Exact and explicit probability densities for one-sided Levy stable distributions

We study functions g_{\alpha}(x) which are one-sided, heavy-tailed Levy stable probability distributions of index \alpha, 0< \alpha <1, of fundamental importance in random systems, for anomalous diffusion and fractional kinetics. We furnish exact and explicit expression for g_{\alpha}(x), 0 \leq x < \infty, satisfying \int_{0}^{\infty} exp(-p x) g_{\alpha}(x) dx = exp(-p^{\alpha}), p>0, for all \alpha = l/k < 1, with k and l positive integers. We reproduce all the known results given by k\leq 4 and present many new exact solutions for k > 4, all expressed in terms of known functions. This will allow a 'fine-tuning' of \alpha in order to adapt g_{\alpha}(x) to a given experimental situation.Comment: 4 pages, 3 figures and 1 tabl

Particle decays and stability on the de Sitter universe

We study particle decay in de Sitter space-time as given by first order perturbation theory in a Lagrangian interacting quantum field theory. We study in detail the adiabatic limit of the perturbative amplitude and compute the "phase space" coefficient exactly in the case of two equal particles produced in the disintegration. We show that for fields with masses above a critical mass $m_c$ there is no such thing as particle stability, so that decays forbidden in flat space-time do occur here. The lifetime of such a particle also turns out to be independent of its velocity when that lifetime is comparable with de Sitter radius. Particles with mass lower than critical have a completely different behavior: the masses of their decay products must obey quantification rules, and their lifetime is zero.Comment: Latex, 38 pages, 1 PostScript figure; added references, minor corrections and remark

Синтез і антимікробна активність прекарбенових та металокарбенових сполук ряду імідазолу

