Some aspects of the mm-adic analysis and its applications to mm-adic stochastic processes

In this paper we consider a generalization of analysis on $p$-adic numbers field to the $m$ case of $m$-adic numbers ring. The basic statements, theorems and formulas of $p$-adic analysis can be used for the case of $m$-adic analysis without changing. We discuss basic properties of $m$-adic numbers and consider some properties of $m$-adic integration and $m$-adic Fourier analysis. The class of infinitely divisible $m$-adic distributions and the class of $m$-adic stochastic Levi processes were introduced. The special class of $m$-adic CTRW process and fractional-time $m$-adic random walk as the diffusive limit of it is considered. We found the asymptotic behavior of the probability measure of initial distribution support for fractional-time $m$-adic random walk.Comment: 18 page

Dissociation in a polymerization model of homochirality

A fully self-contained model of homochirality is presented that contains the effects of both polymerization and dissociation. The dissociation fragments are assumed to replenish the substrate from which new monomers can grow and undergo new polymerization. The mean length of isotactic polymers is found to grow slowly with the normalized total number of corresponding building blocks. Alternatively, if one assumes that the dissociation fragments themselves can polymerize further, then this corresponds to a strong source of short polymers, and an unrealistically short average length of only 3. By contrast, without dissociation, isotactic polymers becomes infinitely long.Comment: 16 pages, 6 figures, submitted to Orig. Life Evol. Biosp

Changes in cornea structure after corneal collagen crosslinking in keratoconus

Introduction. The article considers an objective assessment of the state of morphofunctional status of cornea in keratoconus after a corneal collagen crosslinking procedure.Aim. To assess changes in cornea structure after corneal collagen crosslinking in keratoconus. Materials and methods. The study included 24 patients: 30 eyes with KC stage I–III aged 17 to 42 years. The patients were examined before and after the  corneal collagen crosslinking procedure. The postoperative follow-up period was 12  months. The patients underwent anterior segment OCT (AS-OCT) imaging to assess the demarcation line depth. The cornea and cornea nerve fibers were assessed layer-by-layer using сonfocal laser scanning microscopy, followed by the  analysis of  resulting confocal images through the author’s analysis algorithm.Results and discussion. The epithelialization of the cornea completed on day 3–5 after the procedure. According to OCT findings, the depth of the demarcation line averaged to 260 µm in the center and 140 µm in the periphery. The pronounced edema of the outer stroma was observed during the first-week follow-up, and a decrease in the density and apoptosis of keratocytes was noted during the first month. Over a 3–12-month postoperative follow-up period, the transient lacunar edema regressed and the density of keratocytes was restored to the baseline level. During the first three months, a pronounced disruption of the direction and structure of the cornea nerve fibres is seen.Conclusion. The crosslinking procedure results in changes in the cornea structure, one of which is appearance of the demarcation line in the stroma, which indicates the depth of penetration of the photochemical corneal collagen crosslinking process. The laser corneal confocal microscopy allows to objectively assess the depth of this effect, while the values obtained in the same follow-up periods are comparable with the findings of OCT imaging

Homochiral growth through enantiomeric cross-inhibition

The stability and conservation properties of a recently proposed polymerization model are studied. The achiral (racemic) solution is linearly unstable once the relevant control parameter (here the fidelity of the catalyst) exceeds a critical value. The growth rate is calculated for different fidelity parameters and cross-inhibition rates. A chirality parameter is defined and shown to be conserved by the nonlinear terms of the model. Finally, a truncated version of the model is used to derive a set of two ordinary differential equations and it is argued that these equations are more realistic than those used in earlier models of that form.Comment: 20 pages, 6 figures, Orig. Life Evol. Biosph. (accepted

