Changes of gas metabolism, gas homeostasis and tissue respiration in rats during prolonged hypokinesia

The oxygen uptake and tissue gas homeostasis of restrained albinic rats remained relatively constant during a 60 day experiment. The gas metabolism in some tissues changed, and O2 consumption increased in the liver and decreased in the myocardium. Capacity for physical work was reduced by five times. Hypokinesia for 60 days resulted in a delay in the animals growth

Changes of the body functions during long-term hypokinesia

Prolonged hypokinesis (100-170 days) studied in 2000 rats kept in cages limiting their mobility provoked considerable changes in the gaseous and energetic metabolism: an elevation of the total gaseous metabolism and of the rate of O2 requirement by the muscles (in the late periods of hypokinesis) and a change in the intensity of tissue respiration of the liver and myocardium. There also proved to be a reduction in the level of phosphorylation and separation of oxidative phosphorylation in the myocardium, liver, and partially in the skeletal muscle. Prolonged hypokinesia led to changes in tissue metabolism: a disturbance of development of the animals, a marked delay and an increase in the weight of the organism and the muscular system, and disturbances of the mineral and protein metabolism. Prolonged hypokinesis also lead to exhaustion of the hypothalamus-hypophysis-adrenal cortex system

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭКСПЕРТНОГО АНАЛИЗА ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ МОДЕЛИРОВАНИЯ

The existing methods for auto-technical expertise presuppose selection of some parameters on the basis of the expert’s intuition and experience. Type of a vehicle and its loading rate, road conditions are not taken into account also in the case when deceleration is to be determined. While carrying out the analysis it has been established that an application of special software makes it possible to improve significantly efficiency of the executed works directed on solution of the assigned tasks, to speed up calculation processes, to decrease qualitatively probability of arithmetic errors and provides the possibility to visualize results of the conducted investigations. Possibility of using various models for dynamic motion simulation and collision of vehicles (in the form of 3D-models) has been established in the paper. In such a case specific features of vehicle technical conditions, its loading rate and condition of roadway surface have been taken account in the paper. The given paper also permits to obtain a dynamic display of reconstructed accident mechanism in axonometric projection, to film video-clips when a camera is positioned at any spatial point: road, roadside, raised position, moving vehicle, driver's seat in the vehicle.The paper contains an analysis of possibilities of road traffic accident simulation programs, a statistical analysis that shows significance in differences between simulation results when various programs have been used. The paper presents initial data and results of vehicle speed calculation on the basis of braking track length which have been obtained with the help of road traffic accident express analysis (a classical approach) and PC-Crash when additional influencing factors are taken into account. A number of shortcomings have been revealed while analyzing the simulation results of the applied software. The shortcomings must be removed in the analyzed software products.On the basis of the executed analysis in respect of application of road traffic accident simulation programs it has been proposed to involve responsible and controlling authorities (State Automobile Inspectorate, expert institutions, insurance companies) for practical activity with the purpose to increase the objectivity of the result conclusions. Существующие методики проведения автотехнической экспертизы предполагают выбор некоторых параметров на основе интуиции и опыта эксперта. Также при определении замедления не учитываются марка транспортного средства и степень его загрузки, дорожные условия. В процессе анализа установлено, что применение специального программного обеспечения позволяет значительно повысить эффективность выполняемых работ по решению поставленных задач, ускоряет процесс расчетов, в качественном плане уменьшает вероятность ошибок арифметического характера и дает возможность визуализации результатов произведенного исследования. Установлены возможности использования различных моделей для динамического моделирования движения и столкновений автомобилей (в виде трехмерной модели). При этом учитываются особенности технического состояния автомобилей и загрузки, состояние поверхности дорожного покрытия, а также динамического отображения реконструированного механизма ДТП в аксонометрической проекции, создание видеороликов с расположением камеры в произвольной точке пространства: на дороге, обочине, возвышении, движущемся транспортном средстве, водительском месте в транспортном средстве.Выполнены анализ возможностей программ моделирования дорожно-транспортных происшествий, статистический анализ значимости отличий между результатами моделирования при помощи различных программ. Приведены исходные данные и результаты расчета скорости движения транспортного средства по длине следа торможения, полученные с помощью программ экспресс-анализа ДТП (классический подход) и PC-Crash (учитываются дополнительные влияющие факторы). В ходе исследования результатов моделирования применяемого программного обеспечения выявлен ряд недостатков, подлежащих доработке в анализируемых программных продуктах. На основании проведенного анализа использования программ моделирования ДТП предложено к практической работе привлекать ответственные и контролирующие органы (ГАИ, экспертные учреждения, страховые компании) для повышения объективности результатов заключений.