Precarbene and metalcarbene compounds of a series of imidazole have been synthesized to study their antimicrobial activity. Calix[4]arene imidazolium salts 3,4a,b have been obtained from the corresponding chloromethyl derivatives of calix[4]arenes and N-substituted imidazoles in dimethylformamide or tetrahydrofuran, and salt 5 – from p-xylylenediimidazoles and 1-bromoadamantane in o-dichlorobenzene. Monocarbene complexes of palladium 8a-c, copper(I) 8d and biscarbene complexes of nickel 9a and cobalt 9b have been synthesized by the direct interaction of stable carbenes with transition metal salts or by the analogous reactions in situ in tetrahydrofuran. The NMR spectra data of the compounds synthesized are given. The most characteristic signals of the carbenoid carbon atoms are detected in the 13С NMR spectra of complexes 8a-d, 9a in the range of 165-178 ppm. A high antimicrobial activity has been found for carbenoid salts 4a,b, 5 on the test-culture of M. Luteum. It corresponds to the minimal bacteriostatic concentration (MBsC) of 15.6 mkg/mL and the minimal bactericidal concentration (MBcC) of 62.5 mkg/mL for compound 2. The higher activity has been found for carbene complexes of nickel 9a and cobalt 9b on the test-culture of M. luteum (MBsC is 7.8 mkg/mL and MBcC is 15.6 mkg/mL), and the highest 9b on the test-cultures of M. luteum and C. tenuis (the minimal fungistatic concentration is 1.9 mkg/mL and the minimal fungicidal concentration is 3.9 mkg/mL).Синтезированы прекарбеновые и металлокарбеновые соединения ряда имидазола для изучения антимикробной активности. Соли каликс[4]арентетраимидазолия 3, 4a,b получены из соответствующих хлорметильных производных каликс[4]аренов и N-замещенных имидазолов в диметилформамиде или тетраги­дрофуране, соль 5 – из п-ксилилендиимидазола и 1-бромадамантана в о-дихлорбензоле. Взаимодействием стабильных карбенов с солями переходных металлов или аналогичными in situ реакциями в тетрагидрофуране синтезированы монокарбеновые комплексы палладия 8a-c, меди (I) 8d и бискарбеновые комплексы никеля 9a и кобальта 9b. Приведены данные спектров ЯМР синтезированных соединений. В спектрах ЯМР 13С комплексов 8a-d, 9a,b наиболее характерны сигналы карбеноидных атомов углерода в области 165- 178 м.д. Обнаружена высокая антимикробная активность карбеноидных солей 4a,b, 5 на тест-культуре M. luteum, что для соединения 4a соответствует минимальной бактериостатической концентрации (МБсК) 15,6 мкг/мл и минимальной бактерицидной концентрации (МБцК) 62,5 мкг/мл. Для карбеновых комплексов никеля 9a и кобальта 9b на тест-культуре M. luteum найдена более высокая активность (МБсК 7,8 мкг/мл и МБцК 15,6 мкг/мл), а для комплекса 9b на тест-культуре C. tenuis – наивысшая (минимальная фунгистатическая концентрация 1,9 мкг/мл и минимальная фунгицидная концентрация 3,9 мкг/мл).Синтезовані прекарбенові та металокарбенові сполуки ряду імідазолу для вивчення їх антимікробної активності. Солі калікс[4]арентетраімідазолію 3, 4a,b отримані з відповідних хлорометильних похідних калікс[4]аренів і N-заміщених імідазолів у диметилформаміді або тетрагідрофурані, сіль 5 – з п-ксилілендіімідазолу та 1-бромадамантану в о-дихлоробензені. Взаємодією стабільних карбенів з солями перехідних металів або аналогічними in situ реакціями в тетрагідрофурані синтезовано монокарбенові комплекси паладію 8a-c, міді(І) 8d і біскарбенові комплекси нікелю 9a та кобальту 9b. Наведені дані спектрів ЯМР синтезованих сполук. У спектрах ЯМР 13С комплексів 8a-d, 9a найхарактернішими є сигнали карбеноїдних атомів вуглецю в області 165-178 м.ч. Виявлено високу антимікробну активність карбеноїдних солей 4a,b, 5 на тест-культурі M. luteum, що для сполуки 4a відповідає мінімальній бактеріостатичній концентрації (МБсК) 15,6 мкг/мл і мінімальній бактерицидній концентрації (МБцК) 62,5 мкг/мл. Для карбенових комплексів нікелю 9a і кобальту 9b на тест-культурі M. luteum знайдено вищу актив­ність (МБсК 7,8 мкг/мл і МБцК 15,6 мкг/мл), а для комплексу 9b на тест-культурі C. tenuis – найвищу (мінімальна фунгістатична концентрація 1,9 мкг/мл і мінімальна фунгіцидна концентрація 3,9 мкг/мл)

Fractional Generalization of Quantum Markovian Master Equation

We prove a generalization of the quantum Markovian equation for observables. In this generalized equation, we use superoperators that are fractional powers of completely dissipative superoperators. We prove that the suggested superoperators are infinitesimal generators of completely positive semigroups and describe the properties of this semigroup. We solve the proposed fractional quantum Markovian equation for the harmonic oscillator with linear friction. A fractional power of the Markovian superoperator can be considered a parameter describing a measure of "screening" of the environment of the quantum system: the environmental influence on the system is absent for $\alpha=0$, the environment completely influences the system for $\alpha=1$, and we have a powerlike environmental influence for $0<\alpha<1$.Comment: 25 pages, LaTe

The Construction of Some Important Classes of Generalized Coherent states: The Nonlinear Coherent States Method

Considering some important classes of generalized coherent states known in literature, we demonstrated that all of them can be created via conventional fashion, i.e. the "lowering operator eigen-state" and the "displacement operator" techniques using the {\it "nonlinear coherent states"} approach. As a result we obtained a {\it "unified method"} to construct a large class of coherent states which already have been introduced by different prescriptions.Comment: 17pages, The section 7 in last version is revised, Some references are adde

Повышение кардиопротективной эффективности дистантного ишемического прекондиционирования при кардиохирургических вмешательствах