Потенциал применения динамической термографии кожи после локальной гипотермии

Infrared thermography is one of the widely used non-invasive diagnostic methods. While the procedure is mainly used for early malignant tumor diagnostics, a potential application for thermography was proposed in cardiovascular, skin, autoimmune diseases, arthritis, Reynaud’s syndrome, burns, surgery and therapeutic treatment monitoring. The method of thermographic evaluation has not changed significantly since the end of 20th century. In this study we attempted to characterize the influence of skin capillary blood flow on surface temperature recuperation following local hypothermia. To improve sensitivity and standardize the procedure we developed a study protocol that involves minimizing or excluding the influence of external factors on study results. An original applicator was used to apply dosed hypothermia. Massive porcine tissue block was chosen as a passive model without active heat and mass transfer but with heat capacity, structure and heat dissipation characteristics similar to human tissues. 51 healthy volunteers were assigned to control group, while 16 patients with diabetes mellitus constituted the main study group. Cumulative temperature difference was calculated in all cases. It was 121,8 ± 70,8 °С×s in the control group, 95,6 ± 54,4 °С×s in the main study group and 307,2 ± 43,4 °С×s in the passive model. Based on the study results, we made the following conclusions: absence of heat and mass transfer in the passive model complicates heat balance recuperation due to layered structure of the skin; heat balance recuperation curve is an individual parameter and is not influenced by age or gender.Метод дистанционной инфракрасной термографии – один из неинвазивных диагностических методов, широко применяемых в медицине. Помимо применения для ранней диагностики злокачественных новообразований было предложено его использование при сосудистых заболеваниях, кожных болезнях, ревматических заболеваниях, артритах, синдроме Рейно, ожогах, хирургии, мониторинге эффективности терапевтического лечения и др. Необходимо отметить, что с конца прошлого столетия технический уровень выполнения тестов существенно не менялся. В своей работе мы попытались охарактеризовать вклад капилляров системы кровоснабжения кожи в динамику восстановления температуры поверхности после локальной гипотермии. Для повышения чувствительности и стандартизации метода мы разработали протокол исследования, предполагающий максимальную стандартизацию условий внешней среды или исключение их влияния. Для дозированной локальной холодовой нагрузки использовали оригинальный аппликатор. В качестве пассивной тепловой модели с отсутствием активного тепломассопереноса, но с близкими к человеческим тканям свойствами теплоемкости, структурой и характером кондуктивного перераспределения тепла, была выбрана модель на основе массивного блока тканей свиньи. Группу контроля составили условно здоровые добровольцы. В группу контроля вошли 51 человека, в группу больных диабетом II типа –16 человек. Нами получены показатели интегральной разницы температур. Показатель интегральной разницы температур здорового человека составил 121,8 ± 70,8 °С×c, пассивной модели – 307,2 ± 43,4 °С×c, больного сахарным диабетом – 95,6 ± 54,4 °С×c. Были сделаны следующие выводы: отсутствие тепломассопереноса в пассивной модели усложняет восстановление теплового баланса в виду многослойного строения кожи; кривая восстановления теплового баланса индивидуальна и не зависит от пола и возраста

Электронная микроскопия трабекулярного аппарата человека в норме и при глаукоме

Aqueous humor (AH) outflow resistance is one of the main causes of elevated intraocular pressure (IOP). The ultrastructural trabecular changes are evaluated by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission microscopy (TEM). The trabecular meshwork (TM) consists of the uveal trabecula, the corneoscleral trabecula and the juxtacanalicular tissue, which is attached to the endothelium of the Schlemm’s canal (SC). In primary open-angle glaucoma (POAG), the juxtacanalicular tissue disintegrates, and disorganization of collagen fibers occurs; a homogeneous electron dense material accumulates, which causes obstruction of the SC’s inner wall. It has been suggested that the extracellular matrix of the juxtacanalicular layer plays an important role in AH retention. In patients with pseudoexfoliation glaucoma (PEG), an irregular networklike pseudoexfoliation is formed between the TC fibers, and pigment granules accumulate in the trabecula. In closedangle glaucoma (CAG) the damage occurs in the uveal tract. Also, the role of cell-inflammatory response is significant. Currently, there is no data on what proportion of pathological material in TM can be attributed to electron microscopy artifacts, which appear under extreme conditions. Further research is needed.Сопротивление оттоку внутриглазной жидкости (ВГЖ) является одной из распространенных причин повышения внутриглазного давления (ВГД). Ультраструктурное изменение трабекулярного аппарата изучается при помощи сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и трансмиссионной микроскопии (ТЭМ). Трабекулярная сеть (ТС) состоит из увеальной трабекулы, корнеосклеральной трабекулы и юкстаканаликулярного слоя, прилежащего к эндотелию шлеммова канала (ШК). При первичной открытоугольной глаукоме (ПОУГ) происходит поражение юкстаканаликулярной ткани и дезорганизация коллагеновых волокон; накапливается гомогенный материал повышенной электронной плотности, который вызывает обструкцию пор внутренней стенки ШК. Выдвинуто предположение о существенной роли внеклеточного вещества юкстаканаликулярного слоя ТС в ретенции ВГЖ. При псевдоэксфолиативной глаукоме (ПЭС) между волокнами ТС формируется иррегулярный сетевидный псевдоэксфолиативный материал, накапливаются гранулы пигмента. При закрытоугольной глаукоме (ЗУГ) повреждение с элементами клеточновоспалительной реакции распространяется со стороны увеального тракта. Несмотря на большое количество данных о патологическом материале, присутствующем в ТС при глаукоме, остается неизвестным, какая доля этих находок может быть объяснена артефактами, возникающими под воздействием экстремальных условий на биологические образцы при электронной микроскопии, что требует дальнейших исследований в этой области