АНАЛИЗ ДАННЫХ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ И ИХ ПРИЧИН ДЛЯ г. ГОМЕЛЯ ЗА 2013 И 2014 гг.

Measures undertaken for improvement of road traffic safety presuppose clampdown on violation of road traffic regulations but no attention is paid to the fact that there is no possibility to ensure road traffic safety due to inconformity of roads to the modern safety requirements. Therefore reduction in accident rate is connected with some changes in approaches to designing, construction and maintenance of roads. Nowadays when the number of automobiles is extremely large and their number is increasing with every passing year driver’s professionalism becomes the most significant factor. In these circumstances the professionalism is demonstrated not so much while driving in bad road conditions as it was previously but the professionalism is more revealed in the case when it is necessary to drive in conditions of large workloads and high manoeuvring rate when a special important role is given to the capability to forecast a situation, in other words the capability to read the road. Moral climate on the road is no less important as well and it practically fully depends on a driver.The paper contains an analysis of the Gomel traffic police data on quantitative distribution of road traffic accidents and their victims according to the time of day and month, lighting conditions, weather conditions, age and sex factors, types of violations. Situations of traffic behavior, motivations of drivers and road users, drivers training have been shown in terms of impact on the road traffic accident risk. The paper considers a human factor which rather often causes an accident. An evaluation has been given to such factor as road speed of transport facilities which exerts a significant influence on an accident risk and its severity. Принимаемые усилия по повышению безопасности дорожного движения направлены на ужесточение мер за нарушение правил дорожного движения, но без внимания остается факт невозможности обеспечения безопасного движения из-за несоответствия дорог современным требованиям безопасности. Поэтому снижение уровня аварийности связано с изменением подходов к проектированию, строительству и содержанию дорог. Сегодня, когда автомобилей стало очень много и с каждым годом их все больше, профессионализм водителей приобретает решающее значение. При этом он проявляется не столько при движении в плохих дорожных условиях, как это было раньше, сколько при движении в условиях больших нагрузок и повышенного маневрирования, где особую роль приобретает умение прогнозировать ситуацию, «читать дорогу». Не менее важную роль играет моральный климат на дорогах, который почти целиком зависит от водителя.Приведен анализ статистических данных ГАИ г. Гомеля по распределению числа аварий и пострадавших в дорожно-транспортных происшествиях в зависимости от времени суток и месяца, условий освещенности, погодных условий, возрастного и полового факторов, видов нарушений. Показаны ситуации дорожного поведения, мотивации водителей и участников дорожного движения и подготовки водителей с точки зрения влияния на дорожнотранспортную аварийность. Рассмотрен «человеческий» фактор, наиболее часто способствующий возникновению аварий. Дана оценка такому фактору, как скорость движения транспортных средств, который влияет на аварийность и тяжесть ее последствий

Ранний артрит как ревматологический хамелеон: описание клинического случая

The article discusses the difficulties of differential diagnosis of early arthritis and inflammatory bowel diseases with a predominant clinical picture of extraintestinal manifestations, in particular, articular syndrome. The clinical observation demonstrates features of the course of such conditions, a long diagnostic search and a wide list of diseases included in differential diagnostics range.В статье рассматриваются сложности дифференциальной диагностики раннего артрита и воспалительных заболеваний кишечника с преобладающей клинической картиной внекишечных проявлений, в частности суставного синдрома. Представлено клиническое наблюдение, демонстрирующее особенности течения таких состояний, длительный диагностический поиск и широкий перечень заболеваний, включенных в круг дифференциальной диагностики

Роль микробиома в патогенезе иммуновоспалительных заболеваний (дискуссионные вопросы)

