Effect of hypoxia on cerebral blood flow regulation during rest and exercise : role of cerebral oxygen delivery on performance

Adequate supply of oxygen to the brain is critical for maintaining normal brain function. Severe hypoxia, such as that experienced during high altitude ascent, presents a unique challenge to brain oxygen (O2) supply. During high-intensity exercise, hyperventilation-induced hypocapnia leads to cerebral vasoconstriction, followed by reductions in cerebral blood flow (CBF), oxygen delivery (DO2), and tissue oxygenation. This reduced O2 supply to the brain could potentially account for the reduced performance typically observed during exercise in severe hypoxic conditions. The aims of this thesis were to document the effect of acute and chronic exposure to hypoxia on CBF control, and to determine the role of cerebral DO2 and tissue oxygenation in limiting performance during exercise in severe hypoxia. We assessed CBF, arterial O2 content (CaO2), haemoglobin concentration ([Hb]), partial pressure of arterial O2 (PaO2), cerebrovascular CO2 reactivity, ventilatory response to CO2, cerebral autoregulation (CA), and estimated cerebral DO2 (CBF ⨉ CaO2) at sea level (SL), upon ascent to 5,260 m (ALT1), and following 16 days of acclimatisation to 5,260 m (ALT16). We found an increase in CBF despite an elevated cerebrovascular CO2 reactivity at ALT1, which coincided with a reduced CA. Meanwhile, PaO2 was greatly decreased despite increased ventilatory drive at ALT1, resulting in a concomitant decrease in CaO2. At ALT16, CBF decreased towards SL values, while cerebrovascular CO2 reactivity and ventilatory drive were further elevated. Acclimatisation increased PaO2, [Hb], and therefore CaO2 at ALT16, but these changes did not improve CA compared to ALT1. No differences were observed in cerebral DO2 across SL, ALT1, and ALT16. Our findings demonstrate that cerebral DO2 is maintained during both acute and chronic exposure to 5,260 m, due to the reciprocal changes in CBF and CaO2. We measured middle cerebral artery velocity (MCAv: index of CBF), cerebral DO2, ventilation (VE), and performance during incremental cycling to exhaustion and 15km time trial cycling in both normoxia and severe hypoxia (11% O2, normobaric), with and without added CO2 to the inspirate (CO2 breathing). We found MCAv was higher during exercise in severe hypoxia compared in normoxia, while cerebral tissue oxygenation and DO2 were reduced. CO2 breathing was effective in preventing the development of hyperventilation-induced hypocapnia during intense exercise in both normoxia and hypoxia. As a result, we were able to increase both MCAv and cerebral DO2 during exercise in hypoxia with our CO2 breathing setup. However, we concomitantly increased VE and PaO2 (and presumably respiratory work) due to the increased hypercapnic stimuli with CO2 breathing, which subsequently contributed to the cerebral DO2 increase during hypoxic exercise. While we effectively restored cerebral DO2 during exercise in hypoxia to normoxic values with CO2 breathing, we did not observe any improvement in cerebral tissue oxygenation or exercise performance. Accordingly, our findings do not support the role of reduced cerebral DO2 in limiting exercise performance in severe hypoxia. -- Un apport adéquat en oxygène au niveau du cerveau est primordial pour le maintien des fonctions cérébrales normales. L'hypoxie sévère, telle qu'expérimentée au cours d'ascensions en haute altitude, présente un défi unique pour l'apport cérébral en oxygène (O2). Lors d'exercices à haute intensité, l'hypocapnie induite par l'hyperventilation entraîne une vasoconstriction cérébrale suivie par une réduction du flux sanguin cérébral (CBF), de l'apport en oxygène (DO2), ainsi que de l'oxygénation tissulaire. Cette réduction de l'apport en O2 au cerveau pourrait potentiellement être responsable de la diminution de performance observée au cours d'exercices en condition d'hypoxie sévère. Les buts de cette thèse étaient de documenter l'effet de l'exposition aiguë et chronique à l'hypoxie sur le contrôle du CBF, ainsi que de déterminer le rôle du DO2 cérébral et de l'oxygénation tissulaire comme facteurs limitant la performance lors d'exercices en hypoxie sévère. Nous avons mesuré CBF, le contenu artériel en oxygène (CaO2), la concentration en hémoglobine ([Hb]), la pression partielle artérielle en O2 (PaO2), la réactivité cérébrovasculaire au CO2, la réponse ventilatoire au CO2, et l'autorégulation cérébrale sanguine (CA), et estimé DO2 cérébral (CBF x CaO2), au niveau de la mer (SL), au premier jour à 5.260 m (ALT1) et après seize jours d'acclimatation à 5.260 m (ALT16). Nous avons trouvé des augmentations du CBF et de la réactivité cérébrovasculaire au CO2 après une ascension à 5.260 m. Ces augmentations coïncidaient avec une réduction de l'autorégulation cérébrale. Simultanément, la PaO2 était grandement réduite, malgré l'augmentation de la ventilation (VE), résultant en une diminution de la CaO2. Après seize jours d'acclimatation à 5.260 m, le CBF revenait autour des valeurs observées au niveau de la mer, alors que la réactivité cérébrovasculaire au CO2 et la VE augmentaient par rapport à ALT1. L'acclimatation augmentait la PaO2, la concentration en hémoglobine, et donc la CaO2, mais n'améliorait pas l'autorégulation cérébrale, comparé à ALT1. Aucune différence n'était observée au niveau du DO2 cérébral entre SL, ALT1 et ALT16. Nos résultats montrent que le DO2 cérébral est maintenu constant lors d'expositions aiguë et chronique à 5.260m, ce qui s'explique par la réciprocité des variations du CBF et de la CaO2. Nous avons mesuré la vitesse d'écoulement du sang dans l'artère cérébrale moyenne (MCAv : un indice du CBF), le DO2 cérébral, la VE et la performance lors d'exercice incrémentaux jusqu'à épuisement sur cycloergomètre, ainsi que des contre-la-montres de 15 km en normoxie et en hypoxie sévère (11% O2, normobarique) ; avec ajout ou non de CO2 dans le mélange gazeux inspiré. Nous avons trouvé que MCAv était plus haute pendant l'exercice hypoxique, comparé à la normoxie alors que le DO2 cérébral était réduit. L'ajout de CO2 dans le gaz inspiré était efficace pour prévenir l'hypocapnie induite par l'hyperventilation, qui se développe à l'exercice intense, à la fois en normoxie et en hypoxie. Nous avons pu augmenter MCAv et le DO2 cérébral pendant l'exercice hypoxique, grâce à l'ajout de CO2. Cependant, nous avons augmenté la VE et la PaO2 (et probablement le travail respiratoire) à cause de l'augmentation du stimulus hypercapnique. Alors que nous avons, grâce à l'ajout de CO2, efficacement restauré le DO2 cérébral au cours de l'exercice en hypoxie à des valeurs obtenues en normoxie, nous n'avons observé aucune amélioration dans l'oxygénation du tissu cérébral ou de la performance. En conséquence, nos résultats ne soutiennent pas le rôle d'un DO2 cérébral réduit comme facteur limitant de la performance en hypoxie sévère.

