Vector control of doubly-fed induction machine: robustness with respect to parameters variation

Electromechanical systems on the base of Doubly-Fed Induction Machine is an attractive solution for restricted speed range drives and energy generation applications. The concept of indirect stator flux orientation was introduced similarly to indirect rotor flux orientation. Line voltage amplitude, frequency and stator resistance have variations and cause torque errors. Robustness of the indirect flux oriented controller is studied in order to define the most critical variations

Feedback Control of Second Messengers Signaling Systems in White Adipose Tissue Adipocytes in Healthy State and Its Loss at Adiposity

Second messengers Ca2+, IP3, cAMP, NO, cGMP, and cADP ribose are incorporated as obligatory elements into multivariable Ca2+-signaling system, which integrates incoming signals of hormones and neurotransmitters in white adipocytes. This cross-controlled system includes two robust generators (RGs) of rhythmic processes, involving phospholipase C- and NO-synthase-dependent signaling networks (PLC-RG and NOS-RG). Multi-loop positive feedback control of both RGs provides their robustness, multistability, signaling interplay, and extreme sensitivity to the alterations of incoming signals of acetylcholine, norepinephrine, insulin, cholecystokinin, atrial natriuretic peptide, bradykinin, and so on. Hypertrophy of cultured adipocytes and of mature cells, isolated from epididymal white adipose tissue (eWAT), results in the loss of rhythmicity and development of general hormonal signaling resistance. Preadipocytes isolated from eWAT of obese mice cannot grow and accumulate lipids in the media devoid of fatty acids. However, even low concentrations of palmitoylcarnitine in the media (1 μM) may result in drastic suppression of mRNA expressions of the proteins of Ca2+-signaling system, especially of NOS-RG. Similar alterations of gene expression are observed in eWAT and liver at adiposity. All this may indicate on universal background pathogenic mechanisms. Treatment modalities, which may help to restore deregulation of Ca2+-signaling system and corresponding tissues dysfunction, are discussed briefly

Control of glycolytic dynamics by hexose transport in Saccharomyces cerevisiae

AbstractIt is becoming accepted that steady-state fluxes are not necessarily controlled by single rate-limiting steps. This leaves open the issue whether cellular dynamics are controlled by single pacemaker enzymes, as has often been proposed. This paper shows that yeast sugar transport has substantial but not complete control of the frequency of glycolytic oscillations. Addition of maltose, a competitive inhibitor of glucose transport, reduced both average glucose consumption flux and frequency of glycolytic oscillations. Assuming a single kinetic component and a symmetrical carrier, a frequency control coefficient of between 0.4 and 0.6 and an average-flux control coefficient of between 0.6 and 0.9 were calculated for hexose transport activity. In a second approach, mannose was used as the carbon and free-energy source, and the dependencies on the extracellular mannose concentration of the transport activity, of the frequency of oscillations, and of the average flux were compared. In this case the frequency control coefficient and the average-flux control coefficient of hexose transport activity amounted to 0.7 and 0.9, respectively. From these results, we conclude that 1) transport is highly important for the dynamics of glycolysis, 2) most but not all control resides in glucose transport, and 3) there should at least be one step other than transport with substantial control

Патоморфоз фізичного, статевого розвитку і супутньої екстрагенітальної патології у хворих з аномальними матковими кровотечами пубертатного періоду за останні 30 років

