Зміни стану глутатіонової системи крові котів за цукрового діабету та ожиріння

The peculiarities of small carnivorous’ welfare, of cats in particular, caused the development of some metabolic pathologies, among which the most widely spread are diabetesmellitus and obesity. One of the most important releasers under these pathologies is the development of oxidative stress. The most powerful natural antioxidant system of an animal organism is glutathione system including glutathione and the enzymes which catalyze the reactions of its oxidation and renewal. Glutathione-tripeptide consists of two fractions-renewed and oxidized. The system also contains a few enzymes, the most important of which are glutathione peroxidase and glutathione reductase. The purpose of the research is to determine the concentration changes of the renewed and oxidized glutathione, the activity of glutathione peroxidase and glutathione reductase in cats suffering from diabetes and obesity. Four groups of cats-steer aged from 5 to 8-years old, 6–8 cats in each group were formed to conduct the research. A control group consisted of clinically healthy animals, the first experimental one consisted of the animals with excess weight and obesity, the second experimental group included the cats with diabetes (the diagnosis was ruled in by testing on fructosamine), the third experimental group included the cats with excess mass and diabetes. In most animals of the experimental groups were revealed some characteristics of concomitant pathologies – kidney and hepatic failures, in particular. The determination of glutathione concentration and of the enzymes of the glutathione system was made in red blood cells of venous blood, the concentration of glucose and fructosamine was determined in blood serum by means of spectrophotometric methods, also a qualitative analysis of urine on glucose, protein, urine ketones and blood was made. As follows from the results of the research, it has been determined that the animals of three experimental groups had similar changes in the state of glutathione system: the decrease in the part of renewed glutathione, the increase in the part of oxidized one. The decrease in the concentration of the renewed glutathione was the least in cats of the first experimental group and equaled to 7% as compared to the control, in the animals of the second group it equaled to 15%, and in the animals of the third group it was the biggest – 18%. The activity of glutathione peroxidase increased in the animal blood of experimental groups as compared to the control; as for the activity of glutathione reductase the animals of the of the second experimental group had an insignificant increase in the enzyme activity-up to 8% as compared to healthy animals, and in the animals of the of the second and third experimental groups the activity of this enzyme decreased by 13% and 40.3% correspondingly. Thus, it has been determined that in cats with obesity and diabetes mellitus the part of renewed glutathione decreased and its oxidized part increased, herewith the activity of glutathione peroxidase increased both under obesity and under diabetes, the activity of glutathione reductase increased insignificantly in cats with excess mass, and in cats with diabetes and in combination with two pathologies the enzyme activity decreased. The lowest level of changes had the cats with excess mass and obesity, the highest one had the animals with excess mass and diabetes.Особливості умов утримання дрібних м’ясоїдних, зокрема котів, призвели до розвитку метаболічних патологій, найпоширенішими з яких є цукровий діабет та ожиріння. Одним з важливих пускових механізмів за даних патологій є розвиток оксидативного стресу. Найпотужнішою природною антиоксидантною системою тваринного організму є глутатіонова система, яка включає глутатіон, та ферменти, які каталізують реакції його окиснення та відновлення. Глутатіон – трипептид, що складається з двох фракцій: відновленої та окисленої. До складу даної системи входить декілька ферментів, найважливіші з яких: глутатіонпероксидаза і глутатіонредуктаза. Метою досліджень є встановлення змін концентрації відновленого та окисленого глутатіону, активності глутатіонпероксидази та глутатіонредуктази у котів, хворих на цукровий діабет та ожиріння. Для досліджень було сформовано чотири групи котів-кастратів віком 5–8 років по 6–8 тварин у кожній групі. Контрольна група складалась із клінічно здорових тварин, перша дослідна – тварин з ознаками надлишкової маси та ожиріння, друга дослідна група включала котів, у яких діагностували цукровий діабет (діагноз підтверджувався дослідженнями на фруктозамін), третя дослідна включала котів, у яких діагностували надлишкову масу та цукровий діабет. У більшості тварин дослідних груп були виявлені ознаки супутніх патологій, а саме – печінкова та ниркова недостатність. Визначення концентрації глутатіону та ферментів глутатіонової системи проводили у еритроцитах венозної крові, концентрацію глюкози, фруктозаміну визначали у сироватці крові спектрофотометричними методами, також проводили якісні дослідження сечі на наявність глюкози, білка, кетонових тіл та крові. У результаті досліджень встановлено, що у тварин трьох дослідних груп спостерігались схожі зміни стану глутатіонової системи: зменшення частки відновленого глутатіону, збільшення – окисленого. Зменшення концентрації відновленого глутатіону було найменшим у котів першої дослідної групи і становило 7% порівняно з контролем, у тварин другої дослідної – 15% і найбільшим – у тварин третьої дослідної групи, що становило 18 %. Активність глутатіонпероксидази зростала у крові дослідних груп порівняно до контролю, щодо активності глутатіонредуктази, то у тварин першої дослідної групи спостерігалось незначне зростання активності даного ферменту – до 8% порівняно із здоровими тваринами, а у тварин другої та третьої дослідних груп було виявлене зменшення активності даного ферменту відповідно на 13 і 40,3%. Таким чином, у котів з ожирінням та цукровим діабетом встановлено зниження частки відновленого глутатіону, збільшення його окисленої фракції, при цьому активність глутатіонпероксидази зростала як за ожиріння, так і за цукрового діабету, активність глутатіоредуктази незначно зростала у котів з надлишковою масою, а у тварин з цукровим діабетом та при поєднанні двох патологій активність ферменту знижувалась. Найменший рівень змін встановлено у котів з надлишковою масою та ожирінням, найбільший – у тварин, що мали поєднання надлишкової маси і цукрового діабету