Les insectes nécrophages au service de la Justice: entomologie forensique en Suisse romande

Science méconnue en Suisse, l'entomologie forensique a été développée depuis 1993 en Suisse romande. Les insectes utilisés dans cette discipline appartiennent principalement aux ordres des diptères et des coléoptères. Une présentation des principales familles et leur biologie permettent de comprendre l'utilité de ces espèces dans le calcul de l'intervalle post-mortem et leur utilisation potentielle dans les affaires criminelles

Qualitative and Hierarchical Analysis of Protective Factors against Illicit Use of Doping Substances in Athletes Calling a National Anti-Doping Phone-Help Service

Evidence of a sport-specific hierarchy of protective factors against doping would thus be a powerful aid in adapting information and prevention campaigns to target the characteristics of specific athlete groups, and especially those athletes most vulnerable for doping control. The contents of phone calls to a free and anonymous national anti-doping service called 'ecoute dopage' were analysed (192 bodybuilders, 124 cyclists and 44 footballers). The results showed that the protective factors that emerged from analysis could be categorised into two groups. The first comprised 'Health concerns', 'Respect for the law' and 'Doping controls from the environment' and the second comprised 'Doubts about the effectiveness of illicit products, 'Thinking skills' and 'Doubts about doctors'. The ranking of the factors for the cyclists differed from that of the other athletes. The ordering of factors was 1) respect for the law, 2) doping controls from the environment, 3) health concerns 4) doubts about doctors, and 5) doubts about the effectiveness illicit products. The results are analysed in terms of the ranking in each athlete group and the consequences on the athletes' experience and relationship to doping. Specific prevention campaigns are proposed to limit doping behaviour in general and for each sport.

