Application of low temperature thermochronology to understanding cooling and exhumation in the Central Swiss Alps

THESIS ABSTRACT : Low-temperature thermochronology relies on application of radioisotopic systems whose closure temperatures are below temperatures at which the dated phases are formed. In that sense, the results are interpreted as "cooling ages" in contrast to "formation ages". Owing to the low closure-temperatures, it is possible to reconstruct exhumation and cooling paths of rocks during their residence at shallow levels of the crust, i.e. within first ~10 km of depth. Processes occurring at these shallow depths such as final exhumation, faulting and relief formation are fundamental for evolution of the mountain belts. This thesis aims at reconstructing the tectono-thermal history of the Aar massif in the Central Swiss Alps by means of zircon (U-Th)/He, apatite (U-Th)/He and apatite fission track thermochronology. The strategy involved acquisition of a large number of samples from a wide range of elevations in the deeply incised Lötschen valley and a nearby NEAT tunnel. This unique location allowed to precisely constrain timing, amount and mechanisms of exhumation of the main orographic feature of the Central Alps, evaluate the role of topography on the thermochronological record and test the impact of hydrothermal activity. Samples were collected from altitudes ranging between 650 and 3930 m and were grouped into five vertical profiles on the surface and one horizontal in the tunnel. Where possible, all three radiometric systems were applied to each sample. Zircon (U-Th)/He ages range from 5.1 to 9.4 Ma and are generally positively correlated with altitude. Age-elevation plots reveal a distinct break in slope, which translates into exhumation rate increasing from ~0.4 to ~3 km/Ma at 6 Ma. This acceleration is independently confirmed by increased cooling rates on the order of 100°C/Ma constrained on the basis of age differences between the zircon (U-Th)/He and the remaining systems. Apatite fission track data also plot on a steep age-elevation curve indicating rapid exhumation until the end of the Miocene. The 6 Ma event is interpreted as reflecting tectonically driven uplift of the Aar massif. The late Miocene timing implies that the increase of precipitation in the Pliocene did not trigger rapid exhumation in the Aar massif. The Messinian salinity crisis in the Mediterranean could not directly intensify erosion of the Aar but associated erosional output from the entire Alps may have tapered the orogenic wedge and caused reactivation of thrusting in the Aar massif. The high exhumation rates in the Messinian were followed by a decrease to ~1.3 km/Ma as evidenced by ~8 km of exhumation during last 6 Ma. The slowing of exhumation is also apparent from apatite (U-Th)1He age-elevation data in the northern part of the Lötschen valley where they plot on a ~0.5km/Ma line and range from 2.4 to 6.4 Ma However, from the apatite (U-Th)/He and fission track data from the NEAT tunnel, there is an indication of a perturbation of the record. The apatite ages are youngest under the axis of the valley, in contrast to an expected pattern where they would be youngest in the deepest sections of the tunnel due to heat advection into ridges. The valley however, developed in relatively soft schists while the ridges are built of solid granitoids. In line with hydrological observations from the tunnel, we suggest that the relatively permeable rocks under the valley floor, served as conduits of geothermal fluids that caused reheating leading to partial Helium loss and fission track annealing in apatites. In consequence, apatite ages from the lowermost samples are too young and the calculated exhumation rates may underestimate true values. This study demonstrated that high-density sampling is indispensable to provide meaningful thermochronological data in the Alpine setting. The multi-system approach allows verifying plausibility of the data and highlighting sources of perturbation. RÉSUMÉ DE THÈSE : La thermochronologie de basse température dépend de l'utilisation de systèmes radiométriques dont la température de fermeture est nettement inférieure à la température de cristallisation du minéral. Les résultats obtenus sont par conséquent interprétés comme des âges de refroidissement qui diffèrent des âges de formation obtenus par le biais d'autres systèmes de datation. Grâce aux