Validation of On-Orbit Methodology for the Assessment of Cardiac Function and Changes in the Circulating Volume Using Ultrasound and "Braslet-M" Occlusion Cuffs

Recent advances in remotely guided imaging techniques on ISS allow the acquisition of high quality ultrasound data using crewmember operators with no medical background and minimal training. However, ongoing efforts are required to develop and validate methodology for complex imaging protocols to ensure their repeatability, efficiency, and suitability for use aboard the ISS. This Station Developmental Test Objective (SDTO) tests a cardiovascular evaluation methodology that takes advantage of the ISS Ultrasound capability, the Braslet-M device, and modified respiratory maneuvers (Valsalva and Mueller), to broaden the spectrum of anatomical and functional information on human cardiovascular system during long-duration space missions. The proposed methodology optimizes and combines new and previously demonstrated methods, and is expected to benefit medically indicated assessments, operational research protocols, and data collections for science. Braslet-M is a current Russian operational countermeasure that compresses the upper thigh to impede the venous return from lower extremities. The goal of the SDTO is to establish and validate a repeatable ultrasound-based methodology for the assessment of a number of cardiovascular criteria in microgravity. Braslet-M device is used as a means to acutely alter volume distribution while focused ultrasound measurements are performed. Modified respiratory maneuvers are done upon volume manipulations to record commensurate changes in anatomical and functional parameters. The overall cardiovascular effects of the Braslet-M device are not completely understood, and although not a primary objective of this SDTO, this effort will provide pilot data regarding the suitability of Braslet-M for its intended purpose, effects, and the indications for its use

The relationship of emotional orientation, styles of humor with emotional burnout in teachers of preschool educational institutions

The article considers the problem of burnout among preschool teachers. The professional work of PEI teachers is distinguished by a high emotional burden, increased requirements for maintaining a professional level, as well as an insufficiently high public assessment of social status.В статье рассмотрена проблема эмоционального выгорания у педагогов дошкольного образования. Профессиональный труд педагогов ДОУ отличает высокая эмоциональная напряженность, повышенные требования к поддержанию профессионального уровня, а также недостаточно высокая общественная оценка социального статуса

Validation of On-Orbit Methodology for the Assessment of Cardiac Function and Changes in the Circulating Volume Using "Braslet-M" Occlusion Cuffs

BACKGROUND: The transition to microgravity eliminates the hydrostatic gradients in the vascular system. The resulting fluid redistribution commonly manifests as facial edema, engorgement of the external neck veins, nasal congestion, and headache. This experiment examined the responses to modified Valsalva and Mueller maneuvers as measured by cardiac and vascular ultrasound in a baseline microgravity steady state, and under the influence of thigh occlusion cuffs (Braslet cuffs). METHODS: Nine International Space Station crewmember subjects (Expeditions 16 - 20) were examined in 15 experiment sessions 101 46 days after launch (mean SD; 33 - 185). 27 cardiac and vascular parameters were obtained under three respiratory conditions (baseline, Valsalva, and Mueller) before and after tightening of the Braslet cuffs for a total of 162 data points per session. The quality of cardiac and vascular ultrasound examinations was assured through remote monitoring and guidance by Investigators from the NASA Telescience Center in Houston, TX, USA. RESULTS: Fourteen of the 81 measured conditions were significantly different with Braslet application and were apparently related to cardiac preload reduction or increase in the venous volume sequestered in the lower extremity. These changes represented 10 of the 27 parameters measured. In secondary analysis, 7 of the 27 parameters were found to respond differently to respiratory maneuvers depending on the presence or absence of thigh compression, with a total of 11 differences. CONCLUSIONS: Acute application of Braslet occlusion cuffs causes lower extremity fluid sequestration and exerts proportionate measurable effects on cardiac performance in microgravity. Ultrasound techniques measuring the hemodynamic effects of thigh cuffs in combination with respiratory maneuvers may serve as an effective tool in determining the volume status of a cardiac or hemodynamically compromised patient in microgravity

