Effects of phosphodiesterase 4 inhibition on bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Pulmonary fibrosis (PF) is a group of devastating and largely irreversible diseases. Phosphodiesterase (PDE) 4 is involved in the processes of remodeling and inflammation, which play key role in tissue fibrosis. The aim of the study was, therefore, to investigate the effect of PDE4 inhibition in experimental model of PF.</p> <p>Methods</p> <p>PF was induced in C57BL/6N mice by instillation of bleomycin. Pharmacological inhibition of PDE4 was achieved by using cilomilast, a selective PDE4 inhibitor. Changes in either lung inflammation or remodeling were evaluated at different stages of experimental PF. Lung inflammation was assessed by bronchoalveolar lavage fluid (BALF) differential cell count and reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) for inflammatory cytokines. Changes in tissue remodeling were evaluated by pulmonary compliance measurement, quantified pathological examination, measurement of collagen deposition and RT-qPCR for late remodeling markers. Survival in all groups was analyzed as well.</p> <p>Results</p> <p>PDE4 inhibition significantly reduced the total number of alveolar inflammatory cells in BALF of mice with bleomycin-induced PF at early fibrosis stage (days 4 and 7). Number of macrophages and lymphocytes, but not neutrophils, was significantly reduced as well. Treatment decreased lung tumor necrosis factor (TNF)-α mRNA level and increased mRNA level of interleukin (IL)-6 but did not influence IL-1β. At later stage (days 14 and 24) cilomilast improved lung function, which was shown by increase in lung compliance. It also lowered fibrosis degree, as was shown by quantified pathological examination of Hematoxilin-Eosin stained lung sections. Cilomilast had no significant effect on the expression of late remodeling markers such as transforming growth factor (TGF)-β1 and collagen type Ia1 (COL(I)α1). However, it tended to restore the level of lung collagen, assessed by SIRCOL assay and Masson's trichrome staining, and to improve the overall survival.</p> <p>Conclusions</p> <p>Selective PDE4 inhibition suppresses early inflammatory stage and attenuates the late stage of experimental pulmonary fibrosis.</p

Simulation of Wind Speed in the Problems of Wind Power

The article is devoted to research of mathematical models of wind speed and development a way to improve the efficiency of wind power plants based on fuzzy logic using fuzzy model of the wind speed. Simulation of the wind speed is a fairly difficult task, since this source of energy is constantly changing in time and space. Four basic models of wind speed were identified at the end of research work: determinate, probability, spectral and fuzzy. Every one finds their own field of application. Thus, from the energy point of view, the model probabilistic distribution of Weibull is most applicable at the level of technical and economic development. Deterministic model allows to determine the power generated by wind turbines at a given average wind speed. The spectral model should apply in those studies where necessary to account for gusts of wind and sudden changes. Fuzzy model of the wind is the most convenient and relevant for modeling of wind turbine control, it is allows to form a flexible control system.Статья посвящена исследованию математических моделей скорости ветра и разработке способа повышения эффективности выработки ветроэнергетической установки на основе нечеткой логики с использованием нечеткой модели скорости ветра. Моделирование скорости ветра представляет собой достаточно сложную задачу, так как данный источник энергии постоянно изменяется во времени и пространстве. В результате исследований было выделено четыре основных модели скорости ветра: детерминированная, вероятностная, спектральная и нечеткая. Каждая из них находит свою область применения. Так, с энергетической точки зрения, на уровне технико-экономических разработок наиболее применима вероятностная модель или распределение Вэйбулла. Детерминированная модель позволяет определить мощность, вырабатываемую ветроустановкой при заданной средней скорости ветра. В тех исследованиях, где необходим учет порывов и резких изменений ветра, следует обратиться к спектральной модели. Нечеткая же модель ветра удобна и наиболее актуальна при моделировании процессов управления ВЭУ, так как позволяет сформировать достаточно гибкую систему управления