températures de refroidissement basses, il est aisé de reconstruire les chemins de refroidissement et d'exhumation des roches lors de leur résidence dans la croute superficielle (jusqu'à 10 km). Les processus qui entrent en jeu à ces faibles profondeurs tels que l'exhumation finale, la fracturation et le faillage ainsi que la formation du relief sont fondamentaux dans l'évolution des chaînes de montagne. Ces dernières années, il est devenu clair que l'enregistrement thermochronologique dans les orogènes peut être influencé par le relief et réinitialisé par l'advection de la chaleur liée à la circulation de fluides géothermaux après le refroidissement initial. L'objectif de cette thèse est de reconstruire l'histoire tectono-thermique du massif de l'Aar dans les Alpes suisses Centrales à l'aide de trois thermochronomètres; (U-Th)/He sur zircon, (U-Th)/He sur apatite et les traces de fission sur apatite. Afin d'atteindre cet objectif, nous avons récolté un grand nombre d'échantillons provenant de différentes altitudes dans la vallée fortement incisée de Lötschental ainsi que du tunnel de NEAT. Cette stratégie d'échantillonnage nous a permis de contraindre de manière précise la chronologie, les quantités et les mécanismes d'exhumation de cette zone des Alpes Centrales, d'évaluer le rôle de la topographie sur l'enregistrement thermochronologique et de tester l'impact de l'hydrothermalisme sur les géochronomètres. Les échantillons ont été prélevés à des altitudes comprises entre 650 et 3930m selon 5 profils verticaux en surface et un dans le tunnel. Quand cela à été possible, les trois systèmes radiométriques ont été appliqués aux échantillons. Les âges (U-Th)\He obtenus sur zircons sont compris entre 5.l et 9.4 Ma et sont corrélés de manière positive avec l'altitude. Les graphiques représentant l'âge et l'élévation montrent une nette rupture de la pente qui traduisent un accroissement de la vitesse d'exhumation de 0.4 à 3 km\Ma il y a 6 Ma. Cette accélération de l'exhumation est confirmée par les vitesses de refroidissement de l'ordre de 100°C\Ma obtenus à partir des différents âges sur zircons et à partir des autres systèmes géochronologiques. Les données obtenues par traces de fission sur apatite nous indiquent également une exhumation rapide jusqu'à la fin du Miocène. Nous interprétons cet évènement à 6 Ma comme étant lié à l'uplift tectonique du massif de l'Aar. Le fait que cet évènement soit tardi-miocène implique qu'une augmentation des précipitations au Pliocène n'a pas engendré cette exhumation rapide du massif de l'Aar. La crise Messinienne de la mer méditerranée n'a pas pu avoir une incidence directe sur l'érosion du massif de l'Aar mais l'érosion associée à ce phénomène à pu réduire le coin orogénique alpin et causer la réactivation des chevauchements du massif de l'Aar. L'exhumation rapide Miocène a été suivie pas une diminution des taux d'exhumation lors des derniers 6 Ma (jusqu'à 1.3 km\Ma). Cependant, les âges (U-Th)\He sur apatite ainsi que les traces de fission sur apatite des échantillons du tunnel enregistrent une perturbation de l'enregistrement décrit ci-dessus. Les âges obtenus sur les apatites sont sensiblement plus jeunes sous l'axe de la vallée en comparaison du profil d'âges attendus. En effet, on attendrait des âges plus jeunes sous les parties les plus profondes du tunnel à cause de l'advection de la chaleur dans les flancs de la vallée. La vallée est creusée dans des schistes alors que les flancs de celle-ci sont constitués de granitoïdes plus durs. En accord avec les observations hydrologiques du tunnel, nous suggérons que la perméabilité élevée des roches sous l'axe de la vallée à permi l'infiltration de fluides géothermaux qui a généré un réchauffement des roches. Ce réchauffement aurait donc induit une perte d'Hélium et un recuit des traces de fission dans les apatites. Ceci résulterait en un rajeunissement des âges apatite et en une sous-estimation des vitesses d'exhumation sous l'axe de la vallée. Cette étude à servi à démontrer la nécessité d'un échantillonnage fin et précis afin d'apporter des données thermochronologiques de qualité dans le contexte alpin. Cette approche multi-système nous a permi de contrôler la pertinence des données acquises ainsi que d'identifier les sources possibles d'erreurs lors d'études thermochronologiques. RÉSUMÉ LARGE PUBLIC Lors d'une orogenèse, les roches subissent un cycle comprenant une subduction, de