La planification de sortie des personnes âgées hospitalisées dans un service de médecine

Contexte: la planification infirmière de sortie des personnes âgées est une composante importante des soins pour assurer une transition optimale entre l'hôpital et la maison. Beaucoup d'événements indésirables peuvent survenir après la sortie de l'hôpital. Dans une perspective de système de santé, les facteurs qui augmentent ce risque incluent un nombre croissant de patients âgés, l'augmentation de la complexité des soins nécessitant une meilleure coordination des soins après la sortie, ainsi qu'une augmentation de la pression financière. Objectif: évaluer si les interventions infirmières liées à la planification de sortie chez les personnes âgées et leurs proches aidants sont prédictives de leur perception d'être prêts pour le départ, du niveau d'anxiété du patient le jour de la sortie de l'hôpital et du nombre de recours non programmé aux services de santé durant les trente jours après la sortie. Méthode: le devis est prédictif corrélationnel avec un échantillon de convenance de 235 patients. Les patients âgés de 65 ans de quatre unités d'hôpitaux dans le canton de Vaud en Suisse ont été recrutés entre novembre 2011 et octobre 2012. Les types et les niveaux d'interventions infirmières ont été extraits des dossiers de soins et analysés selon les composantes du modèle de Naylor. La perception d'être prêt pour la sortie et l'anxiété ont été mesurées un jour avant la sortie en utilisant l'échelle de perception d'être prêt pour la sortie et l'échelle Hospital Anxiety and Depression. Un mois après la sortie, un entretien téléphonique a été mené pour évaluer le recours non programmé aux services de santé durant cette période. Des analyses descriptives et un modèle randomisé à deux niveaux ont été utilisés pour analyser les données. Résultats: peu de patients ont reçu une planification globale de sortie. L'intervention la plus fréquente était la coordination (M = 55,0/100). et la moins fréquente était la participation du patient à la planification de sortie (M = 16,1/100). Contrairement aux hypothèses formulées, les patients ayant bénéficié d'un plus grand nombre d'interventions infirmières de préparation à la sortie ont un niveau moins élevé de perception d'être prêt pour le départ (B = -0,3, p < 0,05, IC 95% [-0,57, -0,11]); le niveau d'anxiété n'est pas associé à la planification de sortie (r = -0,21, p <0,01) et la présence de troubles cognitifs est le seul facteur prédictif d'une réhospitalisation dans les 30 jours après la sortie de l'hôpital ( OR = 1,50, p = 0,04, IC 95% [1,02, 2,22]). Discussion: en se focalisant sur chaque intervention de la planification de sortie, cette étude permet une meilleure compréhension du processus de soins infirmiers actuellement en cours dans les hôpitaux vaudois. Elle met en lumière les lacunes entre les pratiques actuelles et celles de pratiques exemplaires donnant ainsi une orientation pour des changements dans la pratique clinique et des recherches ultérieures. - Background: Nursing discharge planning in elderly patients is an important component of care to ensure optimal transition from hospital to home. Many adverse events may occur after hospital discharge. From a health care system perspective, contributing factors that increase the risk of these adverse events include a growing number of elderly patients, increased complexity of care requiring better care coordination after discharge, as well as increased financial pressure. Aim: To investigate whether older medical inpatients who receive comprehensive discharge planning interventions a) feel more ready for hospital discharge, b) have reduced anxiety at the time of discharge, c) have lower health care utilization after discharge compared to those who receive less comprehensive interventions. Methods: Using a predictive correlational design, a convenience sample of 235 patients was recruited. Patients aged 65 and older from 4 units of hospitals in the canton of Vaud in Switzerland were enrolled between November 2011 and October 2012. Types and level of interventions were extracted from the medical charts and analyzed according to the components of Naylor's model. Discharge readiness and anxiety were measured one day before discharge using the Readiness for Hospital Discharge Scale and the Hospital Anxiety and Depression scale. A telephone interview was conducted one month after hospital discharge to asses unplanned health services utilization during this follow-up period. Descriptive analyses and a two- level random model were used for statistical analyses. Results: Few patients received comprehensive discharge planning interventions. The most frequent intervention was Coordination (M = 55,0/100) and the least common was Patient participation in the discharge planning (M = 16,1/100). Contrary to our hypotheses, patients who received more nursing discharge interventions were significantly less ready to go home (B = -0,3, p < 0,05, IC 95% [-0,57, -0,11]); their anxiety level was not associated with their readiness for hospital discharge (r = -0,21, p <0,01) and cognitive impairment was the only factor that predicted rehospitalization within 30 days after discharge ( OR = 1,50, p = 0,04, IC 95% [1,02, 2,22]). Discussion: By focusing on each component of the discharge planning, this study provides a greater and more detailed insight on the usual nursing process currently performed in medical inpatients units. Results identified several gaps between current and Best practices, providing guidance to changes in clinical practice and further research.

