Suppression of bursting activity of the hippocampal granular neuron by the hypothermal deactivation of TRP-channels: a model study

On the basis of a comparison of these observations, it can be assumed that hypothermic suppression of the hippocampal neuronal bursting by deactivation of thermo-sensitive TRP channels can be one of the mechanisms of the therapeutic effect of hypothermia

Визначення діагностичної цінності ранніх симптомів у прогнозуванні перебігу некротизуючого ентероколіту новонароджених різного гестаційного віку

Некротизуючий ентероколіт новонароджених – неспецифічне запалення кишечнику, переважно у недоношених новонароджених, що ставить небезпеку для життя дитини при його прогресуванні. Незважаючи на проведення великої кількості досліджень закордонних та вітчизняних вчених по вивченню етіології та патогенезу, клінічної, лабораторної та інструментальної діагностики НЕК, це захворювання залишається однією з провідних причин смертності новонароджених у відділеннях інтенсивної терапії. Клінічна симптоматика НЕК може проявлятися від непереносимості харчування та парезу кишечнику до тяжкого перитоніту та поліорганної недостатності, а більшість методів діагностики мають високу специфічність, але недостатню чутливість, або навпаки. Виявлення ранніх симптомів та симптомів прогресування  НЕК дозволяє обрати оптимальну тактику лікування та покращити результати. Тому диференційна діагностика на основі клінічних, інструментальних та лабораторних досліджень грає велику роль  при постановці діагнозу та визначенні стадій НЕК. Успіх лікування НЕК залежить не тільки від своєчасної діагностики та встановленні показань до оперативного лікування, а й від глибини та розповсюдженні пошкодження кишечнику. На теперішній час відсутні достовірні неінвазивні методи діагностики розповсюдження та глибини ураження стінки кишечнику при НЕК. Дискутабельними залишаються строки передопераційної підготовки, обсяг та вид оперативного лікування. Мета дослідження. Метою дослідження є визначити діагностичну цінність ранніх симптомів у розвитку та прогресуванні некротизуючого ентероколіту новонароджених різного гестаційного віку. Матеріали та методи. Робота ґрунтується на вивченні результатів лікування 94 новонароджених з НЕК, що знаходились на лікуванні у відділенні інтенсивної терапії та патології новонароджених КЗ «Дніпропетровський спеціалізований клінічний медичний центр матері та дитини ім. проф. М.Ф.Руднєва» ДОР» у 2015-2018 роках. Діагноз встановлювали на основі клінічних, інструментальних (ультразвукових, доплерографічних, рентгенологічних), лабораторних та бактеріологічних досліджень. Пацієнтів було розподілено з точки зору тактики лікування на дві групи: до першої групи увійшли пацієнти з НЕК, які не потребували оперативного втручання (неускладнений НЕК) (n=71), до другої групи увійшли пацієнти, які потребували оперативного втручання (ускладнений НЕК) (n=23). Додатково пацієнтам обох груп виконували вимірювання інтраабдомінального тиску. Вимірювання обводу живота у всіх пацієнтів з НЕК проводили на рівні пупка мінімум у трьох вимірах, проведених з інтервалом 4-6 годин. Початкове лікування було однакове у пацієнтів обох груп та включало в себе: припинення ентерального харчування, декомпресію шлунку, антибактеріальну терапію, інфузійну терапію з повним парентеральним харчуванням. Результати та їх обговорення. Нами виявлено, що наростання симптомів неможливості ентерального годування (синдром ентеральної недостатності), а саме: застійної зелені у шлунку, ослаблення аускультативно перистальтичних шумів кишечнику, здуття,  болючість та /або напруженість живота супроводжувало погіршення загального стану пацієнтів та свідчило про прогресування НЕК. Поява венозного малюнку на передній черевній стінці та його виразність на протязі часу, гіперемія та набряк передньої черевної стінки та зовнішніх статевих органів свідчили про наявність внутрішньочеревної гіпертензіі та інтраабдомінального порушення кровообігу в результаті зниження перфузійного тиску та запальних змін очеревини. Збільшення обводу живота у пацієнтів І групи було не більше, ніж на 5 мм за попереднім вимірювання , при прогресуванні НЕК та розвитку ускладнених форм НЕК підвищення обводу живота було на 7 мм більше, ніж попередні результати. Основним діагностичним засобом виявлення прогресування та ускладнень НЕК було виконання рентгенограми органів черевної порожнини. Рентгенограму органів черевної порожнини виконували всім пацієнтам з підозрою на НЕК у прямій проекції у вертикальному положенні. Найбільш частими рентгенологічними симптомами ускладнених форм НЕК було виявлення пневмоперитонеуму, вільної рідини в черевній порожнині та неперистальтуючої статичної петлі кишечнику.  Також отримані данні свідчать, що у пацієнтів з ускладненими формами НЕК захворювання супроводжується значним підвищенням інтраабдомінального тиску переважно за рахунок секвестрації рідини у третій простір, наростаючого парезу кишечнику та його набряку. Якщо не діагностувати та не усунути значне підвищення інтраабдомінального тиску, це призводить до порушення капілярної перфузії внутрішніх органів, що призводить до подальшої ішемії та розвитку абдомінального компартмент – синдрому. При діагностуванні пневмоперитонеуму, асциту на фоні НЕК або при появі клінічної симптоматики прогресування НЕК (для виключення прихованої перфорації) під контролем УЗД всім пацієнтам виконувався під місцевим знеболенням абдоміноцентез. В разі позитивного результату абдоміноцентезу виконувалось дренування черевної порожнини Висновки. Серед ранніх клінічних синдромів, що характеризують прогресування НЕК необхідно надавати увагу наростанню синдрому ентеральної недостатності. Підвищення показників інтраабдомінальної гіпертензії є раннім симптомом прогресування НЕК