Классификация займов c использованием логистической регрессии

Objectives. The studied problem of loan classification is particularly important for financial institutions, which must efficiently allocate monetary assets between entities as part of the provision of financial services. Therefore, it is more important than ever for financial institutions to be able to identify reliable borrowers as accurately as possible. At the same time, machine learning is one of the tools for making such decisions. The aim of this work is to analyze the possibility of efficient use of logistic regression for solving the task of loan  classification.Methods. Based on the logistic regression algorithm using historical data on loans issued, the following  metrics are calculated: cost function, Accuracy, Precision, Recall и  score. Polynomial regression and  principal component analysis are used to determine the optimal set of input data for the being studied logistic regression algorithm.Results. The impact of data normalization on the final result is estimated, the optimal regularization parameter for solving this problem is determined, the impact of the balance of target values is assessed, the optimal  boundary value for the logistic regression algorithm is calculated, the influence of increasing input indicators by means of filling in missing values and using polynomials of different degrees is considered and the existing set of input indicators is analyzed for redundancy.Conclusion. The research results confirm that the application of the logistic regression algorithm for solving loan classification problems is appropriate. The use of this algorithm allows to get quickly a working loan  classification tool. Цели. Решение задачи классификации займов имеет большое значение для финансовых институтов, которые должны эффективно распределять денежные активы между субъектами в рамках предоставления финансовых услуг. Поэтому финансовым организациям необходим инструмент наиболее точного определения надежных заемщиков. Одним из инструментов принятия таких решений служит машинное обучение. Целью работы является анализ возможности эффективного применения логистической регрессии для решения задачи классификации займов.Метод. На основе алгоритма логистической регрессии с использованием исторических данных по выданным займам рассчитываются следующие метрики: стоимостная функция, Accuracy, Precision, Recall и мера . Полиномиальная регрессия и метод главных компонент применяются для определения оптимального набора входных данных для исследуемого алгоритма логистической регрессии.Результаты. Оценено влияние нормализации данных на конечный результат, дана оценка влияния сбалансированности целевых значений, рассчитано оптимальное граничное значение для алгоритма логистической регрессии, рассмотрено влияние увеличения входных показателей посредством заполнения отсутствующих значений и использования полиномов разной степени. Имеющийся набор входных показателей проанализирован на избыточность.Заключение. Результаты исследований подтверждают, что применение алгоритма логистической регрессии для решения задач классификации займов является целесообразным. Данный алгоритм позволяет быстро получить работающий инструмент классификации займов.