la déformation, du métamorphisme et, finalement, un retour à la surface (ou exhumation). L'exhumation résulte de la déformation au sein de la zone de collision, menant à un raccourcissement et un apaissessement de l'édifice rocheux, qui se traduit par une remontée des roches, création d'une topographie et érosion. Puisque l'érosion agit comme un racloir sur la partie supérieure de l'édifice, des tentatives de corrélation entre les épisodes d'exhumation rapide et les périodes d'érosion intensive, dues aux changements climatiques, ont été effectuées. La connaissance de la chronologie et du lieu précis est d'une importance capitale pour une quelconque reconstruction de l'évolution d'une chaîne de montagne. Ces critères sont donnés par un retraçage des changements de la température de la roche en fonction du temps, nous donnant le taux de refroidissement. L'instant auquel les roches ont refroidit, passant une certaine température, est contraint par l'application de techniques de datation par radiométrie. Ces méthodes reposent sur la désintégration des isotopes radiogéniques, tels que l'uranium et le potassium, tous deux abondants dans les roches de la croûte terrestre. Les produits de cette désintégration ne sont pas retenus dans les minéraux hôtes jusqu'au moment du refroidissement de la roche sous une température appelée 'de fermeture' , spécifique à chaque système de datation. Par exemple, la désintégration radioactive des atomes d'uranium et de thorium produit des atomes d'hélium qui s'échappent d'un cristal de zircon à des températures supérieures à 200°C. En mesurant la teneur en uranium-parent, l'hélium accumulé et en connaissant le taux de désintégration, il est possible de calculer à quel moment la roche échantillonnée est passée sous la température de 200°C. Si le gradient géothermal est connu, les températures de fermeture peuvent être converties en profondeurs actuelles (p. ex. 200°C ≈ 7km), et le taux de refroidissement en taux d'exhumation. De plus, en datant par système radiométrique des échantillons espacés verticalement, il est possible de contraindre directement le taux d'exhumation de la section échantillonnée en observant les différences d'âges entre des échantillons voisins. Dans les Alpes suisses, le massif de l'Aar forme une structure orographique majeure. Avec des altitudes supérieures à 4000m et un relief spectaculaire de plus de 2000m, le massif domine la partie centrale de la chaîne de montagne. Les roches aujourd'hui exposées à la surface ont été enfouies à plus de 10 km de profond il y a 20 Ma, mais la topographie actuelle du massif de l'Aar semble surtout s'être développée par un soulèvement actif depuis quelques millions d'années, c'est-à-dire depuis le Néogène supérieur. Cette période comprend un changement climatique soudain ayant touché l'Europe il y a environ 5 Ma et qui a occasionné de fortes précipitations, entraînant certainement une augmentation de l'érosion et accélérant l'exhumation des Alpes. Dans cette étude, nous avons employé le système de datation (U-TH)/He sur zircon, dont la température de fermeture de 200°C est suffisamment basse pour caractériser l'exhumation du Néogène sup. /Pliocène. Les échantillons proviennent du Lötschental et du tunnel ferroviaire le plus profond du monde (NEAT) situé dans la partie ouest du massif de l'Aar. Considérés dans l'ensemble, ces échantillons se répartissent sur un dénivelé de 3000m et des âges de 5.1 à 9.4 Ma. Les échantillons d'altitude supérieure (et donc plus vieux) documentent un taux d'exhumation de 0.4 km/Ma jusqu'à il y a 6 Ma, alors que les échantillons situés les plus bas ont des âges similaires allant de 6 à 5.4 Ma, donnant un taux jusqu'à 3km /Ma. Ces données montrent une accélération dramatique de l'exhumation du massif de l'Aar il y a 6 Ma. L'exhumation miocène sup. du massif prédate donc le changement climatique Pliocène. Cependant, lors de la crise de salinité d'il y a 6-5.3 Ma (Messinien), le niveau de la mer Méditerranée est descendu de 3km. Un tel abaissement de la surface d'érosion peut avoir accéléré l'exhumation des Alpes, mais le bassin sud alpin était trop loin du massif de l'Aar pour influencer son érosion. Nous arrivons à la conclusion que la datation (U-Th)/He permet de contraindre précisément la chronologie et l'exhumation du massif de l'Aar. Concernant la dualité tectonique-érosion, nous suggérons que, dans le cas du massif de l'Aar, la tectonique prédomine.