Построение деревьев принятия решений с использованием генетических алгоритмов

При работе с очень большими наборами данных построение дерева решений с использованием всех примеров может быть затруднительно. Даже в случаях, когда это возможно, это может быть не лучший способ использовать данные. В качестве альтернативы исходный набор данных может быть разделен на выборки, дерево может быть построено на каждом подмножестве, а затем отдельные деревья могут быть интеллектуальным образом объединены для получения окончательного оптимизированного дерева. В этой статье мы предлагаем случайным образом разделить исходные данные на выборки, произвести скрещивание и мутацию (с использованием генетического алгоритма) для ряда поколений выборок, чтобы получить более точные деревья.In dealing with a very large data set, it might be complex to construct a decision tree using all of the examples. Even when it is possible, this might not be the best way to utilize the data. As an alternative, subsets of the original data set can be extracted, a tree can be constructed on each subset, and then individual trees can be combined in a smart way to produce an improved final tree. In this paper, we suggest dividing data set to randomly generated subsets and allowing them to crossover and mutate (using a genetic algorithm) for a number of generations in order to yield more accurate trees.Работа выполнена в рамках договора № 02.G25.31.0055 (проект 2012-218-03-167) при финансовой поддержке работ Министерством образования и науки Российской Федерации

Biophysical Mechanism of Parasympathetic Excitation of Urinary Bladder Smooth Muscle Cells: a Simulation Study

Using the Hodgkin-Huxley formalism, we developed a computer model of a smooth muscle cell (SMC) of the urinary bladder detrusor; the model included the main types of ion channels and pumps, as well as intracellular calcium regulatory mechanisms inherent in the prototype cell. The biophysical mechanisms of generation of action potentials (APs) necessary for initiation of muscle contraction and those of calcium transients in response to parasympathetic activation of metabotropic М2/М3-cholinoreceptors and co-activation of Р2Х-purinoreceptors were investigated. The simulated SMC in response to a depolarizing current pulse generated an AP that was, by a number of indices, similar to real APs and was also accompanied by a transient elevation of the intracellular calcium concentration. We demonstrated a possibility of generation of such APs in response to a transient increase in the conductivity of channels of calcium-dependent chloride current accompanied by increase in the conductivity of channels associated with Р2Х-receptors (the conductivity ratio was 95 to 5 % and similar to that in the prototype). For the AP generation, temporal relations of the processes of increases in the mentioned conductances simulating the final effect of activation of М2/М3- and Р2Х-receptors were significant. These results obtained on the rather simplified model allow researchers to use the latter as an appropriate starting point for the development of more detailed models (in particular, those representing cascades of metabolic reactions triggered by a parasympathetic action)

Biophysical Processes in a Urinary Bladder Detrusor Smooth Muscle Cell during Rehabilitation Electrostimulation: a Simulation Study

