Mathematical models for vulnerable plaques

A plaque is an accumulation and swelling in the artery walls and typically consists of cells, cell debris, lipids, calcium deposits and fibrous connective tissue. A person is likely to have many plaques inside his/her body even if they are healthy. However plaques may become "vulnerable", "high-risk" or "thrombosis-prone" if the person engages in a high-fat diet and does not exercise regularly. In this study group, we proposed two mathematical models to describe plaque growth and rupture. The first model is a mechanical one that approximately treats the plaque as an inflating elastic balloon. In this model, the pressure inside the core increases and then decreases suggesting that plaque stabilization and prevention of rupture is possible. The second model is a biochemical one that focuses on the role of MMPs in degrading the fibrous plaque cap. The cap stress, MMP concentration, plaque volume and cap thickness are coupled together in a system of phenomenological equations. The equations always predict an eventual rupture since the volume, stresses and MMP concentrations generally grow without bound. The main weakness of the model is that many of the important parameters that control the behavior of the plaque are unknown. The two simple models suggested by this group could serve as a springboard for more realistic theoretical studies. But most importantly, we hope they will motivate more experimental work to quantify some of the important mechanical and biochemical properties of vulnerable plaques

Hygienic characteristics of chronic gastroduodenitis among children living in the environment impacted by industrial chemical factors (case study: Perm krai)

The aim of this research is to carry out hygienic evaluation of the impact of industrial chemical factors on chronic gastroduodenitis among children. The research was carried out on the basis of Gubakha and Tchusovoi — industrial towns located in Perm Krai. The object of the research is children (655) aged 7-14 with chronic gastroduodenitis. The research determines that areas with industrial pollution (heavy metals, aromatic hydrocarbons, aliphatic alcohols) create adverse tendencies for the development of gastroduodenrtic pathology among children, increasing the incidence by additional 18 percent per year. Contaminated environment in the area affects children by increasing the level of Chrome+6, Manganese, Lead, Nickel by 1.4-7.1 times; aromatic and oxygen-containing hydrocarbons, aliphatic alcohols — by 1.5-3.8 times as compared to children living in areas with satisfactory sanitary and hygienic conditions. Higher environment contamination leads to patogenetic abnormalities among children with chronic gastroduodenitis living in areas with industrial chemical pollution. It results in damaging homeostasis — antioxidant and immune — systems leading to the development of related syndromes — inflammatory, toxic, and hepatobiliary — followed by morpho-functional changes in gastroduodenal zones.Целью настоящего исследования являлась гигиеническая оценка воздействия техногенных химических факторов на течение хронического гастродуоденита у детей. Исследования выполнены на примере промышленно развитых городов Пермского края г. Губаха, Чусовой. Объектом исследования являлись дети (655 человек) 7-14 лет с хроническим гастродуоденитом. Установлено, что на территориях техногенного загрязнения среды обитания тяжелыми металлами, ароматическими углеводородами, алифатическими спиртами создаются прогностически неблагоприятные тенденции роста гастродуоденальной патологии у детей, характеризующиеся дополнительными случаями заболеваний на уровне 18% в год. В изученных условиях контаминация биосред у детей характеризуется повышенным уровнем содержания хрома+6, марганца, свинца, никеля в 1,4-7,1-раза, ароматических и кислородсодержащих углеводородов, алифатических спиртов — в 1,5-3,8 раза относительно показателей у детей в условиях удовлетворительной санитарно-гигиенической ситуации. В основе патогенетических нарушений при хроническом гастродуодените у детей в условиях воздействия техногенных химических факторов, лежит повышенная контаминация биосред. Результатом этого процесса является срыв систем поддержания гомеостаза — антиоксидантной и иммунной, что влечет за собой развитие взаимосвязанных и взаимоотягощающих синдромов — воспалительного, интоксикационного и гепатобилиарного с последующим формированием морфо-функциональных изменений гастродуоденальной зоны

FEATURES OF THE EFFECTS OF MANGANESE CNS IN CHILDREN CONSUMED DRINKING WATER UNSATISFACTORY QUALITY

According to the research found that children who consume drinking water with high content of manganese at 3.3 MAC (maximum of 8 MPC), the concentration of manganese in the blood up to 4.4 times higher than the reference level, which is dangerous for the development of adverse effects from side of the critical organs and systems, especially the CNS. Proved the dependence of the probability of deviation indicators characterizing the state of excitation and inhibition in the central nervous system (glutamate, GABA), with high content of manganese in the blood

ОСОБЕННОСТИ ЦЕРЕБРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ И НАРУШЕНИЙ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ У ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА С ВЕГЕТО-СОСУДИСТОЙ ДИСТОНИЕЙ, АССОЦИИРОВАННОЙ С ВОЗДЕЙСТВИЕМ ОДНОАТОМНЫХ ФЕНОЛОВ FEATURES CEREBRAL HEMODYNAMICS, IMPAIRED COGNITIVE FUNCTION IN PRE-SCHOOL

ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»; 2 Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь Материалы статьи содержат данные об особенностях нарушений когнитивных функций и церебрально-го кровотока при вегетативных дистониях (ваготонии), ассоциированных с воздействием фенола и крезолов, у детей. Представлены результаты комплексного обследования, включающее данные врачебного осмотра, нейропсихологического тестирования, кардиоинтервалографии с функциональными пробами и допплеро-графии церебральных артерий с оценкой сосудистого тонуса и скоростных характеристик кровотока. Пока-зано, что развитие нейровегетативных дисфункций происходит преимущественно по ваготоническому типу на фоне оксидативного стресса, развивающегося вследствие контаминации фенолом и крезолами. Диагно-стическая ценность комплексного подхода состоит в установлении ранних признаков дисфункций регуля-торного и адаптационного звеньев ВНС, сочетающихся с когнитивными нарушениями, у детей, до развития у них хронической соматической патологии. Установлены статистически достоверные причинно-следствен-ные связи между показателями церебрального кровотока, уровнем когнитивных нарушений и содержанием в крови фенола и крезолов, что позволило выделить основные патогенетические звенья формирования веге-тативных дистоний, зависимых от воздействия изучаемых химических факторов. Ключевые слова: токсиканты, одноатомные фенолы, вегетативная дисфункция, кардиоинтервалография, церебральный кровоток, нейропсихологическое тестирование This article contains data on psycho-autonomic disorders in children, who are chronically exposed to phenol and cresols. We present the fi ndings of a complex examination of the children, including the results of a medical examination, neuropsychological testing, cardiointervalography with functional tests and a Doppler ultrasound examination of cerebral arteries with the assessment of vascular tone and blood fl ow velocity. The development of neuro-autonomic dysfunctions has been shown to be associated with oxidative stress, which is produced as a result of exposure to phenol and cresols. The diagnostic value of the complex approach lies in its ability to detect early signs of regulatory and adaptive dysfunction of the autonomic nervous system, which combine with cognitive and behavioral disorders, in children who are considered to be healthy until they develop chronic somatic pathology. We have determined statistically signifi cant cause-and-effect relationships between the results of the instrumental examinations and elevated levels of phenol and cresols in children's bio-samples. FEATURES CEREBRAL HEMODYNAMICS, IMPAIRED COGNITIVE FUNCTION IN PRE-SCHOOL CHILDREN AUTONOMIC DISORDERS ASSOCIATED WITH EXPOSURE MONOHYDRIC PHENOL