Optimal synthesis to inverse problems of dynamics

Perturbed inverse problems are under consideration for dynamical systems linear relative controls. It is assumed that sampling history and sampling error estimate are known. Auxiliary optimal control problems are introduced to minimize a regularized integral discrepancy functional. The trajectories of the system are constructed with the help of Optimal Synthesis in the domain of admissible motions. It is proven that realizations of Optimal Synthesis generating trajectories of the system and minimizing the discrepancy functional in the domain are solutions of the perturbed inverse problem of dynamics. © IFAC.Russian Foundation for Basic Research, РФФИ: 14–01– 00486, 14–01–00168This work was supported by the Russian Foundation for Basic Researches (projects No. 14–01–00168, 14–01– 00486).Boje E.Xia X.International Federation of Automatic Contro

Study the Association of Nucleotide Polymorphisms in Platelet Receptor and Cytochrome P450 Genes with the Development of Resistance to Antiplatelet Drugs in Patients with Coronary Artery Disease

Aim. To study the association of nucleotide polymorphisms in platelet receptor and cytochrome P450 genes with the development of resistance to antiplatelet drugs in CHD patients.Material and Methods. The study included 243 patients diagnosed with CHD after coronary artery bypass surgery (CABG), including 140 patients in the acetylsalicylic acid (ASA) treatment group and 103 patients in the dual antiplatelet therapy (DAT) group. All patients were tested for platelet aggregation using an optical aggregometer with inducers: 5 mM ADP and 1 mM arachidonic acid (AA). DNA samples were analyzed by allele-specific PCR for the presence of polymorphisms rs2046934, rs1126643, rs5918, rs6065, rs4244285 in the platelet receptor and cytochrome P450 genes.Results. No statistically significant differences were found during comparison of the prevalence of the studied polymorphisms in the platelet receptor and cytochrome P450 genes between the groups of aspirin-sensitive and aspirin-resistant patients, as well as between the groups of clopidogrelsensitive and clopidogrel-resistant patients. No association between carriage of the minor and major alleles of the polymorphisms studied and the development of antiplatelet drug resistance was found. In the group of patients on ASA therapy, carriers of the C allele of the T1565C (rs5918) ITGB3 polymorphism had a higher rate of AA-induced platelet aggregation compared to carriers of the T allele (18,49±25,92 vs 10,43±17,34, р=0,004).Conclusion. Polymorphisms of P2RY12 (rs2046934), ITGA2 (rs1126643), ITGB3 (rs5918), GP1BA (rs6065), CYP2C19*2 (rs4244285) genes are not associated with antiplatelet drug resistance in both patients on ASC therapy and on DAT. The presence of minor alleles of the rs2046934, rs1126643, rs6065, rs4244285 polymorphisms are not associated with increased platelet aggregation activity before CABG.However, in the group of patients on ASA therapy C-allele carriers of the rs5918 polymorphism of the ITGB3 gene had a higher rate of AA-induced platelet aggregation compared to T-allele carriers

The influence of the spectral composition on the root development of ornamental plants in vitro

The results of studying the influence of spectral composition of light on rhizogenesis of ornamental plantmicrocuttings showed that the studied variant of the spectra of the led illuminators intensified the process of rhizogenesis of ornamental plan

Metabolic model for laboratory control of anti-ischaemic therapy effectiveness: a case study of nicorandil

