THE ANALYSIS OF THE TASKS AND ALGORITHMS OF DATA INTEGER PROCESSING IN THE RESIDUAL CLASSES SYSTEM

The coding of remainders number witch submitted the appropriate modules of residual classes system (RCS), made with data from complete system of the smallest non-negative residues (CSSNR) was showed in the article. In this aspect, CSSNR is the basis for the construction of non-positional code structure in RCS. Possible field of science and engineering, where there is an urgent need for fast, reliable and high-precision integer calculations were clarified and systematized in the paper. On the basis of studies of the properties of RCS were examined the advantages and disadvantages of using modular arithmetic (MA). Using the results of the analysis of problems of integer data and a set of positive attributes of MA, the classes of problems and algorithms, which using RCS, much more efficient binary positional numeral systems were defined in the article

Features of modeling fatty liver disease in rats of different ages based on a high-calorie diet

BACKGROUND: The problem of diagnosis, treatment and prevention of fat liver disease (FLD) is one of the actual problems of modern medicine. In this regard, the need for the creation of reliable experimental models of the FLD, which would be as close as possible to the pathogenetic patterns of the development of this disease in humans.AIM: To create an experimental model of FLD and compare the efficiency of its reproduction in rats of different ages.MATERIALS AND METHODS: The study was conducted on male Wistar rats, whose ages at the beginning of the experiment were 3 and 18 months. Control animals were fed a standard diet. The experimental rats were kept on a diet with excess fat (45 %) and carbohydrates (31 %) for 12 weeks. The liver tissue samples were taken for morphological studies of FLD. Histological preparations were made according to the standard technique. Morphometry on digital images of micropreparations was conducted using the computer program «IMAGE J». The concentration of lipids, cholesterol, and triglecerides in the liver tissue was determined, and the concentration of ALT in the blood serum was determined. To assess the biophysical properties of the liver tissue, the method of multifrequency bioimpedance measurement was used.RESULTS: The transfer of animals to a high-calorie diet developed by us led to the development of FLD. This was evidenced by an increase of the liver mass, its pale shade and soft consistency. Morphometric signs of FLD were also revealed. Hypertrophy of hepatocytes was observed with a simultaneous decrease in the nuclear-cytoplasmic ratio; accumulation of numerous lipid inclusions in the cytoplasm and the appearance of large lipid droplets replacing the voids of dead hepatocytes. The number of binuclear hepatocytes and nucleolus in the nucleus, the relative area of the sinusoid network were decreased. An increase in the concentration of lipids, cholesterol and triglecerides in the liver tissue of experimental rats, as well as the activity of ALT in the blood serum, was observed. Changes in the bioimpedance measurements of the liver tissue also indicated the  development of severe fatty degeneration of the liver in both young (to a greater extent) and old rats.CONCLUSION: The model of FLD we have advanced based on a combined (fat-carbohydrate) high-calorie diet. It leads to the development of pronounced morphological, biochemical and biophysical signs of this pathology in all experimental rats. The most pronounced manifestations of FLD are observed in young animals

Estimates of the global burden of ambient PM2.5, ozone, and NO2 on asthma incidence and emergency room visits

Abstract Background: Asthma is the most prevalent chronic respiratory disease worldwide, affecting 358 million people in 2015. Ambient air pollution exacerbates asthma among populations around the world and may also contribute to new-onset asthma. Objectives: We aimed to estimate the number of asthma emergency room visits and new onset asthma cases globally attributable to fine particulate matter (PM2.5), ozone, and nitrogen dioxide (NO2) concentrations. Methods: We used epidemiological health impact functions combined with data describing population, baseline asthma incidence and prevalence, and pollutant concentrations. We constructed a new dataset of national and regional emergency room visit rates among people with asthma using published survey data. Results: We estimated that 9–23 million and 5–10 million annual asthma emergency room visits globally in 2015 could be attributable to ozone and PM2.5, respectively, representing 8–20% and 4–9% of the annual number of global visits, respectively. The range reflects the application of central risk estimates from different epidemiological meta-analyses. Anthropogenic emissions were responsible for ∼37% and 73% of ozone and PM2.5 impacts, respectively. Remaining impacts were attributable to naturally occurring ozone precursor emissions (e.g., from vegetation, lightning) and PM2.5 (e.g., dust, sea salt), though several of these sources are also influenced by humans. The largest impacts were estimated in China and India. Conclusions: These findings estimate the magnitude of the global asthma burden that could be avoided by reducing ambient air pollution. We also identified key uncertainties and data limitations to be addressed to enable refined estimation. https://doi.org/10.1289/EHP376