La "guerre des talents" est-elle perdue d'avance? Attirer et fidéliser les salariés par les valeurs du service public

L'idée selon laquelle les organisations productives se trouvent en concurrence pour attirer à elles les meilleurs salariés est aujourd'hui très largement répandue, que ce soit parmi les dirigeants, dans la presse, ou même dans les manuels de management. Dès lors, la guerre des talents paraît inéluctable. C'est oublier toutefois que les salariés, qu'ils travaillent dans le secteur public ou privé par ailleurs, ne sont pas uniquement mus par des considérations utilitaristes, rationnelles et matérielles. Ils ne visent pas avant tout à vendre leurs talents, pour autant qu'ils soient conscients qu'ils en possèdent, mais plutôt à travailler dans un environnement organisationnel en accord avec les valeurs auxquelles ils croient et auxquelles ils sont attachés. Les aspects matériels du travail ont de l'importance, à n'en pas douter, mais les dimensions idéelles et valorielles ont souvent été sous-estimées dans la littérature scientifique contemporaine. Cet article a pour ambition de montrer que les valeurs doivent être réintroduites dans l'analyse des processus motivationnels des salariés. Grâce à la notion de « motivation à l'égard du service public » (MSP) nous montrons que les agents publics sont attachés à des missions, objectifs et valeurs qui définissent en partie leurs activités professionnelles. L'étude empirique se base sur un important échantillon d'agents publics municipaux et cantonaux suisses et analyse les antécédents et les résultats de la MSP. Les enseignements qui en découlent suggèrent que, si guerre des talents il doit y avoir, alors les valeurs compteront elles aussi.

Catholic Loyalism, Service and Careerism: Lewes Lewkenor's Quest for Favour

This article discusses one of Lewkenor's more obscure works, The Resolved Gentleman (1594 - STC 15139), in the context of Elizabethan court politics in the 1590s, with a particular emphasis on the author's own experience of dissent, exile to Catholic Spain in the 1580s and return to England in the early 1590s. A translation of Hernando de Acuña's El Caballero Determinado, itself a reworking of Olivier de la Marche's Chevalier Délibéré (1483), the Resolved Gentleman bends the conventions of medieval chivalric allegory to articulate Lewkenor's own experience of alienation and dissent in the specific context of the factionalism of the 1590s. Beneath Lewkenor's seemingly self-effacing, 'humanist' translation it is in fact possible to discern a complex set of criticisms of Elizabeth's court. The knight's 'wandering' and 'errance' thus becomes a complex, multivalent figure that reverberates with a number of autobiographical meanings: the knight's exile becomes in Lewkenor's hands a figure of his own forced exile to Catholic Spain, and the account of the knight's quest functions as an oblique allusion to his own efforts to make his way back to Elizabeth's court. More importantly, however, these 'personal' meanings acquire a wider, political valence in the context of the allegory, and the narrative as a whole thus becomes a subtle, perceptive but scathing criticism of the Elizabethan court in the 1590's and the 'contraction' of royal favour that resulted in particular in the exclusion of capable, experienced but Catholic counsellors like Lewkenor himself. Articulating the frustration of this younger generation of alienated but fundamentally loyalist Catholics, Lewkenor paints a picture of a failed quest for favour, where the questing knight is finally forced to retire from the active life and withdraw to a rustic hermitage that is not only incompatible with his own ideal of the vita activa, but also dangerously smacks of unregenerate, and potentially seditious Catholicism.