Increasing attention in rheumatology is today paid to the detection of diseases at the earliest possible (preclinical) stages, which can contribute to a more favorable response to therapy. The preclinical period of a systemic autoimmune reaction is assumed to be related to dysregulation of immune interactions with the synanthropic microflora. A sequencing method was used to study deviations in the diversity of the gut microflora in patients with rheumatoid arthritis, ankylosing spondylitis, and psoriatic arthritis. However, a number of unresolved issues remain, since the emphasis has been on the cataloguing of the microorganisms present and on the identification of correlations between microbial species and diseases. The main difference in future microbiome research in patients with immune-mediated inflammatory diseases should be a closer examination of the functions of microbiota components, and not just their description. Long-term studies with the collection of intestinal microbiome samples are required at several time intervals: before disease-modifying antirheumatic drug therapy and during ineffective therapy. Such studies will contribute to the development of new diagnostic and therapeutic interventions. Until they are completed, it is untimely to recommend microbiome analysis as a diagnostic or prognostic tool for the management of rheumatic diseases in clinical practice.Сегодня в ревматологии все большее внимание уделяется выявлению заболеваний на максимально ранних (преклинических) стадиях, что может способствовать более благоприятному ответу на терапию. Предполагается, что доклинический период системной аутоиммунной реакции связан с нарушением регуляции иммунных взаимодействий с синантропной микрофлорой. С помощью метода секвенирования были исследованы отклонения в разнообразии микрофлоры кишечника у больных ревматоидным артритом, анкилозирующим спондилитом, псориатическим артритом. Однако остается ряд нерешенных вопросов, поскольку основное внимание уделялось каталогизации присутствующих микроорганизмов и выявлению корреляций между микробными видами и заболеваниями. Главным отличием будущих исследований микробиома у больных с иммуновоспалительными заболеваниями должно стать более пристальное изучение функций компонентов микробиоты, а не только их описание. Необходимы долговременные исследования со сбором образцов кишечного микробиома в нескольких временных интервалах: до назначения базисной противовоспалительной терапии и на фоне неэффективной терапии. Такие исследования будут способствовать разработке новых диагностических и терапевтических вмешательств. Пока они не завершены, преждевременно рекомендовать проведение анализа микробиома в качестве диагностического или прогностического инструмента клинической практики при ревматических заболеваниях

Оценка мультиморбидного профиля (CIRS) при ревматоидном артрите. Первые результаты

Objective: to assess the presence and nature of multimorbidity in patients with rheumatoid arthritis (RA) and the impact of multimorbidity on disease activity.Patients and methods. The investigation enrolled 117 patients (mean age, 54.8+14.8years) with RA according to the 2010 ACR/EULAR criteria, who had been examined and treated at the V.A. Nasonova Research Institute of Rheumatology in 2018—2019. The median disease duration was 5.0 [1.5; 9.5] years; the mean DAS28 score was 5.0+1.3. Documentation and anamnesis data were analyzed with emphasis on associated diseases. The Cumulative Illness Rating Scale (CIRS) was used to assess the profile of multimorbidity.Results and discussion. The patients with RA had a high index of the spectrum of multimorbidity; comorbidity was detected in 96 (82%) cases. The median number of diseases in one patient was 2 [1; 4], the mean total CIRS score was 6.7+3.3; the median value was 2.5 [1; 6]. The number of comorbidities diagnosed before using the CIRS was significantly fewer (by 48%; p<0.01) than was found in the investigation conducted. Chronic kidney disease that occurred in almost half (42.5%) of cases was most commonly undiagnosed in the cohort under study; on average, every three patients were not found to have signs of metabolic syndrome (hyperglycemia in 29% and obesity in 13.5%) and chronic hypoxia (new-onset anemia verified in 24% of cases). There was a correlation of the quantitative equivalent of multimorbidity with the clinical and laboratory measures of RA activity, including the number of painful joints (r = 0.39; p<0.001), overall patient assessment (r=0.37; p=0.03),physician's global assessment of disease activity (r = 0.37; p < 0.01), DAS28 (r = 0.42; p<0.001), CDAI (r=0.37; p<0.001), SDAI (r=0.34; p< 0.001), HAQ (r=0.34;p<0.001). The total CIRSscore did not differ in patients with early- and advanced- or end-stage RA: 6.6+3.5 and 6.7+3.3, respectively (p=0.9).Conclusion. A systematic screening of multimorbidity should be carried out in all patients with RA. It is advisable to use the CIRS to estimate the prevalence of multimorbidity and its consequences.Цель исследования — оценить наличие и характер мультиморбидной патологии у пациентов с ревматоидным артритом (РА) и ее влияние на активность заболевания.Пациенты и методы. В исследование включено 117 пациентов с РА по критериям ACR/EULAR 2010 г. (средний возраст — 54,8+14,8 года), находившихся на обследовании и лечении в ФГБНУНИИР им. В.А. Насоновой в 2018—2019 гг. Медиана длительности болезни составила 5,0[1,5; 9,5]лет, среднее значение DAS28 — 5,0+1,3. Проанализированы документация и данные анамнеза с акцентом на сопутствующие заболевания. Для оценки профиля мультиморбидной патологии использовался кумулятивный индекс заболеваний CIRS (Cumulative Illness Rating Scale).Результаты и обсуждение. Пациенты с РА имели высокий показатель спектра мультиморбидной патологии — сопутствующая патологии выявлена в 96 (82%) случаях. Медиана количества заболеваний у одного пациента — 2 [1; 4], среднее значение общего счета CIRS — 6,7±3,3 балла, медиана — 2,5 [1; 6]. Число сопутствующих заболеваний, вынесенных в диагноз до использования CIRS, было значительно меньше (на 48%; р<0,01), чем выявлено в проведенном исследовании. Наиболее часто в изучаемой когорте не диагностировалась хроническая болезнь почек, которая встречалась практически в половине наблюдений (42,5%), в среднем у каждого 3-го пациента не были обнаружены признаки метаболического синдрома (гипергликемия — у 29%, ожирение — у 13,5%) и хронической гипоксии (анемия, впервые вынесенная в диагноз, верифицирована в 24% случаев). Обнаружена корреляция количественного эквивалента мультиморбидности со значениями клинико-лабораторных показателей активности РА, включая число болезненных суставов (r=0,39;р<0,001), общую оценку больного (r=0,37;р=0,03), общую оценку активности болезни врачом (r=0,37; р<0,01), индексы DAS28 (r=0,42;р<0,001), CDAI (r=0,37;р<0,001), SDAI (r=0,34;р<0,001), HAQ (r=0,34;р<0,001). Значение общего счета CIRS не различалось у пациентов с ранней и с развернутой или поздней стадиями заболевания: 6,6±3,5 и 6,7±3,3 соответственно (р=0,9).Выводы. Систематический скрининг мультиморбидности должен выполняться у всех пациентов с РА. Для оценки распространенности мультиморбидности и ее последствий целесообразно использовать шкалу CIRS