Immune indexes in children with fluorosis from different fluoride level in drinking water regions

За підсумками обстеження 120 дітей 6-7 років, які проживають у регіоні із різним умістом фтору в питній воді (Полтава – оптимальний, Шишаки – високий), виявлено, що перебіг флюорозу відбувається на фоні зниження показників місцевого імунітету ротової рідини (лізоцим і секреторний імуноглобулін А). Із підвищенням вмісту фтору в питній воді, що призводить до посилення тяжкості флюорозу, показники місцевого імунітету ротової рідини погіршуються. По результатам обследования 120 детей 6-7 лет, которые проживают в регионе с разным содержанием фтора в питьевой воде (Полтава – оптимальный, Шишаки – высокий), выявлено, что течение флюороза происходит на фоне снижения показателей местного иммунитета ротовой жидкости (лизоцим и секреторный иммуноглобулин А). При повышении содержания фтора в питьевой воде, усиливающего тяжесть флюороза, показатели местного иммунитета ротовой жидкости ухудшаются. Saliva examination is a non-invasive method used for objective assessment of somatic pathology and oral cavity abnormalities. It was found that fluoride ion inhibited phagocytes functions of granulocytes, decreased the viability of polymorphonuclear leukocytes, and affected macrophages. Also fluoride intoxication decreases IgA та IgG level in blood. High level of fluoride in drinking water probably may worsen immune factors in oral liquid. Lysozyme is produced by polymorphonuclear leukocytes and macrophages, SIgA is a base immunoglobulin of oral cavity protection. Thus, we were interested in how content of fluoride in drinking water impacts on lysozyme and SIgA content in oral liquid in children with dental fluorosis. Aim of study was to exanimate such immune indexes of oral liquid as lysozyme activity and SIgA content in children with dental fluorosis who live in areas with different content of fluoride in drinking water (Poltava - optimal fluoride content, Shishaki – high one). 20 children aged 6 years were examined: 60 children from Poltava, 60 children from Shishaki. Dental fluorosis was estimated with WHO classification. Our research earlier revealed that moderate fluorosis predominated in children from region with high fluoride content (68,8±4,14%), very mild fluorosis in children from region with optimal one (63,1±2,06%). Children from Poltava had mild and very mild fluorosis, whereas children from Shishaki had mild and moderate fluorosis. Oral fluid was collected in centrifuge tubes for 10 minutes on an empty stomach in the morning. Samples were stored for testing at -20°C, than recovered at room temperature and centrifuged at 3500 rpm/min for 15 minutes. The level of lysozyme and secretory immunoglobulin A in the flow separated part of the oral liquid in children was determinated by biochemical analysis. Probability of differences between data was assessed by Student's–Fischer t criterion. The lysozyme index present in children from Poltava with dental fluorosis was 19,85 ± 0,3 mM/l, compared with that in the children from Shishaki, 17,31 ± 0,32 mM/l (p<0,001). The same trend was observed for the SIgA index - 1,06 ± 0,03 g/l and 0,87 ± 0,01 g/l (p <0,001). It can be explained by the fact that lysozyme activity and SIgA index worsened with disease severity that depends on fluoride level in drinking water. The lysozyme index was significantly higher in children from Poltava with very mild fluorosis, 20,63±0,3 mM/l (p<0,001), compared with the children who have mild fluorosis, 18,9±0,22 mM/l. The same trend was observed for the SIgA index - 1,10±0,03 g/l and 1,06±0,01 g/l, respectively (p<0,001). The lysozyme index was significantly higher in the children from Shishaki with mild fluorosis, 18,01±0,2 mM/l (p<0,001) than in children with moderate fluorosis (16,7±0,31 mM/l). The same trend was observed for the SIgA index – 0,88±0,01 g/l and 0,83±0,02 g/l, accordingly (p<0,001). Immune indexes of oral liquid in children who live in regions with high and optimal fluoride level in drinking water and have mild fluorosis were significantly different. The lysozyme index present in children with mild fluorosis from Poltava was 18,9 ± 0,22 mM/l, compared with that in the children from Shishaki, 18,01 ± 0,2 mM/l (p<0,05). The same trend was observed for the SIgA index - 1,01±0,01 g/l and 0,88±0,01 g/l, respectively (p<0,001). This fact showed that fluoride content has strong influence on immune indexes of oral liquid in children. Thus, such immune indexes of oral liquid as lysozyme activity and SIgA index decreased in children with fluorosis. Especially this trend was revealed if the fluoride content in drinking water was high and disease severity worsened. Taking all these aspects into consideration, it can be concluded that in the coming future examination the immune indexes of oral cavity will be a very helpful tool for different treatment-prevention means efficacy monitoring