Acute Modifications of Circulating Volume and Respiratory Maneuvers in the Cardiovascular Assessment of Long-Duration Crewmembers

This U.S. - Russian project is aimed at improved assessment of cardiac and vascular parameters associated with circulating volume and its distribution in long-duration space flight. Objective responses to modified Valsalva and Mueller maneuvers were measured by cardiac and vascular ultrasound before, during, and after temporary volume redistribution by means of Braslet-M thigh occlusion cuffs (Russia). Braslet-M cuffs are custom fitted to each crewmember prior to launch on the Soyuz as a Russian countermeasure for space adaptation fluid shift

Аналіз похідних серотоніну в насінні сафлору красильного

Safflower, or American saffron, or wild saffron, or thistle (Carthamus tinctorius L.) is found both in the wild form as a weed and in the cultivated form. About 200 chemical components have been isolated from various organs of safflower, including coumarins, flavonoids, steroids, glycosides, pigments and fatty oils. To date, safflower is used as a dietary supplement with the antidiabetic, antihypertensive, antioxidant, anti-inflammatory, reparative and other types of activity. Taking into account the above-mentioned properties of the plant further pharmacognostic studies of safflower is relevant.Aim. To analyze serotonin derivatives in domestic varieties of safflower.Materials and methods. For the preliminary analysis of serotonin derivatives in the alcoholic extract from safflower seeds the paper and thin layer chromatographies (TLC and PC) were used. For further studies of the chemical composition of the alcoholic extract obtained the high-performance liquid chromatography reversed-phase, UV- and mass-spectroscopy were used.Results and discussion. Using the preliminary chromatographic analysis (TLC and PC) of the safflower seed extracts two substances with an indole heterocycle were identified. On the chromatogram of the HPLC method two dominant substances were detected, for which the UV- and mass-spectra were determined. These compounds were identified as N-feruloylserotonin and N-cumaroylserotonin.Conclusions. For the first time serotonin derivatives have been identified from seeds of domestic varieties of safflower.Сафлор красильный, или американский шафран, или дикий шафран, или красильный чертополох (Carthamus tinctorius L.) встречается как в диком виде, как сорняк, так и культивируется. Из различных частей сафлора красильного выделено около 200 химических компонентов, среди которых кумарины, флавоноиды, стероиды, гликозиды, пигменты и жирные масла. На сегодняшний день сафлор красильный используется в качестве диетических добавок с антидиабетической, антигипертензивной, антиоксидантной, противовоспалительной, репаративной и другими видами активности. Учитывая вышеуказанные свойства растения, дальнейшие фармакогностические исследования сафлора красильного являются актуальными.Целью данной работы был анализ производных серотонина в спиртовом экстракте из семян сафлора красильного.Материалы и методы. Для предварительного анализа производных серотонина в спиртовом экстракте из семян сафлора красильного использовали хроматографию на бумаге и хроматографию в тонком слое сорбента. Для дальнейшего изучения химического состава полученного экстракта использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с обращенной фазой, УФ- и масс-спектроскопией.Результаты и их обсуждение. С помощью предварительного хроматографического анализа (ТСХ и БХ) экстрактов семян сафлора красильного удалось идентифицировать два вещества с индольным гетероциклом. На хроматограмме метода ВЭЖХ было обнаружено два доминирующих вещества, для которых были установлены УФ- и масс-спектры. Данные соединения были идентифицированы как N-феруоилсеротонин и N-кумароилсеротонин.Выводы. Впервые идентифицированы производные серотонина в отечественных сортах семян сафлора красильного.Сафлор красильний, або американський шафран, або дикий шафран, або красильний чортополох (Carthamus tinctorius L.) зустрічається як в дикому вигляді, як бур'ян, так і культивується. З різних органів сафлору красильного виділено близько 200 хімічних компонентів, серед яких кумарини, флавоноїди, стероїди, глікозиди, пігменти та жирні олії. На сьогоднішній день сафлор красильний використовується в якості дієтичних добавок з антидіабетичною, антигіпертензивною, антиоксидантною, протизапальною, репаративною та іншими видами активності. З огляду на вищевказані властивості рослини, подальші фармакогностичні дослідження сафлору красильного являються актуальними.Метою даної роботи був аналіз похідних серотоніну в спиртовому екстракті з насіння сафлору красильного.Матеріали та методи. Для попереднього аналізу похідних серотоніну в спиртовому екстракті з насіння сафлору красильного використовували хроматографію на папері та хроматографію в тонкому шарі сорбенту. Для подальшого вивчення хімічного складу отриманого екстракту використовували метод високоефективної рідинної хроматографії з оберненою фазою, УФ- та мас-спектроскопієюРезультати та їх обговорення. За допомогою попереднього хроматографічного аналізу (ТШХ та ПХ) екстрактів насіння сафлору красильного, вдалося ідентифікувати дві речовини з індольним гетероциклом. На хроматограмі методу ВЕРХ було виявлено дві домінуючі речовини, для яких були встановлені УФ-та мас-спектри. Дані сполуки були ідентифіковані як N-феруоілсеротонін та N-кумароілсеротонін.Висновки. Вперше ідентифіковані похідні серотоніну в вітчизняних сортах насіння сафлору красильного