The aim: to specify the dynamics of changes in physical and sexual development, and in concomitant somatic pathology of adolescents with abnormal uterine bleeding (AUB) over the last 30 years.The scope and methods. The data obtained were compared in the examination of adolescent girls with AUB which underwent treatment in the gynecologic department of the SI «Institute for Children and Adolescent Health Care of the NAMS of Ukraine» in 1982–1985 (n=122), in 1997–2002 (n=375), and in 2008–2012 (n=232).Results. A significant increase has been recorded in the proportion of patients with overweight, and the number of patients aged 11–13 years with precocious sexual development and various dermal manifestations of hyperandrogenia has become statistically credible. The average age of menarche onset remained unchanged. The structure of the concomitant somatic pathology has changed: the first place took the endocrine system diseases (mainly due to the diffuse nontoxic goiter, degree I and II), and the number of girls with two or more comorbid somatic diseases increased significantly. Conclusion. It has been established that significant changes in the physical and sexual development took place in adolescents with AUB over the past 30 years. The number of girls with concomitant somatic pathology increased, reflecting a decline in the health state of the rising generation. All the results obtained should be taken into account in the design of individual treatment and prevention schedules for patients of that kind.Key words: physical and sexual development, somatic pathology, abnormal uterine bleeding, pubertal period.Цель: выяснение динамики изменений за 30 лет физического, полового развития, сопутствующей соматической патологии у девочек-подростков с аномальными маточными кровотечениями (АМК).Пациенты и методы. Сравнивались данные, полученные при обследовании подростков с АМК, находившихся на лечении в гинекологическом отделении ГУ «Институт охраны здоровья детей и подростков НАМН» Украины в 1982–1985 гг. (122 девочки), в 1997–2002 гг. (375 девочек) и 2008–2012 гг. (232 девочки).Результаты. Выявлено достоверное увеличения удельного веса пациенток с избыточной массой тела; значительно выросло количество больных 11–13-летнего возраста с опережением полового развития, различными кожными проявлениями гиперандрогении. Неизменным остался средний возраст появления менархе. Изменилась структура сопутствующей соматической патологии: на первое место вышли заболевания эндокринной системы (в основном за счет диффузного нетоксического зоба І, ІІ степени), значительно выросло количество девочек, имеющих два и более сопутствующих соматических заболеваний.Выводы. За последние 30 лет произошли существенные изменения со стороны физического, полового развития у подростков с АМК. Увеличение частоты сопутствующей соматической патологии свидетельствует об ухудшении общего здоровья подрастающего поколения. Все это должно учитываться при построении персонифицированных схем лечения и профилактики у данного контингента больных.Ключевые слова: физическое и половое развитие, сопутствующая соматическая патология, аномальное маточное кровотечение, пубертатный период.Мета: з'ясування динаміки змін за 30 років фізичного, статевого розвитку, супутньої соматичної патології у дівчат"підлітків з аномальними матковими кровотечами (АМК).Пацієнти і методи. Порівнювалися дані, отримані при обстежені підлітків з АМК, які знаходилися на лікуванні в гінекологічному відділені ДУ «Інститут охорони здоров'я дітей та підлітків НАМН України» у 1982–1985 рр. (122 дівчинки), у 1997–2002 рр. (375 дівчаток) і у 2008–20012 рр. (232 дівчинки).Результати. Виявлено достовірне збільшення питомої ваги пацієнток з надлишковою масою тіла; значно зросла кількість хворих 11–13 років з випередженням статевого розвитку, різними шкірними проявами гіперанрогенії. Незмінним залишився середній вік появи менархе. Змінилася структура супутньої соматичної патології: на перше місце вийшли захворювання ендокринної системи (переважно за рахунок диффузного нетоксичного зобу І, ІІ ступеня), значно зросла кількість дівчат з АМК, які мають два і більше супутніх соматичних захворювання.Висновки. За останні 30 років відбулися істотні зміни з боку фізичного, статевого розвитку у підлітків з АМК. Збільшення частоти супутньої соматичної патології свідчить про погіршання загального здоров'я підростаючого покоління. Усе це повинно враховуватися при побудові персоніфікованих схем лікування і профілактики у даного контингенту хворих.Ключові слова: фізичний та статевий розвиток, супутня соматична патологія, аномальні маткові кровотечі, пубертатний період

Характеристика клінічного перебігу аномальних маткових кровотеч пубертатного періоду залежно від дебюту захворювання