The objective. To increase the effectiveness of cardioprotection during coronary artery bypass grafting (CABG) by using a modified technique of remote ischemic preconditioning (RIPC).Subjects and Methods. A prospective randomized study included 119 patients (aged 18 to 75 years) undergoing on-pump CABG. Patients were divided in 5 groups: Group 1 ‒ Sevoflurane control (ContrSevo), RIPC was not used, sevoflurane anesthesia (n = 24); Group 2 ‒ RIPC1 sevoflurane (RIP1Sevo), RIPC with ischemia-reperfusion of one lower limb, sevoflurane anesthesia (n = 26); Group 3 ‒ RIPC2 sevoflurane (RIP2Sevo), RIPC with ischemia-reperfusion of two lower limbs, anesthesia sevoflurane (n = 23); Group 4 ‒ Propofol control (ContrProp), RIPC was not used, propofol anesthesia (n = 22); Group 5 ‒ RIPC2 propofol (RIP2Prop), RIPC with ischemia-reperfusion of two lower limbs, propofol anesthesia (n = 24). The serum troponin I concentration (cTnI) (baseline, and 30 minutes, 12, 24, 36 and 48 hours after СPB weaning). Hemodynamic parameters and indicators of the clinical postoperative course also were evaluated. The impact ischemic-reperfused tissue mass of RIPC on the cardioprotection was assessed by comparing the groups of ContrSevo, RIPC1Sevo, and RIPC2Sevo. To assess the impact of propofol on the RIPC-induced cardioprotection, the groups of ContrProp and RIPC2Prop were compared.Results. Statistically significant differences in cTnI were found between the ContrSevo and the RIPC2Sevo at points of 12, 24 and 36 hours: ContrSevo 1.83 (1.3; 2.24) ng/ml, RIP2Sevo 1.28 (0.75; 1.63) ng/ml after 12 hours (p = 0.02), ContrSevo 1.44 (0.98; 2.26) ng/ml, RIPC2Sevo 1.17 (0.55; 1.66) ng/ml after 24 hours (p = 0.046), ContrSevo 1.26 (0.86; 1.72) ng/ml, and RIPC2Sevo 0.81 (0.47; 1.24) ng/ml after 36 hours (p = 0.035). No differences in the cTnI were found between the groups of ContrSevo and RIPC1Sevo, RIPC1Sevo and RIPC2Sevo at any stage of the study. There were no statistically significant differences between the groups when comparing hemodynamic parameters. In the RIPC2Sevo Group, arrhythmias requiring cardioversion or drug therapy were significantly less frequent compared to ContrSevo (1 vs. 6) (p = 0.047). There were no other significant differences in the postoperative clinical course. When comparing the groups of ContrProp and RIP2Prop, no significant differences were found in cTnI and hemodynamic parameters as well as in the postoperative clinical course.Conclusions. A greater mass of ischemic-reperfused peripheral tissue is accompanied by greater RIPC-induced cardioprotection. A modified protocol for RIPC with ischemia-reperfusion of two lower limbs with sevoflurane anesthesia enhances cardioprotection during on-pump CABG. The modified RIPC protocol with ischemia-reperfusion of two lower limbs with sevoflurane anesthesia reduces the risk of arrhythmias requiring cardioversion or drug therapy. Propofol inhibits the RIPC-induced cardioprotection with ischemia-reperfusion of two lower limbs.Цель исследования: повысить эффективность интраоперационной кардиопротекции при аортокоронарном шунтировании (АКШ) за счет применения модифицированной методики дистантного ишемического прекондиционирования (ДИП).