Right Ventricular Tissue Doppler Assessment in Space During Circulating Volume Modification using the Braslet-M Device

This joint U.S. - Russian work aims to establish a methodology for assessing cardiac function in microgravity in association with manipulation of central circulating volume. Russian Braslet-M occlusion cuffs were used to temporarily increase the volume of blood in the lower extremities, which effectively reduces the volume returning to the heart in the central circulation. A novel methodology was tested on the International Space Station (ISS) to assess the volume status of crewmembers by evaluating the responses to application and release of the Braslet-on-occlusion cuffs, as well as to modified Valsalva and Mueller maneuvers. Baseline echocardiographic tissue Doppler imaging (TDI) of the right ventricular free wall with no Braslet applied shows early diastolic E' (16 cm/sec), late diastolic A' (14 cm/sec), and systolic (12 cm/sec) velocities compatible with normal subjects on Earth. TDI of the RV free wall with Braslet applied shows that early diastolic E' decreased by 50% (8 cm/sec), late diastolic A' increased by 45%, and systolic S' remains unchanged. TDI of the RV free wall approximately 8 beats after the Braslet was released shows early diastolic E' (8 cm/sec), late diastolic A' (12 cm/sec), and systolic S' (13 cm/sec) velocities. During this portion of the release, early diastolic E' did not recover to baseline values but late diastolic A' and systolic S' recovered to pre-Braslet values. The pre-systolic cross-sectional area of the internal jugular vein with Braslet off was 1.07 cm(sup 2) and 1.13 cm(sup 2) 10 min after the Braslet was applied. The presystolic cross-sectional area of the common femoral vein with Braslet off was 0.50 cm(sup 2), and was 0.54 cm(sup 2) 10 min after the Braslet was applied. The right ventricular myocardial performance Tei index also was calculated for comparison with typical values found in healthy subjects on Earth. Baseline and Braslet-on values for Tei index were 0.25 and 0.22 respectively. Braslet Tei indices are within normal ranges found in healthy subjects and temporarily become greater than 0.4 during the dynamic Braslet release portion of this study. Tissue Doppler imaging of the right ventricle revealed that the Braslet influenced cardiac preload and that fluid was sequestered in the lower-extremity interstitial and vascular space after only 10 minutes of application. This report demonstrates that Braslet application affects right ventricular physiology in long-duration space flight based on TDI and that this effect is in part due to venous hemodynamics

