ЗАВИСИМОСТЬ ОСТЕОГЕННОГО ЭФФЕКТА ОТ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК КОСТНЫХ СТРУКТУР

Purpose of the study: to evaluate osteogenic rate of various characteristics of mechanical loading based on the authors’ data as well as literature analysis.Literature analysis proved that clinical outcome of physical training can be achieved not only by increasing the mechanical load but also by altering number of load iterations, rate of load acceleration, frequency of cyclic load, rest interval, distribution of load across the skeleton. Presented data provides a reasonable basis to apply alterations of all above-mentioned load characteristics to obtain clinical effect and customize every single baseline exercise plan to gain a maximum treatment and preventive effect in individuals with high risk of osteoporotic fractures.Цель: на основании собственных данных и анализа литературы оценить степень остеогенности различных характеристик механических нагрузок. Анализ литературы по теме исследования показывает, что клинического результата физических тренировок можно достичь не только путем увеличения механических нагрузок, но и при изменении количества их повторений, скорости нарастания нагрузки, частоты циклических нагрузок, длительности интервала отдыха между ними, распределения нагрузок в пространстве скелета. Представленные в работе данные позволяют обоснованно использовать изменение каждой из перечисленных характеристик для получения клинического эффекта и формировать на индивидуальной основе минимально необходимый режим тренировок, обеспечивающий максимальный лечебно-профилактический эффект у лиц с высоким риском остеопоротических переломов

Perturbation-induced radiation by the Ablowitz-Ladik soliton

An efficient formalism is elaborated to analytically describe dynamics of the Ablowitz-Ladik soliton in the presence of perturbations. This formalism is based on using the Riemann-Hilbert problem and provides the means of calculating evolution of the discrete soliton parameters, as well as shape distortion and perturbation-induced radiation effects. As an example, soliton characteristics are calculated for linear damping and quintic perturbations.Comment: 13 pages, 4 figures, Phys. Rev. E (in press

Влияние воды, различных включений и замещений на физико-химические свойства биоапатита и механические свойства минерализованных тканей

Basing on scientific publications and original research the authors specified the effect of incorporation and adsorption of different ions and water molecules on physical, chemical and mechanical properties of bioapatite and determined new directions for investigations of intercrystallite interactions in nanoscale. Inner structure of the apatite crystallites more adaptable to chemical substitutions in comparison with other minerals controls their important characteristics such as a size, solubility, hardness, fragility, formability and thermal stability. The water molecules incorporated in crystallites and adsorbed on their surfaces stabilize them. In case the distances between crystallites become shorter than 10 nm the water molecules adsorbed on their surface play dominant role in bonding between the crystallites. This bond determines the main mechanical properties of bones. We bring forward a suggestion that theoretical model developed on the basis of near edge X-ray spectroscopic studies of bones using the contemporary high brilliant sources of X-ray radiation (synchrotrons and X-ray free electrons lasers) will allow to receive new quantitative data on local electronic and atomic structure (coordination numbers, ionic charges, interatomic distances interatomic and intercrystallite forces) of nanoelements in osseous tissue. The investigation results must bring to construction of new morphologically correct model providing deeper understanding of processes occurring in mineral matrix and mechanical properties of bones.На основе результатов собственных исследований и данных литературы охарактеризованы влияние на физико-химические и механические свойства биоапатита, инкорпорации в его структуру и абсорбции на его поверхности различного рода ионов и воды, а также определены дальнейшие пути изучения механизмов межкритсталлитных взаимодействий в наномасштабе. Внутренняя структура кристаллитов апатита более гибкая, чем у большинства других минералов, и относительно легко приспосабливается к химическим замещениям, которые и определяют его биологически значимые характеристики, такие как размер, растворимость, твердость, хрупкость, деформируемость и тепловая стабильность. В этих условиях молекулы воды, включенные в структуру кристаллита и адсорбированные на его поверхности, являются стабилизирующим фактором. При сближении поверхностей кристаллитов на расстояни