Материалы и методы. В проспективное рандомизированное исследование включено 119 пациентов в возрасте от 18 до 75 лет, которым предстояло АКШ в условиях искусственного кровообращения (ИК). Сформированы 5 групп: 1-я группа «Контроль севофлуран» (КонтрСево) – ДИП не применяли, анестезия на основе севофлурана (n = 24); 2-я группа «ДИП1 севофлуран» (ДИП1Сево) – выполняли ДИП с ишемией-реперфузией одной нижней конечности, анестезия на основе севофлурана (n = 26); 3-я группа «ДИП2 севофлуран» (ДИП2Сево) – выполняли ДИП с ишемией-реперфузией двух нижних конечностей, анестезия на основе севофлурана (n = 23); 4-я группа «Контроль пропофол» (КонтрПроп) – ДИП не применяли, анестезия на основе пропофола (n = 22); 5-я группа «ДИП2 пропофол» (ДИП2Проп) ‒ выполняли ДИП с ишемией-реперфузией двух нижних конечностей, анестезия на основе пропофола (n = 24). Уровень тропонина I (TnI) оценивали до индукции анестезии, через 30 мин, 12, 24, 36 и 48 ч после прекращения ИК. Также оценивали гемодинамику и показатели клинического течения послеоперационного периода АКШ. Оценку влияния объема тканей, подвергаемых эпизодам ишемии-реперфузии во время протокола ДИП, на кардиопротективные эффекты ДИП проводили путем сравнения групп КонтрСево, ДИП1Сево, ДИП2Сево. Для оценки влияния пропофола на кардиопротективные эффекты ДИП сравнивали группы КонтрПроп и ДИП2Проп.Результаты. Обнаружены статистически значимые различия в концентрации TnI между группами КонтрСево и ДИП2Сево в точках 12, 24 и 36 ч: КонтрСево 1,83 (1,3; 2,24) нг/мл, ДИП2Сево 1,28 (0,75; 1,63) нг/мл через 12 ч (p = 0,02), КонтрСево 1,44 (0,98; 2,26) нг/мл, ДИП2Сево 1,17 (0,55; 1,66) нг/мл через 24 ч (p = 0,046), КонтрСево 1,26 (0,86; 1,72) нг/мл, ДИП2Сево 0,81 (0,47; 1,24) нг/мл через 36 ч (p = 0,035). Между группами КонтрСево и ДИП1Сево, ДИП1Сево и ДИП2Сево различий в концентрации TnI не обнаружено ни на одном из этапов исследования. При сравнении показателей гемодинамики статистически значимых различий между группами не выявлено. В группе ДИП2Сево значимо реже возникали нарушения ритма, требующие ЭИТ или медикаментозной терапии, по сравнению с группой КонтрСево (1 случай против 6) (p = 0,047). Других значимых различий в показателях клинического течения послеоперационного периода не выявлено. При сравнении групп КонтрПроп и ДИП2Проп значимых различий в концентрации TnI, показателях гемодинамики, а также в клиническом течении послеоперационного периода не обнаружено.Выводы. Больший объем тканей, подвергаемых эпизодам ишемии-реперфузии при выполнении ДИП, сопровождается более выраженным кардиопротективным действием. Модифицированный протокол выполнения ДИП с ишемией-реперфузией двух нижних конечностей, выполняемый на фоне анестезии севофлураном, обладает кардиопротективным эффектом при АКШ в условиях ИК. Модифицированный протокол ДИП с ишемией-реперфузией двух нижних конечностей, выполняемый на фоне анестезии севофлураном, снижает риск возникновения нарушений ритма, требующих ЭИТ или медикаментозной терапии. Пропофол угнетает кардиопротективные эффекты ДИП с ишемией-реперфузией двух нижних конечностей

