Summation of emission from superradiant sources as a way to obtain extreme power density microwaves

A theoretical model that covers both spontaneous and stimulated Cherenkov emission from an extended electron bunch has been developed. The initiation is described of the generation of superradiant pulses [1-3] by emission from the leading edge of the electron bunch. In combination with the proven experimentally picosecond stability of explosive emission from a cold cathode [4], it provides the possibility for strong correlation of phase of the SR pulses with respect to the leading edge of the electron pulse [5]

Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней. Исследование III: Влияние pH мочи

Introduction. Acidity of urine is an important factor that can have a modulating effect on the formation of kidney stones. The formation of certain types of urinary stones (oxalate, phosphate, urate, cystine) is largely dependent on the urinary pH. However, the acidity of urine is not the only factor determining the ability urine to stone formation. The lithogenic potential of urine is the result of the interaction of various factors, both metabolic and physicochemical ones, including urine pH. Goal. The purpose of this paper is to study the effects of a physicochemical factor such as the urinary pH on the excretory activity of some lithogenic metabolic risk factors for urolithiasis, as well as the frequency and risk of formation of urinary stones of various metabolic types. Material and methods. The mineral composition of 636 urinary calculi has been studied (from 274 men and 362 women aged 16 to 77 years), as well as daily urinary excretion of urine, uric acid, phosphate and magnesium. Results and discussion. It has been shown that when urine acidity decreases below pH 6.0, the frequency of detection of oxalate urolithiasis rises, reaching a maximum at pH 5.6-5.8 and coinciding with a calcium excretion maximum. The high frequency of detection of oxalate stones in patients remains practically constant, ranging from 40.0% to 41.3%, and with a further increase in the acidity of urine up to a pH of 4.8-5.0, despite a decrease in calciuria of 1.42 times. In the pH range from 5.9-6.0 to 5.6-5.8, the increase in oxalate lithogenesis may be exacerbated by calciuria (from 4.92 to 6.29 mmol / day), which should be reduced by anti-relapse therapy. At pH values from 5.6-5.8 to 5.4-5.5, oxalate urolithiasis metaphylaxis should be mainly directed to correct urinary pH disturbances, since under these conditions even a decrease in the level of calciuria does not significantly affect the reduction in the frequency of formation of oxalate stones. The frequency of detection of urate stones increases more than 2-fold with a decrease in urine pH below 5.4-5.5 and does not increase with a maximum uric acid excretion observed at pH 5.6-5.8. This confirms leading role of low urinary pH values in urate lithogenesis in comparison with the severity of uricuria, as well as the general principles of urate lithiasis metaphylaxis. The frequency of detection of phosphate stones, represented by carbonatopatite, increases almost 2-fold at urinary pH values above 5.6-5.8 and does not decrease with a decrease in the level of calcium and phosphate excretion. This indicates the leading role of alkalinization of urine in the formation of phosphate stones and suggests that the main goal of the metaphylaxis of this type of stones should be to maintain the patient's urinary pH in the range from 5.6-5.8 to 5.4-5.5, and not control of concomitant calciuria and phosphaturia, which practically do not affect phosphate lithogenesis. The highest frequency of occurrence of struvite stones was observed at sharply alkaline pH values of urine of 7.0-9.0. In these conditions, struvite stones are found 3.5 times more often than in patients with a pH of 6.1-6.9. An increase in the frequency of occurrence of struvite stones at urine pH to 7.0-9.0 does not depend on the influence of metabolic risk factors, as the excretion of calcium, uric acid, as well as of the constituents of struvite stones, phosphates and magnesium was significantly lower than their maximum values in the urinary pH range 5,6-5,8.