НАЕЗД НА ПЕШЕХОДА ПРИ ДВИЖЕНИИ ЗАДНИМ ХОДОМ: ТЕХНИЧЕСКАЯ И ПРАВОВАЯ ОЦЕНКА ДЕЙСТВИЙ ВОДИТЕЛЯ

The article presents a detailed analysis of backover collisions, i.e. traffic accidents involving vehicles moving in reverse. The authors emphasize the lack of adequate methodological support for the investigation of these highly common types of incidents, as well as the misleading language of the Traffic Regulations that often leads to biased verdicts on the driver's fault.Проведен детальный разбор дорожно-транспортного происшествия, связанного с движением транспортного средства задним ходом. Подчеркивается, что отсутствие должного методического обеспечения исследования обстоятельств и расследования данных достаточно распространенных происшествий, а также некорректность формулировок требований Правил дорожного движения во многих случаях приводят к принятию необъективных решений о виновности водителя

Сравнительная оценка результатов измерения емкости вдоха с помощью побудительного спирометра и метода ультразвуковой спирографии в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов

Incentive spirometry is one of the most common methods used for respiratory rehabilitation in the early period after cardiac surgery. Inspiratory capacity values, obtained by a patient using spirometer, are not reliably trusted.Objectives. To compare volumetric parameters measured with incentive spirometer and results obtained with bedside ultrasound-based spirometer to assure the feasibility of the use of incentive spirometry to assess the inspiratory capacity and effectiveness of postoperative respiratory rehabilitation.Materials and methods. The study included 50 patients after elective cardiac surgery. Pulmonary rehabilitation involved the use of various respiratory therapy methods. Spirography was performed before and after each session. Both approaches were used simultaneously to obtain the spirometry maximum inspiratory capacity (SMIC) with a bedside ultrasonic spirography and maximum inspiratory capacity (MIC) index using an incentive spirometer. Patient’s discomfort and adverse events during the procedures were recorded.Results. The absolute values of the MIC measured before and after each session by the two methods were dissimilar, however, the average increment values (6) did not show statistically significant differences. The correlation analysis revealed a strong positive statistically significant relationship between 6 SMIC and 6 MIC (R = 0.74 before the session, R = 0.79 after the session, R = 0.77 across the whole data set, P < 0.01), also consistent with the Bland–Altman analysis, evidencing that more than 95% of all values fell within ± 1.96 SD of the mean difference. The inspiratory spirometry method showed good diagnostic accuracy (sensitivity 87%, specificity 85%, area under the curve (AUC) 0.8 (95% CI: [0.76; 0.83]), P < 0.001). Refusals of procedure were more often documented with ultrasonic spirography.Conclusion. The increment in the inspiratory capacity index measured with incentive spirometer shows good agreement with ultrasonic spirography measurements. Therefore, incentive spirometry can be reliably used to assess the effectiveness of respiratory rehabilitation interventions in cardiac surgery patients during early postoperative period.Побудительная спирометрия относится к наиболее распространенным методам, применяемым для респираторной реабилитации в ранние сроки после кардиохирургических вмешательств. Процедура основана на самостоятельном измерении объема вдоха пациентом, однако остается неясным, насколько можно доверять результатам этих измерений.  Цель исследования. Сравнить волюметрические показатели, измеренные с помощью побудительного спирометра с данными прикроватной ультразвуковой спирометрии и оценить возможность использования побудительной спирометрии для оценки емкости   вдоха и эффективности послеоперационной респираторной реабилитации.Материалы и методы.  В исследование вошли 50 пациентов после плановых кардиохирургических операций. Реабилитацию проводили с использованием различных респираторных методов. До и после каждого сеанса выполняли спирографию с использованием прикроватного ультразвукового спирометра. Оценивали максимальную емкость вдоха (СМЕВд), одновременно определяли  показатель максимальной емкости вдоха (МЕВд) с помощью побудительного спирометра. Регистрировали  нежелательные явления и дискомфорт при проведении процедур.Результаты. Абсолютные величины максимальной емкости вдоха, измеренные до и после каждого сеанса с помощью сравниваемых методов, отличаются, однако средние значения их прироста (Δ) не имели статистически достоверных различий. По результатам корреляционного анализа выявлена сильная положительная статистически достоверная взаимосвязь между Δ СМЕВд и Δ МЕВд (до сеанса r = 0,74, после сеанса r = 0,79, по всему массиву данных r = 0,77,  р<0,01), которая имеет хорошую согласованность по анализу Блэнда–Альтмана, о чем свидетельствует то, что  более 95% значений  находились в пределах  ± 1,96 SD от средней разницы. Метод побудительной спирометрии показал хорошую диагностическую точность при ROC-анализе (чувствительность 87%, специфичность 85%, площадь под кривой (AUC) 0,8 (95% ДИ: [0,76;0,83]), р<0,001). Отказ от процедуры чаще наблюдали при использовании метода ультразвуковой спирографии.Заключение. Прирост показателя емкости вдоха, измеренной с помощью побудительного спирометра, хорошо согласуется с измеренным методом ультразвуковой  спирографии и может использоваться для оценки эффективности реабилитационных мероприятий в раннем послеоперационном периоде у кардиохирургических пациентов