Вычислительные методы для решения задачи комбинирования секторов воздушного пространства

A problem of combining elementary sectors of an airspace region is considered, in which a minimum number of combined sectors must be obtained with restrictions on their load and feasibility of combinations such as the requirement of the space connectivity or the membership of a given set of permissible combinations. Computational methods are proposed and tested to be used for solution  of general problems of airspace sectorization. In particular, two types of combinatorial algorithms are proposed for constructing partitions of a finite set with specified element weights and graph-theoretical relationships between the elements. Partitions are constructed by use of a branch and bound method to minimize the number of subsets in the final partition, while limiting the total weight of elements in the subset. In the first type algorithm, ready-made components of the final partition are formed in each node of the branch and bound tree. The remaining part of the original set is further divided at the lower nodes. In the second type algorithm, the entire current partition is formed in each node, the components of which are supplemented at the lower nodes. When comparing algorithms performance, the problems are divided into two groups, one of which contains a connectivity requirement, and the other does not. Several integer programming formulations are also presented. Computational complexity of two problem variants is established: a bin packing type problem with restrictions on feasible combinations, and covering type problem.Рассматривается задача комбинирования секторов региона воздушного пространства, при которой должно быть получено минимальное количество секторов при ограничении на их нагрузку. Предлагаются вычислительные методы, которые могут быть применены в более общих моделях решения задачи. Предлагается алгоритм построения разбиений конечного множества, а также формулировка задачи целочисленного линейного программирования, используется также терминология теории графов

On the Lagrangian Dynamics of Atmospheric Zonal Jets and the Permeability of the Stratospheric Polar Vortex

The Lagrangian dynamics of zonal jets in the atmosphere are considered, with particular attention paid to explaining why, under commonly encountered conditions, zonal jets serve as barriers to meridional transport. The velocity field is assumed to be two-dimensional and incompressible, and composed of a steady zonal flow with an isolated maximum (a zonal jet) on which two or more travelling Rossby waves are superimposed. The associated Lagrangian motion is studied with the aid of KAM (Kolmogorov--Arnold--Moser) theory, including nontrivial extensions of well-known results. These extensions include applicability of the theory when the usual statements of nondegeneracy are violated, and applicability of the theory to multiply periodic systems, including the absence of Arnold diffusion in such systems. These results, together with numerical simulations based on a model system, provide an explanation of the mechanism by which zonal jets serve as barriers to meridional transport of passive tracers under commonly encountered conditions. Causes for the breakdown of such a barrier are discussed. It is argued that a barrier of this type accounts for the sharp boundary of the Antarctic ozone hole at the perimeter of the stratospheric polar vortex in the austral spring.Comment: Submitted to Journal of the Atmospheric Science

Эффективность магнитоуправляемого биосорбента на основе дрожжей Sacharomyces cerevisiae для очистки сточных вод