Введение. Кислотность мочи является важным фактором, способным оказывать модулирующее влияние на образование камней в почках. Формирование некоторых типов мочевых камней, (оксалатных, фосфатных, уратных, цистиновых) в значительной степени зависит от рН мочи. Однако кислотность мочи является не единственным фактором, определяющим способность, мочи к камнеобразованию. Литогенный потенциал мочи является результатом взаимодействия различных факторов как метаболических, так и физико-химических, включая рН мочи. Цель данной работы изучить влияния такого физико-химического фактора, как рН мочи на экскреторную активность некоторых литогенных метаболических факторов риска мочекаменной болезни, а также на частоту и риск формирования мочевых камней различных метаболических типов. Материал и методы. Исследован минеральный состав 636 мочевых конкрементов (от 274 мужчин и 362 женщин в возрасте от 16 до 77 лет), а также показатели суточной экскреции с мочой кальция, мочевой кислоты, фосфатов и магния. Результаты и обсуждение. Показано, что при снижении кислотности мочи ниже рН 6,0 частота выявления случаев оксалатного уролитиаза повышается, достигая максимума при рН 5,6-5,8 и совпадая с максимумом экскреции кальция. Высокая частота выявления оксалатных камней у пациентов сохраняется практически постоянной, колеблясь от 40,0% до 41,3%, и при дальнейшем повышении кислотности мочи вплоть до рН 4,8-5,0, несмотря на снижение кальциурии в 1,42 раза. В диапазоне рН от 5,9-6,0 до 5,6-5,8 повышение оксалатного литогенеза может усугубляеться кальцийурией (от 4,92 до 6,29 мМоль/сут), на снижение которой должна быть направлена противорецидивная терапия. При значениях рН от 5,6-5,8 до 5,4-5,5 метафилактика оксалатного уролитиаза в большей степени должна быть направлена на коррекцию нарушений рН мочи, поскольку в этих условиях даже снижение уровня кальциурии существенно не влияет на уменьшение частоты формирования оксалатных камней. Частота выявления уратных камней возрастает более, чем в 2 раза при снижении рН мочи ниже 5,4-5,5 и не увеличивается при максимуме экскреции мочевой кислоты, наблюдаемом при рН 5,6-5,8, что подтверждает ведущую роль низких значений рН мочи в уратном литогенезе по сравнению с выраженностью урикурии, а также общие принципы метафилактики уратного литиаза. Частота обнаружения фосфатных конкрементов, представленных карбонатапатитом, повышается почти в 2 раза при значениях рН мочи выше 5,6-5,8 и не снижается при уменьшении уровня экскреции кальция и фосфатов. Это свидетельствует о ведущей роли защелачивания мочи в формировании фосфатных камней и дает основание полагать, что основной целью метафилактики этого типа камней должно стать поддержание рН мочи пациента в пределах от 5,6-5,8 до 5,4-5,5, а не борьба с сопутствующими кальциурией и фосфатурией, практически не влияющими на фосфатный литогенез. Наибольшая частота выявления струвитных камней отмечена при резко щелочных значениях рН мочи 7,0-9,0. В этих условиях струвитные камни обнаруживаются в 3,5 раза чаще, чем у пациентов с рН мочи 6,1-6,9. Повышение частоты встречаемости струвитных камней при рН мочи до 7,0-9,0 не зависит от влияния метаболических факторов риска, поскольку экскреция кальция, мочевой кислоты, а также входящих в состав струвитных камней фосфатов и магния была значительно ниже их максимальных значений в диапазоне рН мочи 5,6-5,8. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о регулирующем влиянии рН мочи на образование мочевых камней различных метаболических типов, что может быть использовано при выборе тактики проведения противорецидивного лечения МКБ

Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней. Исследование III: Влияние pH мочи

Introduction. Acidity of urine is an important factor that can have a modulating effect on the formation of kidney stones. The formation of certain types of urinary stones (oxalate, phosphate, urate, cystine) is largely dependent on the urinary pH. However, the acidity of urine is not the only factor determining the ability urine to stone formation. The lithogenic potential of urine is the result of the interaction of various factors, both metabolic and physicochemical ones, including urine pH. Goal. The purpose of this paper is to study the effects of a physicochemical factor such as the urinary pH on the excretory activity of some lithogenic metabolic risk factors for urolithiasis, as well as the frequency and risk of formation of urinary stones of various metabolic types. Material and methods. The mineral composition of 636 urinary calculi has been studied (from 274 men and 362 women aged 16 to 77 years), as well as daily urinary excretion of urine, uric acid, phosphate and magnesium. Results and discussion. It has been shown that when urine acidity decreases below pH 6.0, the frequency of detection of oxalate urolithiasis rises, reaching a maximum at pH 5.6-5.8 and coinciding with a calcium excretion maximum. The high frequency of detection of oxalate stones in patients remains practically constant, ranging from 40.0% to 41.3%, and with a further increase in the acidity of urine up to a pH of 4.8-5.0, despite a decrease in calciuria of 1.42 times. In the pH range from 5.9-6.0 to 5.6-5.8, the increase in oxalate lithogenesis may be exacerbated by calciuria (from 4.92 to 6.29 mmol / day), which should be reduced by anti-relapse therapy. At pH values from 5.6-5.8 to 5.4-5.5, oxalate urolithiasis metaphylaxis should be mainly directed to correct urinary pH disturbances, since under these conditions even a decrease in the level of calciuria does not significantly affect the reduction in the frequency of formation of oxalate stones. The frequency of detection of urate stones increases more than 2-fold with a decrease in urine pH below 5.4-5.5 and does not increase with a maximum uric acid excretion observed at pH 5.6-5.8. This confirms leading role of low urinary pH values in urate lithogenesis in comparison with the severity of uricuria, as well as the general principles of urate lithiasis metaphylaxis. The frequency of detection of phosphate stones, represented by carbonatopatite, increases almost 2-fold at urinary pH values above 5.6-5.8 and does not decrease with a decrease in the level of calcium and phosphate excretion. This indicates the leading role of alkalinization of urine in the formation of phosphate stones and suggests that the main goal of the metaphylaxis of this type of stones should be to maintain the patient's urinary pH in the range from 5.6-5.8 to 5.4-5.5, and not control of concomitant calciuria and phosphaturia, which practically do not affect phosphate lithogenesis. The highest frequency of occurrence of struvite stones was observed at sharply alkaline pH values of urine of 7.0-9.0. In these conditions, struvite stones are found 3.5 times more often than in patients with a pH of 6.1-6.9. An increase in the frequency of occurrence of struvite stones at urine pH to 7.0-9.0 does not depend on the influence of metabolic risk factors, as the excretion of calcium, uric acid, as well as of the constituents of struvite stones, phosphates and magnesium was significantly lower than their maximum values in the urinary pH range 5,6-5,8.Введение. Кислотность мочи является важным фактором, способным оказывать модулирующее влияние на образование камней в почках. Формирование некоторых типов мочевых камней, (оксалатных, фосфатных, уратных, цистиновых) в значительной степени зависит от рН мочи. Однако кислотность мочи является не единственным фактором, определяющим способность, мочи к камнеобразованию. Литогенный потенциал мочи является результатом взаимодействия различных факторов как метаболических, так и физико-химических, включая рН мочи. Цель данной работы изучить влияния такого физико-химического фактора, как рН мочи на экскреторную активность некоторых литогенных метаболических факторов риска мочекаменной болезни, а также на частоту и риск формирования мочевых камней различных метаболических типов. Материал и методы. Исследован минеральный состав 636 мочевых конкрементов (от 274 мужчин и 362 женщин в возрасте от 16 до 77 лет), а также показатели суточной экскреции с мочой кальция, мочевой кислоты, фосфатов и магния. Результаты и обсуждение. Показано, что при снижении кислотности мочи ниже рН 6,0 частота выявления случаев оксалатного уролитиаза повышается, достигая максимума при рН 5,6-5,8 и совпадая с максимумом экскреции кальция. Высокая частота выявления оксалатных камней у пациентов сохраняется практически постоянной, колеблясь от 40,0% до 41,3%, и при дальнейшем повышении кислотности мочи вплоть до рН 4,8-5,0, несмотря на снижение кальциурии в 1,42 раза. В диапазоне рН от 5,9-6,0 до 5,6-5,8 повышение оксалатного литогенеза может усугубляеться кальцийурией (от 4,92 до 6,29 мМоль/сут), на снижение которой должна быть направлена противорецидивная терапия. При значениях рН от 5,6-5,8 до 5,4-5,5 метафилактика оксалатного уролитиаза в большей степени должна быть направлена на коррекцию нарушений рН мочи, поскольку в этих условиях даже снижение уровня кальциурии существенно не влияет на уменьшение частоты формирования оксалатных камней. Частота выявления уратных камней возрастает более, чем в 2 раза при снижении рН мочи ниже 5,4-5,5 и не увеличивается при максимуме экскреции мочевой кислоты, наблюдаемом при рН 5,6-5,8, что подтверждает ведущую роль низких значений рН мочи в уратном литогенезе по сравнению с выраженностью урикурии, а также общие принципы метафилактики уратного литиаза. Частота обнаружения фосфатных конкрементов, представленных карбонатапатитом, повышается почти в 2 раза при значениях рН мочи выше 5,6-5,8 и не снижается при уменьшении уровня экскреции кальция и фосфатов. Это свидетельствует о ведущей роли защелачивания мочи в формировании фосфатных камней и дает основание полагать, что основной целью метафилактики этого типа камней должно стать поддержание рН мочи пациента в пределах от 5,6-5,8 до 5,4-5,5, а не борьба с сопутствующими кальциурией и фосфатурией, практически не влияющими на фосфатный литогенез. Наибольшая частота выявления струвитных камней отмечена при резко щелочных значениях рН мочи 7,0-9,0. В этих условиях струвитные камни обнаруживаются в 3,5 раза чаще, чем у пациентов с рН мочи 6,1-6,9. Повышение частоты встречаемости струвитных камней при рН мочи до 7,0-9,0 не зависит от влияния метаболических факторов риска, поскольку экскреция кальция, мочевой кислоты, а также входящих в состав струвитных камней фосфатов и магния была значительно ниже их максимальных значений в диапазоне рН мочи 5,6-5,8. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о регулирующем влиянии рН мочи на образование мочевых камней различных метаболических типов, что может быть использовано при выборе тактики проведения противорецидивного лечения МКБ