Purpose — to find out the peculiarity of history, physical, sexual development, concomitant somatic pathology in adolescents with abnormal uterine bleeding (BUN), depending on the onset of the disease.Patients and methods. We observed 145 adolescent girls with AMC aged 11–18. All subjects were studied obstetrical history, current history of childhood endured childhood infections, concomitant somatic pathology, formation of menstrual function, physical, sexual development.Results. Patients with onset of menstrual dysfunction with uterine bleeding more likely to have weighed perinatal history. And at the manifestation of bleeding in the first year of menstrual function often recorded gestosis pregnancy and pathological course of delivery, and the formation of bleeding in the second year of menstrual function, and later — the threat of interruption at different stages of gestation and fetal distress. Patients with bleeding debut in the first year of menstrual function significantly more often mentioned ahead of sexual development, and the second and later years — early menarche. Patients in the formation of uterine bleeding in the second year of menstrual function and later, but the manifestation of disorders with oligomenorhea significantly less likely to have the optimal parameters of physical development, are more likely than other registered retardation of sexual development, various skin manifestations of hyperandrogenism. Significantly more often they were brought up in single-parent families or destructive, had three or more comorbid medical illness.Conclusion. It was found that the clinical course of abnormal uterine bleeding puberty has its own specifics, depending on the timing of appearance of the first bleeding and previous menstrual dysfunction.Key words: abnormal uterine bleeding, puberty, clinical course, a manifestation of the disease.Цель — выяснить особенности анамнеза, физического и полового развития, сопутствующей соматической патологии у девочек-подростков с аномальными маточными кровотечениями в зависимости от дебюта заболевания.Материалы и методы. Под наблюдением находилось 145 девочек-подростков с аномальными маточными кровотечениями в возрасте 11–18 лет. У всех обследуемых изучались акушерский анамнез, анамнез течения периода детства, перенесенные детские инфекции, сопутствующая соматическая патология, становления менструальной функции, физическое и половое развитие.Результаты. Пациентки при дебюте нарушений менструальной функции с маточными кровотечениями чаще имели отягощенный перинатальный анамнез. Причем при манифестации кровотечения в первый год менструальной функции чаще регистрировались гестозы беременности и патологическое течение родов, а при формировании кровотечения на втором году менструальной функции и позже — угроза прерывания в разные сроки гестации и дистресс плода. У больных с дебютом кровотечения в первый год менструальной функции достоверно чаще отмечалось опережение полового развития, а на втором и позже годах — раннее менархе. У пациенток при формировании маточного кровотечения на втором году менструальной функции и позже, но манифестации нарушений с олигоменореи, значительно реже отмечались оптимальные параметры физического развития чаще, чем у других регистрировалась ретардация полового развития, различные кожные проявления гиперандрогении. Достоверно чаще они воспитывались в неполных или деструктивных семьях, имели три или более сопутствующих соматических заболевания.Выводы. Установлено, что клиническое течение аномальных маточных кровотечений пубертатного периода имеет свою специфику, зависящую от сроков появления первого кровотечения и предшествующих нарушений менструальной функции.Ключевые слова: аномальные маточные кровотечения, пубертатный период, клиническое течение, манифестация заболевания.Мета — з'ясувати особливості анамнезу, фізичного і статевого розвитку, супутньої соматичної патології в дівчат_підлітків з аномальними матковими кровотечами залежно від дебюту захворювання.Пацієнти та методи. Під спостереженням знаходилося 145 дівчат з аномальними матковими кровотечами віком 11–18 років. В усіх обстежених вивчався перинатальний анамнез, період дитинства, перенесені дитячі інфекції, супутня соматична патологія, становлення менструальної функції, фізичний та статевий розвиток.Результати. При дебюті захворювання з аномальних маткових кровотеч у пацієнток значно частіше відмічався обтяжений перинатальний анамнез. Причому при маніфестації маткової кровотечі в перший рік існування менструальної функції частіше реєструвалися гестози вагітних і патологічний перебіг пологів, а при формуванні кровотечі на другому році менструальної функції і пізніше — загроза переривання в різні строки гестації і дистрес плода. У хворих з дебютом маткової кровотечі у перший рік менструальної функції вірогідно частіше реєструвалося випередження статевого розвитку, а на другому році менструальної функції і пізніше — раннє менархе. У пацієнток при формуванні маткової кровотечі на другому році менструальної функції і пізніше, але маніфестації порушень з олігоменореї, значно зменшувався відсоток дівчат з оптимальними параметрами фізичного розвитку, частіше виявлялася ретардація статевого дозрівання, різні шкірні прояви гіперандрогенії. Достовірно частіше вони виховувалися в неповних і/або деструктивних сім'ях, мали три і більше супутніх соматичних захворювання.Висновки. Установлено, що клінічний перебіг аномальних маткових кровотеч пубертатного періоду має свою специфіку, яка залежить від строків появи першої маткової кровотечі й попередніх порушень менструальної функції.Ключові слова: аномальні маткові кровотечі, пубертатний період, клінічний перебіг, маніфестація захворювання