Enhanced diastolic reflections on arterial pressure pulse during exercise recovery

RESUMEDurant la phase de récupération d'un exercice de course à pied d'intensité maximale ou submaximale, une augmentation de la pression artérielle systolique centrale (aortique) résultant de la réflexion des ondes de pouls sur l'arbre vasculaire est constatée chez l'individu en bonne santé. En diastole cependant, l'impact de la réflexion de ces ondes de pouls sur la pression centrale demeure inconnu durant la récupération d'un exercice.Nous avons évalué les ondes de pouls centrales systolique et diastolique chez onze athlètes d'endurance durant la phase de récupération d'un exercice de course à pied dans des conditions d'effort maximal (sur tapis de course) et lors d'un effort submaximal lors d'une course à pied de 4000 mètres en plein air sur terrain mixte.Pour chaque sujet et lors des deux exercices, l'onde de pouls a été mesurée au niveau radial par tonométrie d'aplanation durant une phase de repos précédant l'exercice, puis à 5, 15, 25, 35 et 45 minutes après la fin de l'exercice. En utilisant une fonction mathématique de transfert, l'onde de pouls centrale a été extrapolée à partir de l'onde de pouls radiale. En compilant la forme de l'onde de pouls centrale avec une mesure simultanée de la pression artérielle brachiale, un index d'augmentation de l'onde de pouls en systole (Alx) et en diastole (Als) peut être calculé, reflétant l'augmentation des pressions résultant de la réflexion des ondes sur l'arbre vasculaire périphérique.A 5 minutes de la fin de l'exercice, les deux index ont été mesurés moindres que ceux mesurés lors de la phase précédant celui-ci. Lors des mesures suivantes, Alx est resté bas, alors que Aid a progressivement augmenté pour finalement dépasser la valeur de repos après 45 minutes de récupération. Le même phénomène a été constaté pour les deux modalités d'exercice (maximal ou submaximal). Ainsi, au-delà de quelques minutes de récupération après un exercice de course d'intensité maximale ou submaximale, nous avons montré par ces investigations que les ondes de pouls réfléchies en périphérie augmentent de façon sélective la pression centrale en diastole chez l'athlète d'endurance.ABSTRACTDuring recovery from a maximal or submaximal aerobic exercise, augmentation of central (aortic) systolic pressure by reflected pressure waves is blunted in healthy humans. However, the extent to which reflected pressure waves modify the central pulse in diastole in these conditions remains unknown. We evaluated systolic and diastolic central reflected waves in 11 endurance-trained athletes on recovery from a maximal running test on a treadmill (treadmill-max) and a 4000m run in field conditions. On both occasions in each subject, the radial pulse was recorded with applanation tonometry in the resting preexercise state and then 5, 15, 25, 35, and 45 minutes after exercise termination. From the central waveform, as reconstructed by application of a generalized transfer function, we computed a systolic (Alx) and a diastolic index (Aid) of pressure augmentation by reflections. At 5 minutes, both indices were below preexercise. At further time-points, Alx remained low, while Aid progressively increased, to overshoot above preexercise at 45 minutes. The same behavior was observed with both exercise types. Beyond the first few minutes of recovery following either maximal or submaximal aerobic exercise, reflected waves selectively augment the central pressure pulse in diastole, at least in endurance- trained athletes.

Transapical aortic valve implantation without angiography: proof of concept.

Background: Cardiac computed tomographic scans, coronary angiograms, and aortographies are routinely performed in transcatheter heart valve therapies. Consequently, all patients are exposed to multiple contrast injections with a following risk of nephrotoxicity and postoperative renal failure. The transapical aortic valve implantation without angiography can prevent contrast-related complications. Methods: Between November 2008 and November 2009, 30 consecutive high-risk patients (16 female, 53.3%) underwent transapical aortic valve implantation without angiography. The landmarks identification, the stent-valve positioning, and the postoperative control were routinely performed under transesophageal echocardiogram and fluoroscopic visualization without contrast injections. Results: Mean age was 80.1 +/- 8.7 years. Mean valve gradient, aortic orifice area, and ejection fraction were 60.3 +/- 20.9 mm Hg, 0.7 +/- 0.16 cm(2), and 0.526 +/- 0.128, respectively. Risk factors were pulmonary hypertension (60%), peripheral vascular disease (70%), chronic pulmonary disease (50%), previous cardiac surgery (13.3%), and chronic renal insufficiency (40%) (mean blood creatinine and urea levels: 96.8 +/- 54 mu g/dL and 8.45 +/- 5.15 mmol/L). Average European System for Cardiac Operative Risk Evaluation was 32.2 +/- 13.3%. Valve deployment in the ideal landing zone was 96.7% successful and valve embolization occurred once. Thirty-day mortality was 10% (3 patients). Causes of death were the following: intraoperative ventricular rupture (conversion to sternotomy), right ventricular failure, and bilateral pneumonia. Stroke occurred in one patient at postoperative day 9. Renal failure (postoperative mean blood creatinine and urea levels: 91.1 +/- 66.8 mu g/dL and 7.27 +/- 3.45 mmol/L), myocardial infarction, and atrioventricular block were not detected. Conclusions: Transapical aortic valve implantation without angiography requires a short learning curve and can be performed routinely by experienced teams. Our report confirms that this procedure is feasible and safe, and provides good results with low incidence of postoperative renal disorders. (Ann Thorac Surg 2010; 89: 1925-33) (C) 2010 by The Society of Thoracic Surgeons

