цели любой перевязки ожоговой раны, независимо от размера и глубины ожога, включают:
Санация волдырей
Лечение санации волдырей до сих пор вызывает споры; тем не менее, ожоговая служба авторов, в соответствии с литературными обзорами имеющихся данных, 2 поддерживает практику обработки волдыря по следующим причинам: -как довольно быстро) может оказывать давление на нижележащую дерму, что, в свою очередь, может уменьшить перфузию и потенциально усугубить ожоги.
Если лечащий врач не имеет опыта или уверенности в санации волдыря, то рекомендуется «отрезать» верхнюю часть волдыря стерильными ножницами, чтобы снять с него крышу, способствовать выходу жидкости из волдыря и облегчить боль.
Первичные повязки при ожогах
Ожоговые раны динамичны и меняются по внешнему виду, особенно в первые 48 часов. Таким образом, практика ожоговой службы авторов заключается в рассмотрении ожогов через 48 часов до принятия решения относительно окончательной перевязки или хирургического вмешательства. Из этого следует, что первоначальная ожоговая повязка должна оставаться неповрежденной в течение 48 часов и предотвращать инфекцию. Микробиологический и инфекционный риск в Австралии уникален из-за очень изменчивого климата и длительных сроков обращения в некоторых сельских районах за медицинской помощью. 4 Было показано, что использование антимикробных повязок в такой среде улучшает результаты за счет снижения инфекции. 5,6 Повязки с нанокристаллическим серебром (например, Acticoat) медленно высвобождают серебро, токсичное для микроорганизмов, в ложе ожоговой раны. В ожоговой службе авторов принято перевязывать все ожоги этой повязкой в течение первых 48 часов. Практические советы по использованию нанокристаллических повязок включают:
- смачивание серебряных повязок стерильной водой (не физиологическим раствором — ион хлорида может связываться с ионом серебра, уменьшая количество серебра, доставляемого в рану)
- наложение вторичной повязки сверху
- влажная марля, затем сухая марля и бинт или липкая повязка
- эту наружную повязку можно повторно увлажнить, что позволит повязке продолжать высвобождать ионы серебра в течение нескольких дней.
Ожоговые повязки через 48 часов
Через 48 часов серебряную повязку снимают и проводят оценку ожоговой травмы. В ожоговой службе авторов серебряные повязки обычно не продолжаются после 48 часов. Хотя серебряные повязки токсичны для бактерий, есть некоторые доказательства in vitro, что они ингибируют кератиноциты и фибробласты, что потенциально может увеличить время заживления. 7,8 Исключением может быть случай, когда ожог поздно обратился к врачу и оказался инфицированным или критически колонизированным (например, зеленый цвет указывает на Pseudomonas ). В этом случае нанокристаллическое серебро будет нанесено еще на 48 часов.
Повязки, которые можно использовать по истечении этого времени, кратко описаны ниже с показаниями для каждой из них. Доступны и другие перевязочные материалы, и все они могут быть получены через Интернет или через другие соглашения о закупках, но цены будут различаться.
- Гидроколлоиды (например, Дуодерм [15 х 15 см, толщина/толщина]; Грануфлекс)
- сшитые клейкие повязки из желатина, пектина и карбоксиметилцеллюлозы
- подходит для ожогов с малой/умеренной экссудацией – связывает и удерживает экссудат в виде геля внутри повязки
- подходит для всех глубин прожига
- водоотталкивающий и удобный
- используйте жидкие гидроколлоиды для педиатрических повязок, а густые гидроколлоиды для взрослых
- NB зловонный экссудат можно принять за инфекцию
- Поролоны (например, Allevyn [серебристый 10 x 10 см]; Biatain [серебристый 10 x 10 см]; Mepilex [серебристый 10 x 10 см; обычный 10 x 10 см])
- пенопластовые повязки с высокой абсорбирующей способностью, подходящие для ожогов с сильным экссудатом
- доступен в обычном и серебристом цветах
- хорошо впитывает экссудат и, следовательно, помогает контролировать и предотвращать гипергрануляцию и мацерацию
- уменьшить потребность в смене повязок из-за мокрых повязок
- Альгинаты (например, Algisite M [10 x 10 см]; Kaltostat)
- высокоабсорбирующие, биоразлагаемые повязки, полученные из морских водорослей и содержащие кальций
- применение на влажной гранулирующей ткани или на небольших поверхностных ожогах кожи
- хорош для гемостаза при хрупком/поверхностном кровотечении
- подходит для слизистых ран с умеренной и сильной экссудацией – превращается в гель при контакте с раневым экссудатом
- полезно под ретенционными повязками, такими как Fixomull или Hypafix, для фиксации (по опыту авторов, прямое наложение ретенционных повязок на ожоги может травмировать только что заживший эпидермис, и их будет трудно и неудобно снимать)
- необходимо пропитать водой или маслом для удаления альгинатов Ретенционная повязка
- может быть удалена с помощью пропитки водой или спреями для удаления клея, такими как Niltac или Appeel .
- Гидрогели (например, Intrasite [8 г]; Hydrosorb [10 x 10 см])
- гидрофильные интерактивные повязки с очень высоким содержанием воды
- способен отдавать воду на место ожога и регидратировать сухой струп или некротический струп, а также абсорбировать экссудат
- подходит для сухих или слизистых ожогов, требующих обработки
- подходит для всех глубин ожогов, но особенно для средних и глубоких ожогов
- без вреда для грануляционной ткани или эпителизации.
Постзаживляющая повязка/уход за раной
Все ожоги на ранней стадии заживления требуют увлажняющего крема и защиты от солнца. Недавно заживший эпидермис сухой и может иметь повышенную активность меланоцитов при воздействии солнечного света после ожоговой травмы, 9,10 вызывает постоянную гиперпигментацию. Текущий совет службы ожогов авторов — использовать солнцезащитный крем с фактором защиты 50 (SPF50) и избегать длительного прямого солнечного света в течение двух лет.
Время, необходимое для заживления консервативно леченного ожога, влияет на формирование рубца. Ожоги, заживление которых занимает более 21 дня, сопровождаются преувеличенным воспалением и высоким уровнем гипертрофических рубцов. 11 Очевидно, это связано с глубиной ожога, так как поверхностные ожоги заживают быстро, а более глубокие медленнее. На этот риск могут влиять дополнительные факторы пациента, такие как тип пигментированной кожи и личный/семейный анамнез плохого рубцевания. Этим пациентам может потребоваться направление в местную службу трудотерапии для лечения рубцов с помощью силикона и компрессионной одежды или в ожоговую службу для рассмотрения вопроса о ревизии рубцов с помощью лазера или хирургии.
Заключение
Небольшие ожоги можно хорошо лечить в условиях амбулаторного лечения при правильном уходе за раной и соответствующих повязках. Ожоговая служба авторов рекомендует санацию волдырей с последующим 48-часовым наложением повязок из нанокристаллического серебра, прежде чем будет принято решение относительно глубины ожога.