Обоснование нейропротекции при глаукоме

Glaucoma is a chronic progressive optic neuropathy, characterized by changes in the optic nerve head (cup) and ganglion cell complex (GCC) loss that lead to field of vision defects. In some patients GCC loss progresses despite intraocular pressure (IOP) level normalization. Today neuroprotection is one of the most promising trends in glaucoma treatment. It is directed at GCC loss prevention in patients with normal-tension glaucoma. Neuroprotection can be direct or indirect, depending on the nature of damaging factors and counteraction mechanisms. Indirect neuroprotection includes IOP level decrease and hemodynamics improvement. Direct neuroprotection can be primary and secondary. Such pharmaceutical groups as NMDA-receptor antagonists and calcium-channel blockers have a direct neuroprotective action. They protect retinal neurons and optic nerve head fibers by blocking the main ischemic cell damage factors and moderate ischemia-associated increase of lipid peroxidation products, free radicals and calcium ions concentration. Secondary neuroprotection drugs influence the delayed neuronal death mechanisms. They include Ginkgo biloba, antioxidants, neurotrophic drugs (Brimonodone, Betaxolol, carbonic anhydrase inhibitors, prostaglandin analogues) and peptide bioregulators. IOP level decrease still remains the main means of glaucoma treatment. One of the questions of considerable substance in IOP lowering achievement is the elaboration of alternative methods aimed at further progression prevention. Based on the latest research, neuroprotective medicine shows promise in GCC loss prevention despite the actual IOP level. This article presents information on a wide range of neuroprotective drugs used in complex glaucoma treatment.Глаукома — это хроническая прогрессирующая оптическая нейропатия, характеризующаяся изменениями головки зрительного нерва (экскавация) и потерей ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) и вследствие этого дефектами полей зрения. Известно, что у некоторых пациентов с глаукомой гибель ГКС продолжается несмотря на нормальные показатели внутриглазного давления (ВГД). Нейропротекция является одним из наиболее перспективных направлений лечения глаукомы. Направлена на предотвращение гибели ганглиозных клеток сетчатки при нормотензивной глаукоме. В зависимости от характера повреждающих факторов и механизмов противодействия им нейропротекция бывает прямая и непрямая, или опосредованная. К непрямой нейропротекции относят снижение ВГД и улучшение гемодинамики. При этом нейропротекторы прямого действия подразделяются на первичные и вторичные. Препараты прямого нейропротекторного действия, такие как антагонисты NMDA-рецепторов, блокаторы кальциевых каналов, обладают защитными свойствами для сетчатки, а именно защищают нейроны сетчатки и волокна зрительного нерва, блокируя основные факторы повреждения клеток, являющиеся следствием развития ишемии и связанные с ней, увеличением концентрации продуктов перекис-ного окисления липидов, свободных радикалов, ионов кальция. Вторичные нейропротекторы направлены на более отсроченные механизмы гибели нейронов. К этой группе относятся такие препараты, как: экстракт гинк-го билоба, антиоксиданты, антиглаукомные препараты с нейротрофическими свойствами (бримонидин, бетак-солол, ингибиторы карбоангидразы, аналоги проста-гландинов), пептидные биорегуляторы. Снижение ВГД по-прежнему является основным средством лечения глаукомы. Вопрос об альтернативных методах, снижающих ВГД и направленных на предотвращение дальнейшего прогрессирования, остается важным. Большие надежды возлагаются на нейропротекцию, которая демонстрирует результативность в предотвращении гибели ГКС, независимо от ВГД. В данной статье представлен широкий выбор препаратов, обладающих нейропротекторным действием и применяемых при глаукоме в комплексе с целевым лечением