The transventricular-transseptal access to the aortic root : a new route for extrapleural trans-catheter aortic stent-valve implantation

Rapport de synthèseObjectif: le remplacement valvulaire aortique par voie transcathétère est, actuellement, une méthode fiable indiquée pour des patients à haut risque porteurs d'une sténose valvulaire aortique. La voie transfémorale est utilisable seulement en cas d'absence de maladie vasculaire et la voie transapicale est contrindiquée en cas de dysfonction pulmonaire chronique sévère. Une alternative pour ne pas passer a travers l'espace pleural serait par voie sous- xiphoïdienne et trans-septale à travers le ventricule droit.Méthode: une expérience animale a été amené au laboratoire de recherche du CHUV. Cinq cochons (poids : 52.3±10.9 kg) ont été endormi et, sous anesthésie générale, le ventricule droit a été préparé a travers un accès sous- xiphoïdien. Ensuite, sous guide fluoroscopique et avec l'utilisation d'une échocardiographie intracardiaque, un accès trans-septal a été crée entre le ventricule droit et le ventricule gauche en utilisant des dilatateur de diamètre croissant (de 8F à 26F). Par la suite, une valve stentée crée dans le laboratoire en utilisant un stent en nitinol et du péricarde a été chargé dans une cartouche et introduite dans le ventricule gauche à travers un introducteur trans-septal. Enfin, la valve a été amené dans la chambre de chasse du ventricule gauche et ensuite dans la racine aortique et puis déployé au bon endroit. Quand le système a été retiré, le septum ventriculaire a pu être réparé par mise en place d'un système d'occlusion septal Amplazer. Trente minutes après la procédure, les animaux ont été sacrifié et le coeur a été analysé pour étudier le positionnement da la valve stentée, l'efficacité de la fermeture du septum inter-ventriculaire et la fermeture de la paroi du ventricule droit.Résultat : les cinq cochon ont tous eu un parfait positionnement et pose de la prothèse en position aortique au premier essai (efficacité 100%). Les procédures ont duré, moyennement, 49±4 minutes et la progressive dilatation de l'accès trans-septale à donné lieu à une communication inter-ventriculaire mesurable après dilatation avec du 18F et plus. Toutes les valves stentées ont été déployées au bon endroit avec un bon résultat du fonctionnement des valves prothétiques et absence d'insuffisance para prothétique. Pendant les procédures, des battement prématurés ainsi que des épisodes isolées de tachycardie supra ventriculaire ont été détectés. Par contre, il n'y a pas eu de bloc atrio-ventriculaire. Les pertes sanguines pendant les procédures étaient de 280±10mL, et les systèmes d'occlusion Amplatzer étaient tous bien déployés sans shunts inter-ventriculaires résiduels.Conclusion: la technique d'introduction de valve stentées par voie extrapleural (trans-ventriculaire et trans-septale) est techniquement possible et elle jette les bases pour le remplacement valvulaire aortique trans-ventriculaire sous anesthésie locale.

New insight in aetiopathogenesis of aortic diseases.

BACKGROUND: Knowledge in the aetiopathogeny of aortic disease helps to characterise aortic lesions better and determine the risk of evolution and therapeutic strategies as well. This article focusses on aneurysms and dissections, and excludes causes related to infection, systemic inflammatory diseases and trauma. METHODS AND RESULTS: The biomedical literature of the past 10 years has been reviewed here. Aortic diseases are heterogeneous along the aorta as far as their genetic determinants, contribution of smooth muscle cells, inflammation and thrombus formation are concerned. Degradation of extracellular matrix by proteases causing aortic disease is a 'terminal' event, modulated by genetic background, haemodynamic strain, cellular events and thrombus formation. New genetic determinants of aortic disease have been identified. Proteases degrading the aortic wall are derived from a variety of cell types in addition to macrophages, including neutrophils on the luminal thrombus, mesenchymal and endothelial cells in the wall. Smooth muscle cells contribute to aortic wall homeostasis against inflammation and proteolysis. The degradation of the wall is followed by, or paralleled with, a failure of aortic reconstruction. CONCLUSIONS: Aortic diseases are diverse, and involve a multiplicity of biological systems in the vascular wall and at the interface with blood. Future research needs to unravel distinct cellular and molecular mechanisms causing the clinical events, in particular, dissection, expansion of already formed aneurysms and rupture.