Влияние противоишемической терапии на восстановление функции мочевого пузыря после острой задержки мочи

Introduction. Chronic ischemia is an important pathogenic factor of urination disorders in patients with benign prostatic hyperplasia (BPH). The aim of this study was to investigate the rationale for administering the drugs with anti-ischemic action in order to improve the urinary bladder function after acute urinary retention (AUR). Materials and methods. In our study, we investigated the effectiveness of anti-ischemic drugs approved for clinical trials (alpha-tocopherol, mexidol, pentoxyphyllinum and diltiazemum) on lowering the intensity of urinary bladder lesion and on the recovery of urination to a adequate level, in comparison with traditional alpha blocker therapy. We modelled AUR on 35 female rats and also used the case records of 90 patients with BPH accompanied by AUR. Results. According to the experimental studies, modelling of four-hour AUR was accompanied by significant damage of the detrusor smooth muscle mitochondria caused by reactive oxygen species production. These changes are cytotoxic and may stay behind urinary bladder dysfunction, due to the release of enzymes into the urine and the decrease of enzymatic activity in the detrusor cells. Anti-ischemic therapy preserves functional activity of smooth muscle mitochondria and prevents the excessive production of oxygen radicals. Consequently, there is a significant decrease of enzymeuria and maintenance of high enzymatic activity of in detrusor cells, especially creatine phosphokinase (CPK), which participates in energy supply for muscle contraction. The effectiveness of anti-ischemic therapy was comparable to protective action of doxazosin, an alpha-blocker; and several characteristics of the therapy were even better, in particular, with respect to CPK activity. Clinical results indicate that anti-ischemic therapy more effectively promotes the recovery of self-assisted urination, especially in patients with a larger residual urine volume and long anamnesis of the disease, in comparison with tamsulosin alpha-blocker therapy of patients with AUR. In addition, it prevents the damage of detrusor cells caused by AUR and more effectively lowers its negative effect on kidney function. Conclusion. Our results indicate the rationale for further research on the necessity of administering the anti-ischemic drugs in order to improve urination in patients with BPH.Введение. Хроническая ишемия признается важным патогенетическим фактором расстройств мочеиспускания у больных ДГПЖ. Целью данной работы было изучение целесообразности включения фармакопейных препаратов с противоишемическим действием для восстановления функции мочевого пузыря после острой задержки мочи (ОЗМ). Материалы и методы исследования. В опытах на 35 самках крыс, у которых моделировали ОЗМ, и по данным историй болезни 60 больных ДГПЖ, осложнившейся ОЗМ, изучена эффективность использования противоишемической терапии комплексом фармакопейных препаратов, разрешенных для клинического использования (а-токоферол, мексидол, пентоксифиллин, дилтиазем) для уменьшения выраженности повреждения мочевого пузыря и восстановления адекватного мочеиспускания в сравнении с традиционно используемой терапией α-адреноблокаторами. Результаты. Экспериментальные исследования показали, что моделирование 4-х часовой ОЗМ сопровождается выраженным повреждением митохондрий гладкомышечных клеток детрузора при активации продукции ими активных форм кислорода. Эти изменения оказывают цитотоксический эффект, проявляющийся в выходе ферментов из клеток в мочу и снижением ферментативной активности в клетках детрузора, что может лежать в основе дисфункции мочевого пузыря. Противоишемическая терапия сохраняет функциональную полноценность митохондрий гладкомышечных клеток и предотвращает избыточную продукцию кислородных радикалов и оксидативный стресс, следствием чего является достоверное уменьшение гиперферментурии и сохранение высокой ферментативной активности в клетках детрузора, в том числе креатинфосфокиназы (КФК), участвующей в энергетическом обеспечении их сократительной активности. Эффективность противоишемической терапии оказалась сопоставимой с протективным действием α-адреноблокатора доксазозина, а по ряду параметров, в частности в отношении КФК, даже превышала его действие. В клинической части исследования показано, что противоишемическая терапия в большей степени, чем терапия α-адреноблокатором тамсулозином больных с ОЗМ способствует восстановлению самостоятельного мочеиспускания, особенно у больных с большим объемом остаточной мочи и длительным анамнезом. При этом она предотвращает прогрессирование повреждения клеток детрузора, вызванное ОЗМ, и уменьшает ее негативные последствия на функцию почек в большей степени, чем терапия тамсулозином. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований целесообразности использования противоишемических препаратов для улучшения мочеиспускания у больных ДГПЖ