Исследование средств повышения регулирования мощности ветровой турбины

Today, wind power is the fastest-growing renewable energy source. Wind power is free, clean and endless. Furthermore, the cost of the electricity produced by wind turbines already reached the point where it is comparable with that of electricity produced by some of the conventional, fossil based power plants. However, it is still important to improve upon the technology in order to keep wind energy economically competitive with traditional and other renewable energy sources. In this paper, the idea of a variable-length blades, microdevices, and plasma jet drives are offered as a means of improving energy generation wind turbinesСегодня энергия ветра является самым быстрорастущим источником возобновляемой энергии. Ветровая энергия доступна, экологически чистая и бесконечна. Кроме того, стоимость электроэнергии, производимой ВЭУ, уже достигла точки, где она сравнима со стоимостью электроэнергии, производимой некоторыми электростанциями на основе ископаемых видов топлива. Тем не менее по-прежнему важно улучшать технологии для того, чтобы сохранить энергию ветра экономически конкурентноспособной по отношению к традиционным и другим возобновляемым источниками энергии. В этой статье представлена идея переменной длины лопасти, микроустройств и плазменных приводов, которые предлагаются в качестве средства улучшения производимой энергии ветровых турби

Simulation of Wind Speed in the Problems of Wind Power

The article is devoted to research of mathematical models of wind speed and development a way to improve the efficiency of wind power plants based on fuzzy logic using fuzzy model of the wind speed. Simulation of the wind speed is a fairly difficult task, since this source of energy is constantly changing in time and space. Four basic models of wind speed were identified at the end of research work: determinate, probability, spectral and fuzzy. Every one finds their own field of application. Thus, from the energy point of view, the model probabilistic distribution of Weibull is most applicable at the level of technical and economic development. Deterministic model allows to determine the power generated by wind turbines at a given average wind speed. The spectral model should apply in those studies where necessary to account for gusts of wind and sudden changes. Fuzzy model of the wind is the most convenient and relevant for modeling of wind turbine control, it is allows to form a flexible control system.Статья посвящена исследованию математических моделей скорости ветра и разработке способа повышения эффективности выработки ветроэнергетической установки на основе нечеткой логики с использованием нечеткой модели скорости ветра. Моделирование скорости ветра представляет собой достаточно сложную задачу, так как данный источник энергии постоянно изменяется во времени и пространстве. В результате исследований было выделено четыре основных модели скорости ветра: детерминированная, вероятностная, спектральная и нечеткая. Каждая из них находит свою область применения. Так, с энергетической точки зрения, на уровне технико-экономических разработок наиболее применима вероятностная модель или распределение Вэйбулла. Детерминированная модель позволяет определить мощность, вырабатываемую ветроустановкой при заданной средней скорости ветра. В тех исследованиях, где необходим учет порывов и резких изменений ветра, следует обратиться к спектральной модели. Нечеткая же модель ветра удобна и наиболее актуальна при моделировании процессов управления ВЭУ, так как позволяет сформировать достаточно гибкую систему управления

Исследование средств повышения регулирования мощности ветровой турбины

Today, wind power is the fastest-growing renewable energy source. Wind power is free, clean and endless. Furthermore, the cost of the electricity produced by wind turbines already reached the point where it is comparable with that of electricity produced by some of the conventional, fossil based power plants. However, it is still important to improve upon the technology in order to keep wind energy economically competitive with traditional and other renewable energy sources. In this paper, the idea of a variable-length blades, microdevices, and plasma jet drives are offered as a means of improving energy generation wind turbinesСегодня энергия ветра является самым быстрорастущим источником возобновляемой энергии. Ветровая энергия доступна, экологически чистая и бесконечна. Кроме того, стоимость электроэнергии, производимой ВЭУ, уже достигла точки, где она сравнима со стоимостью электроэнергии, производимой некоторыми электростанциями на основе ископаемых видов топлива. Тем не менее по-прежнему важно улучшать технологии для того, чтобы сохранить энергию ветра экономически конкурентноспособной по отношению к традиционным и другим возобновляемым источниками энергии. В этой статье представлена идея переменной длины лопасти, микроустройств и плазменных приводов, которые предлагаются в качестве средства улучшения производимой энергии ветровых турби

Control of a Wind Power Plant with a Synchronous Permanent Magnet Generator and a Magnetic Variator