Проблематика. Проблеми створення магнітокерованого біосорбенту (МКБС) пов’язані зі зниженням його сорбційної ємності за рахунок конкуренції магнітних нано- та мікрочастинок й іонів важких металів за сайти зв’язування на поверхні отриманого біосорбенту. Мета дослідження. Мета роботи – дослідити ефективність вилучення іонів Cu²⁺ МКБС на основі дріжджів Sacharomyces cerevisiae методом магнітогідродинамічного перемішування (МГДП) у схрещених електричному та магнітному полях та встановити оптимальні технологічні параметри процесу. Методика реалізації. Дослідження проводились на експериментальній установці для модифікації біосорбенту в зовнішніх електричному і магнітному полях. Результати дослідження. В експериментальних дослідженнях було встановлено, що оптимальне значення рН для виготовлення МКБС методом МГДП у схрещених електричному і магнітному полях становить 2,5. Показано, що при рН = 2,5 відбувається максимальне вилучення катіонів міді вже через 10 хв при МГДП. Висновки. Встановлено оптимальний час приготування МКБС методом МГДП у схрещених електричному і магнітному полях, що становить 6 хв. Досліджено магнітну сприйнятливість комплексів магнітні мітки–дріжджова клітина; встановлено оптимальні технологічні параметри процесу: час перемішування, рН середовища, напруженість магнітного поля та електричного поля. Досліджено стабільність магнітних властивостей МКБС.Problems. The problems of magnetically labeled biosorbent (MLBS) associated with a reduction its sorption capacity due to competition of magnetic nano- and micro-particles and heavy metal ions for binding sites on the surface resulting biosorbent. Objective. The main goal is to investigate the effectiveness of removal of Cu²⁺ ions by magnetically labeled biosorbent based Sacharomyces cerevisiae yeast by mixing magnetohydrodynamic (MHD) in crossed electric and magnetic fields and set the optimal technological parameters of the process. Methods of implementation. The study was conducted at the experimental setup for modification of biosorbent in external electric and magnetic fields. Results. In experimental studies it was found that the optimum of the pH for the manufacture of magnetically labeled biosorbent by MHD mixing in crossed electric and magnetic fields is pH = 2.5. It is shown that at pH = 2.5 is the maximum extraction of copper cations after 10 minutes at MHD mixing. Conclusions. The optimal preparation time of MLBS by MHD mixing in crossed electric and magnetic fields, is 6 minutes. We studied magnetic susceptibility of complexes magnetic labels – yeast cell, set the optimum of technological parameters of the process: mixing time, pH value, magnetic field and electric field, studied the stability of the magnetic properties of MLBS.Проблематика. Проблемы создания магнитоуправляемого биосорбента (МКБС) связаны со снижением его сорбционной емкости за счет конкуренции магнитных нано- и микрочастиц и ионов тяжелых металлов за сайты связывания на поверхности полученного биосорбента. Цель исследования. Цель работы – исследовать эффективность извлечения ионов Cu²⁺ МКБС на основе дрожжей Sacharomyces cerevisiae методом магнитогидродинамического перемешивания (МГДП) в скрещенных электрическом и магнитном полях и установить оптимальные технологические параметры процесса. Методика реализации. Исследования проводились на экспериментальной установке для модификации биосорбента во внешних электрическом и магнитном полях. Результаты исследования. В экспериментальных исследованиях было установлено, что оптимальное значение рН для изготовления МКБС методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях составляет 2,5. Показано, что при рН = 2,5 происходит максимальное извлечение катионов меди уже через 10 мин при МГДП. Выводы. Установлено оптимальное время приготовления МКБС методом МГДП в скрещенных электрическом и магнитном полях, составляющее 6 мин. Исследована магнитная восприимчивость комплексов магнитные метки–дрожжевая клетка; установлены оптимальные технологические параметры процесса: время перемешивания, рН среды, напряженность магнитного поля и электрического поля; исследована стабильность магнитных свойств МКБС

Degree of information medical university students about the role of papillomavirus infection in the development of cervical cancer

The article presents the comparative results of a survey of students of II, III, V courses of the Public health faculty of the Ural State Medical University on knowledge of the human papillomavirus (HPV), cervical cancer and vaccination against HPV. Students of the fifth year, who studied the discipline of obstetrics and gynecology, were more knowledgeable in the clinic, the diagnosis of cervical cancer. Both study groups had a low level of knowledge of the composition and mechanism of action of the vaccine and the vaccination regimen.В статье представлены сравнительные результаты анкетирования студентов II, III, V курсов медико-профилактического факультета УГМУ по вопросам знаний о вирусе папилломы человека (ВПЧ), раке шейки матки и вакцинации от ВПЧ. Студенты V курса, изучившие дисциплину акушерство и гинекологию, были лучше осведомлены в вопросах клиники, диагностики рака шейки матки. Обе группы исследования имели низкий уровень знаний по составу и механизму действия вакцины и режиму вакцинации

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ БЕЗ ОСТАНОВОК ПО СЕТИ ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ МАРШРУТОВ