Влияние противоишемической терапии на восстановление функции мочевого пузыря после острой задержки мочи

Introduction. Chronic ischemia is an important pathogenic factor of urination disorders in patients with benign prostatic hyperplasia (BPH). The aim of this study was to investigate the rationale for administering the drugs with anti-ischemic action in order to improve the urinary bladder function after acute urinary retention (AUR). Materials and methods. In our study, we investigated the effectiveness of anti-ischemic drugs approved for clinical trials (alpha-tocopherol, mexidol, pentoxyphyllinum and diltiazemum) on lowering the intensity of urinary bladder lesion and on the recovery of urination to a adequate level, in comparison with traditional alpha blocker therapy. We modelled AUR on 35 female rats and also used the case records of 90 patients with BPH accompanied by AUR. Results. According to the experimental studies, modelling of four-hour AUR was accompanied by significant damage of the detrusor smooth muscle mitochondria caused by reactive oxygen species production. These changes are cytotoxic and may stay behind urinary bladder dysfunction, due to the release of enzymes into the urine and the decrease of enzymatic activity in the detrusor cells. Anti-ischemic therapy preserves functional activity of smooth muscle mitochondria and prevents the excessive production of oxygen radicals. Consequently, there is a significant decrease of enzymeuria and maintenance of high enzymatic activity of in detrusor cells, especially creatine phosphokinase (CPK), which participates in energy supply for muscle contraction. The effectiveness of anti-ischemic therapy was comparable to protective action of doxazosin, an alpha-blocker; and several characteristics of the therapy were even better, in particular, with respect to CPK activity. Clinical results indicate that anti-ischemic therapy more effectively promotes the recovery of self-assisted urination, especially in patients with a larger residual urine volume and long anamnesis of the disease, in comparison with tamsulosin alpha-blocker therapy of patients with AUR. In addition, it prevents the damage of detrusor cells caused by AUR and more effectively lowers its negative effect on kidney function. Conclusion. Our results indicate the rationale for further research on the necessity of administering the anti-ischemic drugs in order to improve urination in patients with BPH.Введение. Хроническая ишемия признается важным патогенетическим фактором расстройств мочеиспускания у больных ДГПЖ. Целью данной работы было изучение целесообразности включения фармакопейных препаратов с противоишемическим действием для восстановления функции мочевого пузыря после острой задержки мочи (ОЗМ). Материалы и методы исследования. В опытах на 35 самках крыс, у которых моделировали ОЗМ, и по данным историй болезни 60 больных ДГПЖ, осложнившейся ОЗМ, изучена эффективность использования противоишемической терапии комплексом фармакопейных препаратов, разрешенных для клинического использования (а-токоферол, мексидол, пентоксифиллин, дилтиазем) для уменьшения выраженности повреждения мочевого пузыря и восстановления адекватного мочеиспускания в сравнении с традиционно используемой терапией α-адреноблокаторами. Результаты. Экспериментальные исследования показали, что моделирование 4-х часовой ОЗМ сопровождается выраженным повреждением митохондрий гладкомышечных клеток детрузора при активации продукции ими активных форм кислорода. Эти изменения оказывают цитотоксический эффект, проявляющийся в выходе ферментов из клеток в мочу и снижением ферментативной активности в клетках детрузора, что может лежать в основе дисфункции мочевого пузыря. Противоишемическая терапия сохраняет функциональную полноценность митохондрий гладкомышечных клеток и предотвращает избыточную продукцию кислородных радикалов и оксидативный стресс, следствием чего является достоверное уменьшение гиперферментурии и сохранение высокой ферментативной активности в клетках детрузора, в том числе креатинфосфокиназы (КФК), участвующей в энергетическом обеспечении их сократительной активности. Эффективность противоишемической терапии оказалась сопоставимой с протективным действием α-адреноблокатора доксазозина, а по ряду параметров, в частности в отношении КФК, даже превышала его действие. В клинической части исследования показано, что противоишемическая терапия в большей степени, чем терапия α-адреноблокатором тамсулозином больных с ОЗМ способствует восстановлению самостоятельного мочеиспускания, особенно у больных с большим объемом остаточной мочи и длительным анамнезом. При этом она предотвращает прогрессирование повреждения клеток детрузора, вызванное ОЗМ, и уменьшает ее негативные последствия на функцию почек в большей степени, чем терапия тамсулозином. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований целесообразности использования противоишемических препаратов для улучшения мочеиспускания у больных ДГПЖ