Синтез гідразидів 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти як потенційних протитуберкульозних засобів

Antitubercular drugs are used for a number of decades. In each country where research is conducted strains of mycobacteria that are resistant to one or more drugs have been registered, and it causes tuberculosis with multi-drug resistance (MDR-TB). These strains of M. tuberculosis at least are not sensitive to isoniazid and rifampicin – two most powerful first-line antitubercular drugs. MDR-TB can be treated and cured using the second choice drugs. However, these treatment options are limited and require extensive chemotherapy (the treatment duration is up to two years) with drugs which are of high cost and toxicity. In some cases, a more dangerous drug resistance may develop. Tuberculosis with extensive drug resistance (EDR-TB) is more severe form of MDR-TB caused by bacteria that do not respond to the most effective antitubercular drugs of the second choice with which there are often no any further treatment options for patients. Therefore, the search and development of drugs with the antitubercular activity are important today.Aim. To synthesize and study dibromo-substituted derivatives of ortho-chlorobenzoic acids as potential substances with the antitubercular action.Materials and methods. Hydrazides of 3,5-dibromo-2-chlorobenzoic acid were obtained by two methods – by hydrazinolysis of acid chlorides of the corresponding acids (method 1) and by interaction of 3,5-dibromo-2-chlorobenzoic acid with hydrazines in the presence of carbonyldiimidazole (method 2).Results and discussion. It has been found that the synthesis of hydrazides by method 2 allows obtaining the target compounds with a high yield.Conclusions. According to the literature data the compounds synthesized are promising for the pharmacological screening on the antitubercular activity.Противотуберкулезные лекарственные средства используются в течение целого ряда десятилетий. В каждой стране, где проводятся исследования, зарегистрированы штаммы микобактерий, устойчивые к одному или нескольким препаратам, что приводит к возникновению туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ). Эти штаммы M. tuberculosis по меньшей мере не чувствительны к изониазиду и рифампицину – двум самым мощным противотуберкулезным препаратам первого ряда. МЛУ-ТБ можно лечить и излечивать, используя препараты второго ряда. Однако такие варианты лечения ограничены и требуют проведения экстенсивной химиотерапии (лечение продолжительностью до двух лет) препаратами, которые отличаются высокой стоимостью и токсичностью. В некоторых случаях может развиваться более опасная лекарственная устойчивость. Туберкулез с широкой лекарственной устойчивостью (ШЛУ-ТБ) является более тяжелой формой МЛУ-ТБ, вызываемой бактериями, которые не реагируют на самые эффективные противотуберкулезные препараты второго ряда, при которых у пациентов нередко не остается никаких дальнейших вариантов лечения. Поэтому поиск и создание лекарственных средств с противотуберкулезной активностью является актуальным.Целью данной работы является синтез и исследование дибромзамещённых производных орто-хлорбензойных кислот как потенциальных субстанций с противотуберкулезным действием.Материалы и методы. Гидразиды 3,5 дибром-2-хлорбензойной кислоты получали двумя способами – гидразинолизом хлорангидридов соответствующих кислот (способ 1) и взаимодействием 3,5-дибром-2-хлорбензойной кислоты с гидразином в присутствии карбонилдиимидазола (способ 2).Результаты и их обсуждение. Установлено, что синтез гидразидов по способу 2 позволяет получить целевые соединения с большим выходом.Выводы. Согласно данным литературы синтезированные соединения являются перспективными веществами для фармакологических исследований на противотуберкулезную активность.Протитуберкульозні лікарські засоби використовуються впродовж цілого ряду десятиліть. У кожній країні, де проводяться дослідження, зареєстровані штами мікобактерій, стійкі до одного або декількох препаратів, що зумовлює виникнення туберкульозу з множинною лікарською стійкістю (МЛС-ТБ). Ці штами M. tuberculosis щонайменше не чутливі до ізоніазиду та рифампіцину – двох найпотужніших протитуберкульозних препаратів першого ряду. МЛС-ТБ можна лікувати і виліковувати, використовуючи препарати другого ряду. Однак такі варіанти лікування обмежені і вимагають проведення екстенсивної хіміотерапії (лікування тривалістю до двох років) препаратами, які відрізняються високою вартістю і токсичністю. У деяких випадках може розвиватися більш небезпечна лікарська стійкість. Туберкульоз з широкою лікарською стійкістю (ШЛС-ТБ) є більш важкою формою МЛС-ТБ, що викликається бактеріями, які не реагують на найефективніші протитуберкульозні препарати другого ряду, при яких у пацієнтів нерідко не залишається ніяких подальших варіантів лікування. Тому пошук та створення лікарських засобів з протитуберкульозною активністю є актуальним.Метою даної роботи є синтез і дослідження дибромозаміщених похідних орто-хлоробензойних кислот як потенційних субстанцій з протитуберкульозною дією.Матеріали та методи. Гідразиди 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти отримували двома способами – гідразинолізом хлорангідридів відповідних кислот (спосіб 1) та взаємодією 3,5-дибром-2-хлоробензойної кислоти з гідразином у присутності карбонілдіімідазолу (спосіб 2).Результати та їх обговорення. Встановлено, що синтез гідразидів способом 2 дозволяє отримати цільові сполуки з більшим виходом. Висновки. Згідно з даними літератури синтезовані сполуки є перспективними речовинами для фармакологічних досліджень на протитуберкульозну активність.