The Status of Periodontal Tissues in Сhildren with Fluorosis from Regions with Different Fluoride Level in Drinking Water

Метою нашого дослідження стало вивчення стану тканин та поширеності захворювань пародонта у дітей, які проживають у регіонах із різним умістом фтору в питній воді (Полтава – оптимальний уміст фтору, Шишаки – високий) та мають ознаки флюорозу зубів. Методи: Було обстежено 675 дитину у віці 6-7 років: м.Полтава – 550 дітей (вміст фтору в питній воді в період спостереження коливався від 0,85 до 1,17 мг/л), м.Шишаки – 125 дітей (0,7-3,1 мг/л). Усі діти та їх матері постійно проживають у зазначених регіонах. Оцінку проявів флюорозу зубів проводили за класифікацією ВООЗ. Для оцінки запального процесу ясен використовували індекс РМА, запропонований Masser і модифікований Parma, а також гінгівальний індекс (GІ) та комплексний пародонтальний індекс (КПІ). Вірогідність відмінностей між даними оцінювали за критерієм t Стьюдента-Фішера. Спостереження проводили з лютого 2006 до березня 2014 р. Результати: У дітей м. Полтави, які мали прояви флюорозу зубів, РМА дорівнював 5,87±0,09%, що вірогідно (P<0,001) краще, ніж у дітей м. Шишак, − 9,38±0,51 %. GI у дітей Полтави дорівнював 0,43±0,005 бала, що вірогідно (P<0,001) краще, ніж у дітей Шишак – 0,90±0,03 бала. Така ж тенденція спостерігалась і для індексу КПІ - 1,20±0,006 бала та 1,56±0,02 бала (P<0,001). Хронічний катаральний гінгівіт виявлений у 65,82±2,02 % дітей м.Полтави. З них 96,13 % дітей мали легкий ступінь тяжкості гінгівіту і лише 3,87 % середній ступінь. Відсоток середнього ступеня тяжкості хронічного катарального гінгівіту склав 2,94 % при сумнівному флюорозі зубів та 5,71 % при помірному. В м. Шишаки, де вміст фтору в питній воді перевищує норму, 99,2±0,8 % дітей мають хронічний катаральний гінгівіт, що у 1,5 рази більше (P<0,001), ніж в м. Полтава. 79,03 % дітей м. Шишаки мають легкий ступінь тяжкості хронічного катарального гінгівіту і тільки 20,97 % − середній. При дуже слабкому флюорозі 84,21 % дітей мають легкий ступінь тяжкості хронічного катарального гінгівіту, при слабкому − 81,82 %, при помірному − 76,74 %. Відсоток дітей із середнім ступенем тяжкості хронічного катарального гінгівіту склав 12,5 % при сумнівному та 23,26 % при помірному флюорозі. Висновки: У дітей, які проживають у регіоні з високим умістом фтору в питній воді та мають флюороз, виявлено, що поширеність хронічного катарального гінгівіту, показники індексів РМА, GI та КПІ були вищими, ніж у дітей, які проживають в регіоні з оптимальним умістом фтору в питній воді. Виявлено, що з підвищенням ступеня тяжкості флюорозу посилюються тяжкість