Education, disease prevalence and health service utilization in the Swiss National Health Survey "SOMIPOPS".

The relation among education, disease prevalence, and frequency of health service utilization was analyzed using data from the Swiss National Health Survey SOMIPOPS, conducted in 1981-1983 on a randomly selected sample of 4,255 individuals, representative of the entire Swiss population. The prevalence of several important cardiovascular, respiratory, digestive, osteoarticular, and psychiatric disorders was higher among less educated individuals; only allergic conditions were directly associated with indicators of social class. More educated individuals reported lower frequencies of general practitioner visits, but higher frequencies of specialized consultations. These findings confirm that education is an important determinant not only of mortality but also of morbidity and health-care utilization and require careful consideration in terms of the planning and evaluation of health services.

REST/NRSF governs the expression of dense-core vesicle gliosecretion in astrocytes.

Astrocytes are the brain nonnerve cells that are competent for gliosecretion, i.e., for expression and regulated exocytosis of clear and dense-core vesicles (DCVs). We investigated whether expression of astrocyte DCVs is governed by RE-1-silencing transcription factor (REST)/neuron-restrictive silencer factor (NRSF), the transcription repressor that orchestrates nerve cell differentiation. Rat astrocyte cultures exhibited high levels of REST and expressed neither DCVs nor their markers (granins, peptides, and membrane proteins). Transfection of a dominant-negative construct of REST induced the appearance of DCVs filled with secretogranin 2 and neuropeptide Y (NPY) and distinct from other organelles. Total internal reflection fluorescence analysis revealed NPY-monomeric red fluorescent protein-labeled DCVs to undergo Ca(2+)-dependent exocytosis, which was largely prevented by botulinum toxin B. In the I-II layers of the human temporal brain cortex, all neurons and microglia exhibited the expected inappreciable and high levels of REST, respectively. In contrast, astrocyte REST was variable, going from inappreciable to high, and accompanied by a variable expression of DCVs. In conclusion, astrocyte DCV expression and gliosecretion are governed by REST. The variable in situ REST levels may contribute to the well-known structural/functional heterogeneity of astrocytes.

Analysis of patient physical restraints usage in a Swiss emergency service

Introduction: Emergency services (ES) are often faced with agitated,confused or aggressive patients. Such situations may require physicalrestraint. The prevalence of these measures is poorly documented,concerning 1 to 10% of patients admitted in the ES. The indications forrestraint, the context and the related complications are poorly studied.The emergency service and the security service of our hospital havedocumented physical restraint for several years, using specific protocolsintegrated into the medical records. The study evaluated the magnitudeof the problem, the patient characteristics, and degree of adherence tothe restraint protocol.Methods: Retrospective study of physical restraint used on adultpatients in the ES in 2009. The study included analysis of medical anddemographic characteristics, indications justifying restraint and qualityof restraint documentation. Patients were identified from computerizedES and security service records. The data were supplemented byexamination of patients' medical records.Results: In 2009, according to the security service, 390 patients (1%)were physically restrained in the ES. The ES computerized systemidentified only 196 patients. Most patients were male (62%). The medianage was 40 years (15-98 years; P90 = 80 years). 63 % of the situationsoccurred between 18h00 and 6h00, and most frequently on Saturday(19%). Substance or alcohol abuse was present in 48.7% of cases andacute psychiatric crisis was mentioned in 16.7%. In most cases,restraint was motivated by extreme agitation or auto / hetero-aggressiveviolence. Most patients (68 %) were restrained with upper limb andabdominal restraints. More than three anatomic restraints werenecessary in 52 % of the patients. Intervention of security guards wasrequired in 77% of the cases. 61 restraint protocols (31 %) were missingand 57% of the records were incomplete. In many cases, the protocolsdid not include the signature of the physician (22%) or of the nurse(43.8%). Medical records analysis did not allow reliable estimation ofthe number of restraint-induced complications.Conclusions: Physical restraint is most often motivated by majoragitation and/or secondary to substance abuse. Caregivers regularlycall security guards for help. Restraint documentation is often missing orincomplete, requiring major improvement in education and prescription.