Воздействие высокой концентрации оксида азота на оксигенаторы аппаратов искусственного кровообращения (экспериментальное исследование)

The aim of the study. To study the effect of high nitric oxide concentrations on hollow polypropylene fibers of oxygenators.Materials and methods. The study was conducted in two stages. At the first stage, we evaluated the stability of oxygenator membrane made of hollow polypropylene fibers after six hours of exposure to air-oxygen mixture containing NO at 500 parts per million, or 500 pro pro mille (ppm) concentration, using mass spectrometry and infrared spectroscopy. At the second stage, an experiment with cardiopulmonary bypass (CPB) was conducted on 10 pigs. In the study group (n=5) animals sweep gas was supplied to the oxygenator as an air-oxygen mixture with NO at 100 ppm. In the control group animals (n=5) an air-oxygen mixture was used without NO. The CPB lasted for 4 hours, followed by observation for 12 hours. NO, NO2 (at the inlet and outlet of the oxygenator), and the dynamics of methemoglobin were evaluated. After weaning of animals from CPB, the oxygenators were tested for leakproofness, and scanning electron microscopy (SEM) was performed.Results. The oxygenator made of polypropylene hollow fibers retained its gas transfer parameters after six hours of exposure to air-oxygen mixture containing NO at 500 ppm. Based on IR-Fourier spectroscopy findings, NO did not affect structural integrity of polypropylene membranes. NO added to gas mixture at 100 ppm did not increase NO2 to toxic level of 2 ppm in 91% of control tests during 4 hours CPB in pigs; mean value was 1.58 ± 0.28 ppm. Methemoglobin concentration did not exceed the upper limit of permissible level (3%), and there were no statistically significant differences with the control group. All tested oxygenators have passed the leakproofness test. According to SEM findings, larger amounts of fibrin deposits were found in the control group oxygenators vs study group.Conclusion. There were no negative effects of NO at 500 ppm concentration on the oxygenator membrane made of hollow polypropylene fibers. NO at 100 ppm in a gas-mixture supplied to oxygenators did not lead to an exceedance of safe NO2 and methemoglobin concentrations in an animal model. Reduced fibrin deposits on hollow fibers of polypropylene oxygenator membranes were observed when with NO at a level of 100 ppm was added to a gas mixture.  Цель исследования. Изучить воздействие высоких концентраций оксида азота на полипропиленовые полые волокна оксигенаторов.Материалы и методы. Исследование провели в два этапа. На первом этапе с помощью масс-спектрометрии и инфракрасной спектроскопии выполнили оценку стабильности мембраны оксигенатора из полых волокон полипропилена после шестичасового воздействия воздушно-кислородной смеси, содержащей NO в концентрации 500 пропромилле, или 500 частей на миллион – parts per million (ppm). На втором этапе провели эксперимент на 10 свиньях с подключением аппарата искусственного кровообращения (ИК). Животным основной группы (n=5) в оксигенатор подавали воздушно-кислородную смесь, содержащую NO в концентрации 100 ppm. Животным контрольной группы (n=5) в оксигенатор подавали воздушно-кислородную смесь без NO. Процедура ИК длилась 4 часа, затем следовало наблюдение в течение 12 часов. Оценивали NO, NO2 (на входе и выходе из оксигенатора), динамику метгемоглобина. После отключения от ИК оксигенаторы тестировали на герметичность, а также выполняли сканирующую электронную микроскопию (СЭМ).Результаты. Оксигенатор из полипропиленовых полых волокон сохранял свои газотранспортные характеристики после шестичасового воздействия воздушно-кислородной смеси с добавлением NO в концентрации 500 ppm. По данным ИК-Фурье спектроскопии показали, что NO не влияет на структуру мембран из полипропилена. Добавление NO в дозировке 100 ppm во время 4 часов ИК у свиней не сопровождалось повышением концентрации NO2 до токсичного уровня 2 ppm в 91% измерений: среднее значение составило 1,58 ± 0,28 ppm. Концентрация метгемоглобина не превышала верхнего  предела  допустимых  значений  (3%),  не  обнаружили  каких-либо статистически значимых различий при сравнении с группой контроля. Все исследуемые оксигенаторы выдержали тестирование на герметичность. По результатам СЭМ оксигенаторы группы контроля характеризовались большим количеством отложений фибрина, чем оксигенаторы основной группы.Заключение. Негативного воздействия NO в концентрации 500 ppm на мембраны оксигенаторов из полых волокон полипропилена не обнаружили. Подача в оксигенатор NO в концентрации 100 ppm NO2 не приводила к превышению безопасного содержания NO2 и метгемоглобина в эксперименте на животных. Выявили снижение образования отложений фибрина на полых волокнах мембран оксигенаторов из полипропилена при подаче NO в концентрации 100 ppm