The work was aimed at the search for approaches to solving the problem of biophysically reasonable selection of the parameters of electrical stimulation of smooth muscle cells (SMCs) of the urinary bladder detrusor (UBD). Such stimulation is widely used in the rehabilitation of patients with surgical correction of congenital malformations accompanied by total or partial deficiency of the M2/M3 cholinergic receptors in the UBD. A computer model built on the basis of experimental data on ion channels and pumps of the sarcolemma and mechanisms of regulation of the intracellular calcium concentration ([Ca2+]i), providing both electrogenesis and the contractile function of the cell inherent to the biological prototype, was used. We studied changes in the membrane potential, partial transmembrane currents, and [Ca2+]i, caused by depolarizing current pulses applied with constant frequencies and combined in “packs” or “envelopes” typical of the protocols of rehabilitation stimulation; the stimuli had constant or trapezoid-modulated amplitudes. The examined UBD SMC responded to a single pulse by generation of the action potential (AP) close in its properties to the prototype. Stimulation by both packs and envelopes of identical pulses eventually led to the establishing of equal forced electrical and concentration oscillations with the parameters depending on the duration of interpulse intervals (IPIs). Such oscillations caused by stimulation with 5- and 50-msec-long IPIs, typical of the rehabilitation protocols and comparable with the durations of the absolute and relative refractoriness of the model SMC, significantly differed in the pattern of the regenerative responses (APs) and in the range and mean levels of depolarization shifts of the membrane potential and those of [Ca2+]i, which were greater at high-frequency stimulation. In the case of short IPIs, [Ca2+]i, having no time to return to the basal level, oscillated within a range of values which in other excitable cells are considered to exceed significantly the physiological norm. These data emphasize the necessity to estimate the exact kinetic characteristics of the mechanisms underlying the inflow and extrusion of Ca2+ in the UBD SMC necessary for a biophysically justified choice of the parameters of rehabilitation stimulation that would prevent possible cytotoxic side effects associated with excessively long-lasting high levels of [Ca2+]i. Essential for the observed processes and, therefore, requiring targeted studies, was such a parameter of UBD SMCs as the reversal potential for Ca2+-dependent chloride current (ECl); this current is activated, in particular, by parasympathetic action on the M2/M3 receptors. When high-frequency oscillations of the membrane potential periodically exceeded the ECl level, the mentioned current changed its main (depolarizing) direction to the opposite (hyperpolarizing) one

Role of Soft and Hard Skills in Education of Modern Youth

Статья посвящена изучению проблемы формирования soft skills и hard skills у будущих специалистов в профессиональных учебных заведениях, их роли в профессиональной карьере и личностном развитии. В статье анализируются мнения экспертов, руководителей предприятий, которые признают востребованность soft skills или hard skills при трудоустройстве на современном рынке труда, актуальность развития soft skills в процессе подготовки кадров.The article is devoted to the study of the formation of soft skills and hard skills by future specialists in professional educational institutions, their role in professional career and personal development. The article analyzes the opinions of experts, business leaders who are in demand for soft skills or Hard skills in employment in the modern labor market, the relevance of the development of soft skills in the training process

Excitability Characteristics of a Urinary Bladder Detrusor Smooth Muscle Cell as a Basis for Choosing Parameters of Rehabilitation Electrostimulation: A Simulation Study

Electrical stimulation targeted at smooth muscle cells (SMCs) of the urinary bladder detrusor (UBD) is used in a complex of rehabilitation procedures performed during treatment of neurourological diseases, in particular of those associated with the deficiency of М2/М3 acetylcholine receptors modifying the efficacy of parasympathetic innervation of these cells. The choice of parameters of such stimulation meets difficulties because of limited knowledge about biophysical and physiological processes induced in the stimulated cells. Certain information about such processes can be obtained with the use of a UBD SMC computer model built according to the data of biological experiments characterizing ion channels, ion exchangers, and other mechanisms regulating the intracellular calcium concentration ([Ca2+]i) typical of the prototype. We explored the standard characteristics of the electrical excitability of the model SMC (“strength – duration” relationship for the threshold current and dynamics of the refractoriness following generation of action potentials, APs), as well as coupled changes in the membrane potential, partial transmembrane currents, and [Ca2+]i values evoked by depolarizing current pulses. In some computational experiments, such stimulation was performed under conditions of a higher conductivity of purinergic ionotropic receptor channels, thereby mimicking the action of purinomimetics. The model UBD SMC generated APs with parameters close to those of the prototype; AP generation was accompanied by long periods of absolute and relative refractoriness (up to 30 and 600 msec, respectively). The relative refractoriness period included an early phase (AP half-recovery lasting about 220 msec) and a late phase; each of these phases included “fast” and “slow” components with the time constants differing from each other by an order of magnitude. These time characteristics of the refractoriness were determined by the kinetic characteristics of the processes of activation/inactivation of voltage- and calcium-dependent ion channels and by those of the [Ca2+]i return to the basal level under the action of a set of Са2+ extrusion mechanisms. An important UBD SMC biophysical parameter was also the reversal potential (ECl) for calcium-dependent chloride current (which is activated, in particular, due to the parasympathetic action on М2/М3 receptors). This current changed its main “depolarizing” direction to the hyperpolarizing one when the membrane potential exceeded the ECl level

Influence of Soft Skills on the Formation of Ecological Society

Статья посвящена изучению проблемы влияния soft skills на жизнь современного человека. В статье анализируются мнения экспертов, руководителей предприятий, которые обращаются к проблематике экологичной жизни, и интеграции в нее надпрофессиональных навыков, рассматривается актуальность развития soft skills для комфортной жизни.The article is devoted to studying the problem of the influence of soft skills on the life of a modern person. The article analyzes the opinions of experts, business leaders who address the issue of environmentally friendly life, and the integration of professional skills into it, discusses the relevance of developing soft skills for a comfortable life