Modeling of movement of objects without stops in a network of crossing routes is studied. The problem is formulated in terms of disjunctive linear programming, mixed integer linear programming and graph theory. Several variants for representing constraints on convergence of objects are considered. NP-completeness of the problem in the strong sense is proved.Рассматривается задача моделирования движения объектов по сети пересекающихся маршрутов. Задача формулируется в терминах дизъюнктивного линейного программирования, смешанного целочисленного линейного программирования и теории графов. Рассматривается несколько вариантов задания ограничений на сближение объектов. Доказывается NP-полнота задачи в сильном смысле

Подход к оптимизации зарядной инфраструктуры автономных троллейбусов для городских маршрутов

P u r p o s e s.  When designing a system of urban electric transport that charges while driving, including autonomous trolleybuses with batteries of increased capacity, it is important to optimize the charging infrastructure for a fleet of such vehicles. The charging infrastructure of the dedicated routes consists of overhead wire sections along the routes and stationary charging stations of a given type at the terminal stops of the routes. It is designed to ensure the movement of trolleybuses and restore the charge of their batteries, consumed in the sections of autonomous running.The aim of the study is to create models and methods for developing cost-effective solutions for charging infrastructure, ensuring the functioning of the autonomous trolleybus fleet, respecting a number of specific conditions. Conditions include ensuring a specified range of autonomous trolleybus running at a given rate of energy consumption on routes, a guaranteed service life of their batteries, as well as preventing the discharge of batteries below a critical level under various operating modes during their service life.M e t ho d s. Methods of set theory, graph theory and linear approximation are used.Re s u l t s. A mathematical model has been developed for the optimization problem of the charging infrastructure of the autonomous trolleybus fleet. The total reduced annual costs for the charging infrastructure are selected as the objective function. The model is formulated as a mathematical programming problem with a quadratic objective function and linear constraints.Co n c l u s i o n. To solve the formulated problem of mathematical programming, standard solvers such as IBM ILOG CPLEX can be used, as well as, taking into account its computational complexity, the heuristic method of "swarm of particles".  The solution to the problem is to select the configuration of the location of the overhead wire sections on the routes and the durations of charging the trolleybuses at the terminal stops, which determine the corresponding number of stationary charging stations at these stops.Ц е л и. При проектировании системы городского электротранспорта, заряжающегося во время движения, в том числе автономных троллейбусов с батареями увеличенной емкости, актуальной является оптимизация зарядной инфраструктуры для парка такого транспорта. Зарядная инфраструктура выделенных маршрутов состоит из секций контактной сети вдоль маршрутов и стационарных зарядных станций заданного типа на конечных остановках маршрутов. Она предназначена для обеспечения движения троллейбусов и восстановления заряда их батарей, израсходованного на участках автономного хода.Цель исследования заключается в создании моделей и методов выработки экономически эффективных решений по зарядной инфраструктуре, обеспечивающих функционирование парка автономных троллейбусов с учетом ряда специфических условий. Условия включают обеспечение заданного диапазона автономного хода троллейбусов при заданной скорости расхода энергии на маршрутах и гарантийного срока эксплуатации их батарей, а также предотвращение разряда батарей ниже критического уровня при различных режимах эксплуатации в течение срока их службы.М е то д ы. Используются методы теории множеств, теории графов и линейной аппроксимации.Р е з у л ь т а т ы.  Разработана математическая модель задачи оптимизации зарядной инфраструктуры парка автономных троллейбусов. В качестве целевой функции выбраны суммарные приведенные годовые затраты на зарядную инфраструктуру. Модель сформулирована в виде задачи математического программирования с квадратичной целевой функцией и линейными ограничениями.З а к л ю ч е н и е. Для решения сформулированной задачи математического программирования могут использоваться стандартные решатели типа IBM ILOG CPLEX, а также, с учетом ее вычислительной сложности, эвристический метод «роя частиц». Решение задачи заключается в выборе конфигурации расположения секций контактной сети на маршрутах и длительностей зарядки троллейбусов на конечных остановках, определяющих соответствующие количества стационарных зарядных станций на этих остановках