Нейропротекция в комплексной терапии первичной глаукомы

Neuroprotection is a direction in therapy that prevents the loss of neurons due to external factors. In glaucoma, the use of both direct and indirect neuroprotection is pathogenetically justified, which, respectively, can have a direct protective effect on retinal ganglion cells, or affect various risk factors for the development of neuropathy. At present, Retinalamin — a complex of peptides isolated from cattle retinas — is used in ophthalmology for neuroprotective purposes. Although the clinical efficacy and safety of Retinalamin is well established, its exact mechanism of action remains unclear. To amend this, in vitro studies of its cytotoxicity and efficacy were carried out, as well as a comparison of its effectiveness in various ways of administration, and a retrospective analysis of its use.Нейропротекция является направлением в терапии, предотвращающим гибель нервных клеток от внешних факторов. При глаукоме патогенетически оправдано применение как прямой, так и непрямой нейропротекции, оказывающей, соответственно, как непосредственный защитный эффект на ганглиозные клетки сетчатки, так и влияющий на различные факторы риска развития нейропатии. В настоящее время в офтальмологии с нейропротекторной целью используется ретиналамин — препарат полипептидных фракций сетчатки скота. Хотя клиническая эффективность и безопасность ретиналамина хорошо описаны, до сих пор неясен точный механизм его действия. С этой целью были проведены исследования цитотоксичности и эффективности ретиналамина in vitro, а также сравнение эффективности препарата при различных способах его введения и ретроспективный анализ его применения

Диагностические возможности транспальпебральной тонометрии индикатором ИГД-03

PURPOSE: To compare IOP measurements with transpalpebral IGD-03 device, Maklakov's tonometer and bidirectional applanation of the cornea in glaucoma patients and suspects. METHODS: The study included 70 patients with primary open-angle glaucoma and glaucoma suspects aged from 41 to 89 years. 92 eyes had hypotensive treatment. IOP measurement with bidirectional applanation of the cornea (Ocular Response Analyzer), transpalpebral tonometry (IGD-03 device) and contact applanation tonometry (Maklakov's tonometer, 10 g) were performed in all patients consistently. RESULTS: Mean IOP, measured with different tonometers, was comparable considering the calibration details: IOPcc - 18.5+5.7 mm Hg, IOPg - 17.5+5.5 mm Hg, applanation tonometric IOP - 22.2+4.3 mmHg and transpalpebral IOP - 20.9+4.2 mm Hg. It is possible that patient's position during measurement had affected results. All IOP measurements were directly strongly correlated with each other (r>0.7). We discovered diagnostic value of all devices, statistically normal IOP was revealed in 12.8% cases with IGD-03, in 14.3% - with Maklakov's tonometer and in 28.6% cases of IOPcc measurements. CONCLUSION: Diagnostic value of transpalpebral tonometry was equal to Maklakov's applanation tonometry.ЦЕЛЬ. Сравнение показателей тонометрии с помощью индикатора ИГД-03, тонометра Маклакова и метода двунаправленной аппланации роговицы у пациентов с глаукомой и подозрением на данное заболевание. МЕТОДЫ. Исследование проведено в группе из 70 пациентов (140 глаз) в возрасте от 41 года до 89 лет с первичной открытоугольной глаукомой или подозрением на данное заболевание. 92 глаза обследованы на фоне применения гипотензивной инстилляционной терапии. Всем пациентам проводили последовательные измерения внутриглазного давления (ВГД) с помощью двунаправленной пневмоаппланации роговицы (прибор Ocular Response Analyzer), транспальпебральной тонометрии (индикатор ИГД-03) и аппланационной контактной тонометрии по Маклакову (груз массой 10 г). РЕЗУЛЬТАТЫ. Средние значения показателей тонометрии были сопоставимы: роговично-компенсированное ВГД - 18,5±5,7 мм рт.ст., аналогичное тонометрии по Гольдману - 17,5+5,5 мм рт.ст., тонометрическое давление по Маклакову - 22,2+4,3 мм рт.ст. и показатель транспальпебрального индикатора - 20,9+4,2 мм рт.ст., учитывая различия калибровки. Нельзя исключить влияние положения тела пациента на результаты измерения. Показатели тонометрии имели сильную прямую корреляционную связь (r>0,7) между собой. При оценке диагностической ценности приборов превышение показателя над статистической нормой выявлено в 12,8% случаев с помощью ИГД-03, в 14,3% - тонометром Маклакова (различие недостоверно, p>0,05) и в 28,6% - при измерении роговично-компенсированного ВГД (достоверное различие с другими методами,