гінгівіту; Purpose: Studying the condition of periodontal tissues and expansion of periodontal diseases in children with dental fluorosis who live in regions with different content of fluoride in drinking water (Poltava - optimal fluoride content, Shishaki - high). Methods: 675 children aged 6-7 years were examined: 550 children from Poltava (fluoride content in drinking water from 0,85 to 1,17 mg/l), 125 children from Shishaki (fluoride content in drinking water from 0,85 to 1,17 mg/l). All children and their mothers live in these regions permanently. Dental fluorosis was estimated with WHO classification. Gum's inflammation was estimated with PMA index proposed by Masser and modified Parma, and Loe-Silness gingival index (GI), and complex periodontal index (CPI) (MMSI, 1987). Probability of differences between data was assessed by Student's – Fischer t criterion. Observations carried out for the period from February 2006 to March 2014. Results: The children from Poltava with dental fluorosis have PMA index equals 5,87 ± 0,09%, which is significantly better (P <0,001) than at the children from Shishaki, - 9,38 ± 0,51%. GI in children from Poltava equals 0,43 ± 0,005 points, that is significantly better (P <0,001) than at the children from Shyshaki - 0,90 ± 0,03 points. The same trend was observed for the CPI index 1,20 ± 0,006 points and 1,56 ± 0,02 points (P <0,001). Chronic catarrhal gingivitis was found at 65,82±2,02 % children from Poltava. 96,13 % of these children had mild severity of gingivitis and only 3,87% - moderate. Middle degree of chronic catarrhal gingivitis rate was 2,94 % at questionable and 5,71 % at moderate fluorosis. In Shishaki where the content of fluoride in drinking water is higher than the norm, 99,2±0,8 % children with fluorosis have chronic catarrhal gingivitis, that is bigger (P<0,001) than in Poltava. 79,03 % children have mild severity of chronic catarrhal gingivitis and only 20,97 % - moderate. 84,21 % children with very mild fluorosis have mild severity of chronic catarrhal gingivitis, 81,82 % children with mild fluorosis, and 76,74 % with moderate fluorosis. Middle degree of chronic catarrhal gingivitis rate was 12,5 % at questionable and 23,26% at moderate fluorosis. Conclusions: Children with fluorosis who live in a region with a high content of fluoride in drinking water have a significantly high expansion of chronic catarrhal gingivitis, PMA, GI and CPI indexes than children from the region with the optimal content of fluoride in drinking water. It is proved that expression of moderate gingivitis increases with increasing of fluorosis severity