Scientific relevance. A key anti-ischaemic mechanism of some medicinal products involves their effects on the metabolism of endothelial vasodilators, particularly the synthesis of nitric oxide from arginine and its precursor citrulline.Aim. The study was aimed to determine whether the plasma time course of guanidine derivatives (arginine precursors) is applicable to laboratory control of anti-ischaemic therapy effectiveness using a single oral dose of nicorandil in patients with coronary heart disease as a case study.Materials and methods. The authors used high-performance liquid chromatography to determine metabolites. Blood samples for analysis were obtained from 30 patients with angina pectoris (Grade II–III, Canadian Cardiovascular Society) and 30 healthy donors. All the study participants received a single oral dose of 20 mg nicorandil after 10 h of fasting.Results. At baseline, patients showed significantly higher plasma citrulline levels than donors. However, the elevated levels decreased to the healthy range after nicorandil administration. Plasma arginine levels in patients showed a statistically significant increase following nicorandil administration. Plasma homoarginine levels in patients remained reduced both before and after dosing. Nicorandil did not influence elevated levels of the endogenous nitric oxide synthase inhibitor (asymmetrical dimethylarginine).Conclusions. In addition to the established mechanisms responsible for altering cell metabolism, nicorandil enhances the contribution of citrulline to arginine resynthesis. It is reasonable to include citrulline and arginine, which are involved in the vasodilator response, in model schemes for laboratory control of the effectiveness of anti-ischaemic therapy

Влияние общей анестезии на метаболизм метионина в период искусственного кровообращения

It has been found out that methylation of nucleic acids, proteins and low-molecular substrates is necessary to renew cellular structures, their restoration and cytoprotection. Methionine plays the most important role in this process but whether its metabolism changes during anesthesia and how different anesthetics affect it, has not yet been studied.The objective: to study the metabolism of methionine during cardiopulmonary bypass when the direct myocardial revascularization is performed and the impact of the anesthetics used (propofol, desflurane, and sevoflurane) on methionine metabolism.Subjects and methods: 74 patients who underwent surgery due to coronary heart disease with cardiopulmonary bypass were enrolled in the study. The patients were divided into three groups by the anesthetic used (desflurane, sevoflurane, propofol). Levels of methionine, homocysteine, cysteine, and taurine were tested in the blood collected from veins and jugular vein before the aorta clamping and after the release of clamps.Results. In all three groups, lower levels of methionine and a higher level of homocysteine were observed after the release of clamps from the aorta, especially in the jugular vein. The most significant consumption of methionine was noted when propofol was used. In the same group, the exocytic release of homocysteine into the blood and the formation of cysteine were significantly lower. No significant difference was observed in the effect of desflurane and sevoflurane on methylation.Conclusion. During the anoxia, the consumption of methionine increases significantly but the intensity of demethylation/remethylation depends on the anesthetics used during anesthesia. The most significant decrease in the level of methionine as well as the remethylation of homocysteine into methionine occurs with the use of propofol, rather than inhalation anesthetics which may be a consequence of desflurane and sevoflurane cytoprotective properties.Установлено, что метилирование нуклеиновых кислот, белков и низкомолекулярных субстратов необходимо для обновления клеточных структур, их восстановления и цитопротекции. Важнейшая роль в этих процессах отводится метионину, однако изменяется ли его метаболизм при анестезии и как влияют на него разные анестетики, до сих пор не изучено.Цель работы: изучить метаболизм метионина на этапе искусственного кровообращения во время операций прямой реваскуляризации миокарда и зависимость его от применяемых анестетиков (пропофола, десфлурана и севофлурана).Материалы и методы: в исследование включены 74 пациента, оперированные по поводу ишемической болезни с искусственным кровообращением. Пациенты распределены на три группы в соответствии с использованным для анестезии анестетиком (десфлуран, n = 29; севофлуран, n = 28; пропофол, n = 17). Концентрацию метионина, гомоцистеина, цистеина и таурина) определяли в крови, забираемой из венозной магистрали и яремной вены до пережатия аорты и после снятия с нее зажима.Результаты. Во всех трех группах выявлены снижение концентрации метионина и повышение содержания гомоцистеина после снятия зажима с аорты, особенно в бассейне яремной вены. Наиболее значимое потребление метионина отмечено при использовании пропофола. В этой же группе значимо меньшими оказались выведение из клетки в кровь гомоцистеина и образование цистеина. Значимых различий во влиянии десфлурана и севофлурана на процессы метилирования не отмечено.Заключение. В период аноксии потребление метионина существенно возрастает, однако интенсивность процессов деметилирования/реметилирования зависит от используемых во время анестезии анестетиков. Наиболее существенное снижение уровня метионина, а также реметилирование гомоцистеина в метионин происходит при использовании пропофола, а не ингаляционных анестетиков, что может быть следствием наличия у десфлурана и севофлурана цитопротективных свойств