The MHD nature of ionospheric wave packets excited by the solar terminator

We obtained the first experimental evidence for the magnetohydrodynamic (MHD) nature of ionospheric medium-scale travelling wave packets (MSTWP). We used data on total electron content (TEC) measurements obtained at the dense Japanese network GPS/GEONET (1220 stations) in 2008-2009. We found that the diurnal, seasonal and spectral MSTWP characteristics are specified by the solar terminator (ST) dynamics. MSTWPs are the chains of narrow-band TEC oscillations with single packet's duration of about 1-2 hours and oscillation periods of 10-20 minutes. Their total duration is about 4--6 hours. The MSTWP spatial structure is characterized by a high degree of anisotropy and coherence at the distance of more than 10 wavelengths. The MSTWP direction of travelling is characterized by a high directivity regardless of seasons. Occurrence rate of daytime MSTWPs is high in winter and during equinoxes. Occurrence rate of nighttime MSTIDs has its peak in summer. These features are consistent with previous MS travelling ionosphere disturbance (TID) statistics obtained from 630-nm airglow imaging observations in Japan. In winter, MSTWPs in the northern hemisphere are observed 3-4 hours after the morning ST passage. In summer, MSTWPs are detected 1.5-2 hours before the evening ST occurrence at the point of observations, at the moment of the evening ST passage in the magneto-conjugate point. Both the high Q-factor of oscillatory system and synchronization of MSTWP occurrence with the solar terminator passage at the point of observations and in the magneto-conjugate area testify the MHD nature of ST-excited MSTWP generation. The obtained results are the first experimental evidence for the hypothesis of the ST-generated ion sound waves.Comment: 12 pages, 3 figure

Internal flows and energy circulation in light beams

We review optical phenomena associated with the internal energy redistribution which accompany propagation and transformations of monochromatic light fields in homogeneous media. The total energy flow (linear-momentum density, Poynting vector) can be divided into spin part associated with the polarization and orbital part associated with the spatial inhomogeneity. We give general description of the internal flows in the coordinate and momentum (angular spectrum) representations for both nonparaxial and paraxial fields. This enables one to determine local densities and integral values of the spin and orbital angular momenta of the field. We analyse patterns of the internal flows in standard beam models (Gaussian, Laguerre-Gaussian, flat-top beam, etc.), which provide an insightful picture of the energy transport. The emphasize is made to the singular points of the flow fields. We describe the spin-orbit and orbit-orbit interactions in the processes of beam focusing and symmetry breakdown. Finally, we consider how the energy flows manifest themselves in the mechanical action on probing particles and in the transformations of a propagating beam subjected to a transverse perturbation.Comment: 50 pages, 21 figures, 173 references. This is the final version of the manuscript (v1) modified in accord to the referee's remarks and with allowance for the recent development. The main changes are: additional discussion of the energy flows in Bessel beams (section 4.1), a lot of new references are added and the Conclusion is shortened and made more accurat