Проблеми, пов’язані з репродуктивним потенціалом дівчаток із зони військового конфлікту

Aim of the study: to determine the reproductive potential status in children from the anti-terrorist operation zone (ATO), who were treated in the State Institution «IOZDP NAMS».Materials and methods. The study comprised 158 girls aged 7–17 years, who underwent treatment in different departments of the Institute. Assessment of their physical development was carried out using centile tables, and the body mass index (BMI) was calculated. Sexual development stages were defined according to the J. Tanner (1969) classification.Results. A purposive gynecological examination of girls from the zone of military conflict made it possible to establish a high level of disorders regarding sexual maturation and menstrual function formation. It has been revealed that functional abnormalities, most often in the form of hypomenstrual syndrome (oligomenorrhea and secondary amenorrhea), dominate among the established diagnoses.Conclusion. Sexual development is a dynamic process that should be considered as one of the main informative criteria of the childhood health. Timely revealing of abnormalities in the sexual development and menstrual function formation as well as and their correction raise the level of health and ensure the maintenance and strengthening of the reproductive potential.Цель: определить состояние репродуктивного потенциала у детей из зоны антитеррористической операции, находящихся на лечении в ГУ «ИОЗДП НАМН».Пациенты методы. Обследовано 158 девочек 7–17 лет, находящихся на лечении в различных отделениях института. Оценку физического развития проводили с использованием центильных таблиц, рассчитывали индекс массы тела.Стадии полового развития выделены в соответствии с классификацией J. Tanner (1969).Результаты. Проведение целевого гинекологического обследования когорты девочек из зоны военного конфликта позволило установить высокий уровень нарушений полового созревания и расстройств менструальной функции. Выявлено, что среди диагнозов преобладают функциональные отклонения, чаще всего в форме гипоменструального синдрома (олигоменореи и вторичной аменореи).Выводы. Половое развитие — это динамический процесс, который следует рассматривать как один из основных информативных критериев здоровья детского населения. Своевременное выявление отклонений в половом развитии, становлении менструальной функции и их коррекция повышают уровень здоровья и обеспечивают сохранение и укрепление репродуктивного потенциала.Мета: визначити стан репродуктивного потенціалу у дітей із зони антитерористичної операції, які перебувають на лікуванні в ДУ «ІОЗДП НАМН».Матеріали і методи. Обстежено 158 дівчаток 7–17 років, які перебувають на лікуванні в різних відділеннях інституту. Оцінку фізичного розвитку проводили з використанням центильных таблиць, розраховували індекс маси тіла (ІМТ). Стадії статевого розвитку виділено відповідно до класифікації J. Tanner (1969).Результати. Проведення цільового гінекологічного обстеження когорти дівчаток із зони військового конфлікту дозволило встановити високий рівень порушень статевого дозрівання та розладів менструальної функції. Виявлено, що серед діагнозів переважають функціональні відхилення, найчастіше у формі гіпоменструального синдрому (олігоменореї і вторинної аменореї).Висновки. Статевий розвиток — це динамічний процес, який слід розглядати як один з основних інформативних критеріїв здоров'я дитячого населення. Своєчасне виявлення відхилень у статевому розвитку, становленні менструальної функції та їх корекція підвищують рівень здоров'я і забезпечують збереження і зміцнення репродуктивного потенціалу

Deregulation of Ca2+-Signaling Systems in White Adipocytes, Manifested as the Loss of Rhythmic Activity, Underlies the Development of Multiple Hormonal Resistance at Obesity and Type 2 Diabetes