Уровни аминокислот и гомоаргинина в венозных бассейнах головного мозга и сердечной мышцы у пациентов с ишемической болезнью сердца

Introduction. Under the conditions of circulatory disorders and coronary heart disease (CHD), amino acids acquire additional value as a source of intermediates of Krebs cycle, participating in cell energetics. If there is a disturbance of energy metabolism, the level of amino acids in the blood can change, including the minor non-encoding amino acid homoarginine (hArg).The objective of this study was to compare the shifts in the levels of hArg and other amino acids in the venous blood flowing from the tissues of the heart and brain versus their levels in blood plasma from the cubital vein in patients with CHD.Methods and materials. The study used plasma samples of 58 patients (46 men and 12 women) aged 62 (57 — 66) years with CHD and heart failure of functional class III (NYHA). The level of hArg and the spectrum of 22 other amino acids were determined by the reversed-phase high-performance liquid chromatography (HPLC). Besides, the levels of lactic acid (LA) were determined by spectrophotometric method, as well as routine biochemical parameters were determined using standard kits.Results. Patients with CHD had compensated, without significant deviations, biochemical data of glucose level, lipid and nitrogen metabolism profiles. The level of hArg in the patient group of 1.4 (1.0—1.9) p.M was significantly lower compared to the reference interval, and the level of total homocysteine was increased, although there were no differences depending on the venous basin. The highest concentrations of LA, alanine and glutamine were detected in the plasma from the internal jugular vein. At the same time, lower concentrations of arginine, lysine and alanine corresponded to the lowest values of hArg.Conclusion. In patients with CHD and heart failure, a significant increase in the levels of glutamine and alanine in plasma from the internal jugular vein and coronary sinus in comparison with plasma from the cubital vein was accompanied by profound dysregulation of energy metabolism with the decrease in hArg levels.Введение. В условиях нарушений кровообращения при ишемической болезни сердца (ИБС) аминокислоты приобретают дополнительное значение в качестве источника интермедиатов цикла Кребса, участвуя в клеточной энергетике. При нарушении энергетического метаболизма в крови может изменяться уровень аминокислот, в том числе минорной некодируемой аминокислоты гомоаргинина (гАрг).Цель исследования — сопоставление сдвигов уровней гАрг и других аминокислот в венозной крови, оттекающей из тканей сердца и головного мозга, по сравнению с их уровнями в плазме крови из локтевой вены у пациентов с ИБС.Методы и материалы. В исследовании использовали плазму крови 58 пациентов (46 мужчин и 12 женщин) с ИБС и сердечной недостаточностью III ф. кл. (NYHA) в возрасте 62 (57 — 66) лет. Уровень гАрг в составе спектра 22 других аминокислот плазмы крови определяли методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Кроме того, в образцах определяли уровни молочной кислоты (МК) спектрофотометрическим методом, а также общепринятые биохимические показатели с помощью стандартных наборов.Результаты. Пациенты с ИБС имели компенсированные, без существенных отклонений биохимические показатели уровня глюкозы, профилей липидного и азотистого обмена. Уровень гАрг в группе пациентов 1,4 (1,0-1,9) мкМ был существенно ниже по сравнению с референтным интервалом, а уровень общего гомоцистеина был повышен, хотя не отмечалось различий в зависимости от венозного бассейна. Наивысшие концентрации МК, аланина и глутамина выявлены в плазме из внутренней ярёмной вены. При этом наиболее низким значениям гАрг соответствовали пониженные концентрации аргинина, лизина и аланина, а в образцах из коронарного синуса и ярёмной вены — также и глутамина.Выводы. У пациентов с ИБС и сердечной недостаточностью значительное увеличение уровней глутамина и аланина в плазме крови из внутренней ярёмной вены и коронарного синуса по сравнению с плазмой крови из кубитальной вены сопровождалось глубокими изменениями в регуляции энергетического метаболизма с понижением уровней гАрг