Fluid Shifts Before, During, and After Prolonged Space Flight and their Association with Intracranial Pressure and Visual Impairment

With the conclusion of the Space Shuttle program, NASA is focusing on long-duration missions on the International Space Station (ISS) and future exploration-class missions beyond low Earth orbit. Visual acuity changes observed in Space Shuttle crewmembers after their short-duration missions were largely transient, but more than 30% of ISS astronauts experience more profound changes in vision, some with objective structural and functional findings such as papilledema and choroidal folds on ophthalmologic examination. Globe flattening, optic nerve sheath dilatation, optic nerve tortuosity, and other findings have been noted in imaging studies. This pattern is referred to as visual impairment and intracranial pressure (VIIP) syndrome. The VIIP signs and symptoms, as well as postflight lumbar puncture data, suggest that elevated intracranial pressure (ICP) is associated with the space flight-induced cephalad fluid shifts, but this hypothesis has not been systematically tested. The purpose of this study is to objectively characterize the fluid distribution and compartmentalization associated with long-duration space flight, and to correlate the findings with vision changes and other elements of the VIIP syndrome. We also seek to determine whether the magnitude of fluid shifts during space flight, as well as the VIIP-related effects of those shifts, can be predicted by crewmember baseline data and responses to acute hemodynamic manipulations (such as head-down tilt tests) obtained before flight. Lastly, we will evaluate the patterns of fluid distribution in astronaut subjects on the ISS during the use of lower body negative pressure (LBNP) and respiratory maneuvers to characterize and explain general and individual responses during space flight