Various types of cells demonstrate ubiquitous rhythmicity registered as simple and complex Ca2+-oscillations, spikes, waves, and triggering phenomena mediated by G-protein and tyrosine kinase coupled receptors. Phospholipase C/IP3-receptors (PLC/IP3R) and endothelial NO-synthase/Ryanodine receptors (NOS/RyR)–dependent Ca2+ signaling systems, organized as multivariate positive feedback generators (PLC-G and NOS-G), underlie this rhythmicity. Loss of rhythmicity at obesity may indicate deregulation of these signaling systems. To issue the impact of cell size, receptors’ interplay, and obesity on the regulation of PLC-G and NOS-G, we applied fluorescent microscopy, immunochemical staining, and inhibitory analysis using cultured adipocytes of epididumal white adipose tissue of mice. Acetylcholine, norepinephrine, atrial natriuretic peptide, bradykinin, cholecystokinin, angiotensin II, and insulin evoked complex [Ca2+]i responses in adipocytes, implicating NOS-G or PLC-G. At low sub-threshold concentrations, acetylcholine and norepinephrine or acetylcholine and peptide hormones (in paired combinations) recruited NOS-G, based on G proteins subunits interplay and signaling amplification. Rhythmicity was cell size- dependent and disappeared in hypertrophied cells filled with lipids. Contrary to control cells, adipocytes of obese hyperglycemic and hypertensive mice, growing on glucose, did not accumulate lipids and demonstrated hormonal resistance being non responsive to any hormone applied. Preincubation of preadipocytes with palmitoyl-L-carnitine (100 nM) provided accumulation of lipids, increased expression and clustering of IP3R and RyR proteins, and partially restored hormonal sensitivity and rhythmicity (5–15% vs. 30–80% in control cells), while adipocytes of diabetic mice were not responsive at all. Here, we presented a detailed kinetic model of NOS-G and discussed its control. Collectively, we may suggest that universal mechanisms underlie loss of rhythmicity, Ca2+-signaling systems deregulation, and development of general hormonal resistance to obesity

To Break or to Brake Neuronal Network Accelerated by Ammonium Ions?

The aim of present study was to investigate the effects of ammonium ions on in vitro neuronal network activity and to search alternative methods of acute ammonia neurotoxicity prevention.Rat hippocampal neuronal and astrocytes co-cultures in vitro, fluorescent microscopy and perforated patch clamp were used to monitor the changes in intracellular Ca2+- and membrane potential produced by ammonium ions and various modulators in the cells implicated in neural networks.Low concentrations of NH4Cl (0.1-4 mM) produce short temporal effects on network activity. Application of 5-8 mM NH4Cl: invariably transforms diverse network firing regimen to identical burst patterns, characterized by substantial neuronal membrane depolarization at plateau phase of potential and high-amplitude Ca2+-oscillations; raises frequency and average for period of oscillations Ca2+-level in all cells implicated in network; results in the appearance of group of «run out» cells with high intracellular Ca2+ and steadily diminished amplitudes of oscillations; increases astrocyte Ca2+-signalling, characterized by the appearance of groups of cells with increased intracellular Ca2+-level and/or chaotic Ca2+-oscillations. Accelerated network activity may be suppressed by the blockade of NMDA or AMPA/kainate-receptors or by overactivation of AMPA/kainite-receptors. Ammonia still activate neuronal firing in the presence of GABA(A) receptors antagonist bicuculline, indicating that «disinhibition phenomenon» is not implicated in the mechanisms of networks acceleration. Network activity may also be slowed down by glycine, agonists of metabotropic inhibitory receptors, betaine, L-carnitine, L-arginine, etc.Obtained results demonstrate that ammonium ions accelerate neuronal networks firing, implicating ionotropic glutamate receptors, having preserved the activities of group of inhibitory ionotropic and metabotropic receptors. This may mean, that ammonia neurotoxicity might be prevented by the activation of various inhibitory receptors (i.e. by the reinforcement of negative feedback control), instead of application of various enzyme inhibitors and receptor antagonists (breaking of neural, metabolic and signaling systems)