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕДИАТОРА АНГИОГЕНЕЗА VEGF-A С ПАРАМЕТРАМИ МЕТАБОЛИЗМА ГЛУТАТИОНА И КЛИНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СИСТЕМНЫХ АУТОИММУННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ С ПОРАЖЕНИЕМ СУСТАВОВ

Introduction. In systemic autoimmune diseases with joint damage (SADJD), impaired angiogenesis occurs, which plays a key role in the progression of proliferative synovitis and in the development of lesions of the internal organs. Excessive production of vascular endothelial growth factor VEGF-A, the main mediator of angiogenesis, leads to an increase of the inflammatory process.The objective of the work was to study the relationship of VEGF-A with glutathione metabolism parameters, activity of the process and immune status in systemic autoimmune diseases with joint damage.Material and methods. 58 patients with systemic autoimmune diseases with joint damage were examined. The comparison group consisted of 45 healthy individuals. The main clinical parameters and rheumatoid factor (RF) were analyzed. To determine the activity of the process, we calculated the indices DAS28 for patients with rheumatoid arthritis (RA) and BASDAI for patients with ankylosing spondylarthritis (AS). The activities of the enzymes glutathione peroxidase (GPO), glutathione reductase (GR), superoxide dismutase (SOD) and the content of GSH were determined in erythrocytes.Results. The level of serum VEGF-A in patients with systemic autoimmune diseases with joint damage was increased more than 30 %, in erythrocytes the concentration of GSH and GPO activity were 2 times lower and almost 2 times lower respectively, and GR activity was reduced by about 20 % compared with donors. A correlation was found between the level of VEGF-A and GR activity (R = 0.579; P = 0.03) in RA patients with moderate activity of the process, and absence of relationship between these parameters and the activity of the process in AS. The activity of both GPO and GR in patients with RF was lower by more than 1.5 times, and SOD activity was twice lower than control. The VEGF-A level in the blood plasma was determined by the method of non-competitive enzyme immunoassay.Conclusion. The increase in VEGF-A level in the blood plasma of patients with systemic autoimmune diseases with joint damage is most pronounced in RA patients with moderate activity of the process and is associated with the presence of RF. The relationship of VEGF-A and GR activity indicates a special role for this enzyme in the regulation of angiogenesis in RA. Введение. При системных аутоиммунных заболеваниях с поражением суставов (САЗПС) происходят нарушения ангиогенеза, играющие ключевую роль в прогрессировании пролиферативного синовита и в развитии поражений внутренних органов. Избыточная продукция фактора роста эндотелия сосудов VEGF-А, основного медиатора ангиогенеза, приводит к усилению воспалительного процесса. Цель работы состояла в изучении взаимосвязи VEGF-A с показателями метаболизма глутатиона, активностью процесса и иммунного статуса при САЗПС.Материал и методы. Были обследованы 58 пациентов с САЗПС. Группу сравнения составили 45 здоровых лиц. Анализировали основные клинические показатели и ревматоидный фактор (РФ). Для определения активности процесса рассчитывали индексы DAS28 для больных ревматоидным артритом (РА) и BASDAI для больных анкилозирующим спондилоартритом (АС). В эритроцитах определяли активности ферментов глутатионпероксидазы (ГПО), глутатионредуктазы (ГР), супероксиддисмутазы (СОД) и содержание GSH. Результаты. При САЗПС более чем на 30 % повышен уровень сывороточного VEGF-А, а в эритроцитах в 2 раза снижена концентрация GSH, почти в 2 раза снижена активность ГПО и примерно на 20 % снижена активность ГР по сравнению с донорами. Выявлены корреляция уровня VEGF-A с активностью ГР (R=0,579; P=0,03) у больных РА с умеренной активностью процесса и отсутствие взаимосвязи этих параметров с активностью процесса при АС. Активность как ГПО, так и ГР у больных САЗПС с РФ была ниже более чем в 1,5 раза, а активность СОД – вдвое ниже контроля. Уровень VEGF-A в плазме крови определяли методом твердофазного неконкурентного иммуноферментного анализа.Выводы. Увеличение уровня VEGF-A в плазме крови больных с САЗПС наиболее выражено у больных РА с умеренной активностью процесса и связано с наличием РФ. Взаимосвязь активности ГР и VEGF-А указывает на особую роль этого фермента в регуляции ангиогенеза при РА.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОДИНОЧНОЙ ЛОПАСТИ НЕСУЩЕГО ВИНТА В ПАКЕТАХ FLOEFD, ANSYS FLUENT И RC-VTOL