Комбінований вплив переривчастої нормобаричної гіпоксії та мелатоніну на морфологічні зміни підшлункової залози спонтанно-гіпертензивних щурів

The aim of the study was to investigate the morphological changes in the pancreas of spontaneously hypertensive animals after the combined effect of intermittent normobaric hypoxia (INH) and melatonin.Materials and methods. The study was carried out in spring on 24 spontaneously hypertensive male rats (SHR line). The experimental animals were daily given a hypoxic gas mixture (12 % oxygen in nitrogen) in an intermittent mode: 15 min deoxygenation/15 min reoxygenation for 2 hours. The same rats were daily administered orally with exogenous melatonin at 10.00 at a dose of 5 mg/kg. The duration of the experiment was 28 days. Histological preparations were prepared according to a standard procedure. Morphometry of the digital images of preparations was performed using the computer program ImageJ.Results. Based on changes in morphometric parameters (reduction in the size of acini, exocrinocytes, height of the epithelium), it can be assumed that the combined effect of INH and melatonin reduces the activity of the exocrine function of the pancreas. In the endocrine part of the pancreas of experimental animals morphological signs of its activation were noted: the linear dimensions of the Langerhans islets, the number and the density of their endocrine cells increased. Experimental animals also showed a decrease in the width of interlobular and interacinar interlayers of connective tissue, which can be considered as a manifestation of the mechanism of structural adaptation that facilitates the transport of oxygen and nutrients to the parenchymal elements of the pancreas.Conclusions. The combined effect of intermittent normobaric hypoxia and melatonin leads to the appearance of morphological signs of a decrease in the activity of the exocrine part of the pancreas in hypertensive rats. At the same time, the activity of the endocrine gland function in these animals increased.Цель работы – исследовать морфологические изменения поджелудочной железы (ПЖ) спонтанно-гипертензивных крыс после комбинированного воздействия прерывистой нормобарической гипоксии (ПНГ) и мелатонина.Материалы и методы. Исследование проведено в весенний период на 24 спонтанно-гипертензивных крысах-самцах (линия SHR). Подопытным животным ежедневно подавали гипоксическую газовую смесь (12 % кислорода в азоте) в прерывистом режиме: 15 минут деоксигенация/15 минут реоксигенация в течение 2 часов. Этим же крысам ежедневно в 10.00 перорально вводили экзогенный мелатонин в дозе 5 мг/кг. Продолжительность эксперимента составляла 28 суток. Из ткани ПЖ изготавливали гистологические препараты по стандартной методике. На цифровых изображениях препаратов осуществляли морфометрию с помощью компьютерной программы ImageJ.Результаты. На основании изменений морфометрических показателей (уменьшение размеров ацинусов, экзокриноцитов, высоты эпителия) можно предположить, что совместное действие ПНГ и мелатонина снижает активность экзокринной функции ПЖ. В эндокринной части ПЖ подопытных животных отмечали морфологические признаки ее активации: увеличивались линейные размеров островков Лангерганса, количество и плотность размещения в них эндокриноцитов. Установленное уменьшение ширины прослоек междольковой и межацинусной соединительной ткани можно рассматривать как проявление механизма структурной адаптации, обеспечивающей облегчение транспорта кислорода и питательных веществ к паренхиматозным элементам ПЖ и выделение гормонов в кровь.Выводы. Комбинированное воздействие прерывистой нормобарической гипоксии и мелатонина приводит к появлению морфологических признаков снижения активности экзокринной части поджелудочной железы у гипертензивных крыс. Активность эндокринной функции железы у этих животных возрастает.Мета роботи – дослідити морфологічні зміни підшлункової залози (ПЗ) спонтанно-гіпертензивних тварин після комбінованого впливу переривчастої нормобаричної гіпоксії (ПНГ) і мелатоніну.Матеріали та методи. Дослідження виконали навесні на 24 спонтанно-гіпертензивних щурах-самцях (лінія SHR). Піддослідним тваринам щодня подавали гіпоксичну газову суміш (12 % кисню в азоті) в переривчастому режимі: 15 хвилин деоксигенація/15 хвилин реоксигенація протягом 2 годин. Цим самим щурам щодня перорально вводили екзогенний мелатонін о 10.00 у дозі 5 мг/кг. Тривалість експерименту – 28 діб. З тканини ПЗ виготовляли гістологічні препарати за стандартною методикою. На цифрових зображеннях препаратів здійснювали морфометрію за допомогою комп’ютерної програми ImageJ.Результати. На підставі змін морфометричних показників (зменшення розмірів ацинусів, екзокриноцитів, висоти епітелію) можна припустити, що поєднана дія ПНГ і мелатоніну знижує активність екзокринної функції ПЗ. В ендокринній частині ПЗ дослідних тварин виявили морфологічні ознаки її активації: збільшилися лінійні розміри острівців Лангерганса, кількість і щільність розміщення у них ендокриноцитів. Встановлене зменшення ширини прошарків міжчасточкової та міжацинусної сполучної тканини можна вважати проявом механізму структурної адаптації, що забезпечує полегшення транспорту кисню та поживних речовин до паренхіматозних елементів ПЗ і виділення гормонів у кров.Висновки. Комбінований вплив переривчастої нормобаричної гіпоксії та мелатоніну має морфологічні ознаки зниження активності екзокринної частини підшлункової залози в гіпертензивних щурів. Водночас активність ендокринної функції залози в цих тварин зростає