В настоящее время в мировой литературе начинает получать развитие применение ветроэнергетических установок с магнитной редукцией скорости. Особенности применения данных систем в сочетании с ветроэнергетической установкой позволяет решить вопрос ее сопряжения с электроэнергетической системой. Управляемая гибкая связь между турбиной и генератором дает возможность согласовать управление углом нагрузки синхронного генератора. В данной работе рассматривается разработанный контроллер, обеспечивающий комплексное управление ветровой турбиной с магнитным вариатором с переменным шагом угла заклинения лопасти и переменной скоростью вращения турбины ВЭУ. Перспективным направлением построения ветроэнергетических систем в настоящее время является применение электромагнитных вариаторов в составе ветроэнергетических установок. Исследованию электроэнергетических систем, в составе которых имеются ветроустановки с электромагнитными вариаторами, посвящена данная работа. Вариатор встраивается между ветровой турбиной и генератором вместо механического редуктора. Быстродействующее изменение вращающего момента электромагнитного вариатора позволяет удерживать частоту вращения генератора. Из-за присущей нелинейности ветровой турбины и вариатора был определен набор эксплуатационных и аварийных режимов, затем контроллер проектировался для каждой рабочей точки. Кроме того, аэродинамический момент и эффективная скорость ветра оцениваются онлайн и получается планируемый график переменной для реализации контроллера. Потенциал метода был проверен путем моделирования с помощью MATLAB/SimulinkCurrently, the use of wind power plants with magnetic speed reduction is beginning to develop in the world literature. Features of the application of these systems in combination with a wind power plant allows you to solve the issue of its interface with the electric power system. The controlled flexible connection between the turbine and the generator makes it possible to coordinate the control of the load angle of the synchronous generator. In this paper, we consider a developed controller that provides integrated control of a wind turbine with a magnetic variator with a variable pitch of the blade angle and a variable speed of rotation of the wind turbine. A promising direction for the construction of wind power systems is currently the use of electromagnetic variators as part of wind power plants. This work is devoted to the study of electric power systems that include wind turbines with electromagnetic variators. The variator is built between the wind turbine and the generator, instead of a mechanical gearbox. The high-speed change in the torque of the electromagnetic variator allows you to keep the speed of the generator. Due to the inherent non-linearity of the wind turbine and CVT, a set of operational and emergency modes was defined and then the controller was designed for each operating point. In addition, the aerodynamic torque and effective wind speed are estimated online and a planned variable schedule for the controller implementation is obtained. Was tested by simulating with MATLAB/Simulin

Cerebrospinal Fluid Presepsin As a Marker of Nosocomial Infections of the Central Nervous System: A Prospective Observational Study

BackgroundNosocomial CNS infection (NI-CNS) is a common and serious complication in neurocritical care patients. Timely, accurate diagnosis of NI-CNS is crucial, yet current infection markers lack specificity and/or sensitivity. Presepsin (PSP) is a novel biomarker of macrophage activation. Its utility in NI-CNS has not been explored. We first determined the normal range of cerebrospinal fluid (CSF) PSP in a control group without brain injury before collecting data on CSF PSP levels in neurocritical care patients. Samples were analyzed in four groups defined by systemic and neurological infection status.ResultsCSF PSP levels in 15 control patients without neurological injury were 50–100 pg/ml. Ninety-seven CSF samples were collected from 21 neurocritical care patients. In patients without NI-CNS or systemic infection, CSF PSP was 340.4 ± 201.1 pg/ml. Isolated NI-CNS was associated with CSF PSP levels of 640.8 ± 235.5 pg/ml, while levels in systemic infection without NI-CNS were 580.1 ± 329.7 pg/ml. Patients with both NI-CNS and systemic infection had CSF PSP levels of 1,047.7 ± 166.2 pg/ml. In neurocritical care patients without systemic infection, a cut-off value of 321 pg/ml gives sensitivity and specificity for NI-CNS of 100 and 58.3%, respectively.ConclusionCSF PSP may prove useful in diagnosing NI-CNS, but its current utility is as an additional marker only