The results of computational simulation of helicopter rotor's single blade flow, for which experimental (model test) data are published, are represented in this article. The calculations were made in the universal software package of CFD modeling FloEFD, which was based on the solution of averaged equations' system of Navier-Stocks, as well as in the program software RC-VTOL using the vortex method. The obtained results are compared with experimental data and modeling results in the program software ANSYS Fluent (license of TsAGI Nr. 501024). The work shows satisfactory, and in some cases good calculation data reconciliation getting with different techniques including experimental.В работе представлены результаты численного моделирования обтекания одиночной лопасти несущего винта. Расчеты проводились в универсальном пакете CFD (Calculation Fluid Dynamic) моделирования FloEFD, основанном на решении системы осредненных уравнений Навье-Стокса, а также в программном комплексе RC-VTOL, использующем вихревые методы. Полученные результаты сравниваются с экспериментальными данными и результатами моделирования в программном пакете ANSYS Fluent (лицензия ЦАГИ №501024). Показано удовлетворительное, а в некоторых случаях и хорошее согласование расчетных данных, полученных по разным методикам, с экспериментальными

Парвовирусная В19 инфекция: лекция

Parvovirus B19 infection is best known as erythema infectiosum. However, infection with parvovirus B19 can lead to damage to various organs and systems, the development of severe complications up to death. The infection is most dangerous for people with immunodeficiency and hematological diseases. Serious consequences are possible with intrauterine infection of the fetus. Knowledge about the characteristics of the pathogen, the pathogenesis of the disease, the variety of clinical manifestations will allow the doctor to avoid diagnostic errors and provide the patient with timely medical care.Парвовирусная В19 инфекция наиболее известна как инфекционная эритема. Однако инфицирование парвовирусом В19 может приводить к поражению различных органов и систем, развитию тяжелых осложнений вплоть до летального исхода. Наибольшую опасность инфекция представляет для лиц с иммунодефицитом и гематологическими заболеваниями. Серьезные последствия возможны при внутриутробном инфицировании плода. Знание об особенностях возбудителя, патогенеза болезни, многообразии клинических проявлений позволит врачам избежать диагностических ошибок и оказать пациенту своевременную медицинскую помощь

ОЦЕНКА ПРОЯВЛЕНИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОНИТРОЗИЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ СИСТЕМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ СОЕДИНИ ТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

Reduction in antioxidant status with low activity of superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione reductase red blood cells at a low level of reduced glutathionein the background and increased NOx levels in blood plasmawas detected in patients with systematic connective tissue and joint diseases: rheumatoid arthritis and ankylosing spondylitis. Detected violations are not correlated with the activity of theprocess, and seropositivity.У больных системными заболеваниями соединительной ткани c поражением суставов (ревматическим артритом и анкилозирующим спондилитом) выявлен сниженный антиоксидантный статус с низкой активностью супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы эритроцитов при низком уровне восстановленной формы глутатиона на фоне повышенного уровня NOx в плазме крови.Выявленные нарушения не коррелировали с активностью процесса и серопозитивностью