The infected aorta.

BACKGROUND: Despite the improvements achieved in antibiotic therapy, severe aortic infection resulting in mycotic aneurysms is still a highly lethal disease and surgical management remains a challenging task. PATIENTS AND METHODS: A total of 43 patients with severe aortic infections were analyzed and separated in four groups: (1) Infections of the aortic root Ventriculo-aortic disconnection due to deep aortic infection (6 patients). Two patients were operated using homo-composit grafts. Of the 6 patients total, one died early and two died late during a mean follow-up of 6 years. The two patients with homografts are still alive. (2) Infections of the ascending aorta and the aortic arch. In situ repair for mycotic aneurysmal lesions of the ascending aorta was performed in 6 patients using synthetic graft material in 4/6, biological material in 1/6 and direct suture in 1/6. Two patients had to be reoperated; one of them died early. There was no recurrent infection during a mean follow-up of 6 years. (3) Infections of the descending thoracic and thoraco-abdominal aorta in-situ repair for mycotic aneurysmal lesions of the descending and thoraco-abdominal aorta was performed in 12 patients using homografts in five. Two patients died early and two other patients died late during a mean follow-up of 6 years. (4) Infections of the infrarenal abdominal aorta. In this series of 19 patients with mycotic infrarenal aortic aneurysms, in situ reconstruction was performed in 12 (5/12 with homografts) and extra-anatomic reconstruction (axillo-femoral bypass) was performed in 7. Hospital mortality was 5/19 patients and another 5/19 patients died during a mean follow-up of 6 years. One of the early deaths was due to aortic stump rupture. Two patients with axillo-femoral reconstructions were later converted to descending-thoracic-aortic-bifemoral bypasses. Five thromboses of axillo-femoral bypasses were observed in three of the seven patients with extra-anatomic repairs. RESULTS: Infections of the aortic root, the ascending aorta and the aortic arch are approached with total cardio-pulmonary bypass, using cardioplegic myocardial protection and deep hypothermia with circulatory arrest if necessary. Proximal unloading and distal support using partial cardiopulmonary bypass is preferred for repair of infected descending and thoracoabdominal aortic lesions, whereas no such adjuncts are required for repair of infected infrarenal aortic lesions. CONCLUSIONS: The anatomical location of the aortic infection and the availability of homologous graft material are the main factors determining the surgical strategy.

Long-term outcome of congenital aortic valve stenosis : predictors of reintervention

Objectif Evaluer l'évolution à long-terme d'une population de patients pédiatriques souffrant de sténose aortique congénitale et ayant subi une intervention chirurgicale sur cette valve, et déterminer les facteurs de risques associés à une ré-intervention. Patients et méthode De 1985 à 2009, 77 patients, en moyenne âgés de 5.8 ± 5-6 ans, ont été suivis dans notre Service durant 14.8 ± 9-1 années. Résultats La première intervention montre d'excellents résultats avec 86% des patients ayant un gradient aortique résiduel < 50 mmHg et seulement 7% avec une nouvelle fuite aortique >1. La survie à long terme est de 91% A 25 ans. A un intervalle de 7.6 ± 5-3 ans, 30 patients 011t nécessité une ré-intervention (39%), principalement à cause d'une récidive de la sténose aortique. Le pourcentage de patients libre de ré¬intervention était de 97, 89, 75, 53, and 42% à respectivement 1, 10,15, 20, et 25 ans. Les facteurs de risques cle ré-interventions étaient le gradient aortique residuel plus élevé (p=0.00 01), la fuite aortique post-intervention >1 (p=0.02), la valvuloplasty au ballon préalable (p-0.04) et l'épaisseur augmentée de la paroi postérieure du ventricule gauche (p=o.i). Conclusions L'intervention chirurgicale sur la valve aortique est un procédé sûr et efficace pour les sténoses aortiques congénitales et démontre d'excellents résultats au niveau de la survie. Cependant le taux de ré-intervention est élevé et influencé par le gradient aortique résiduel plus élevé, la fuite aortique post-intervention >1, la valvuloplasty au ballon préalable et l'épaisseur augmentée de la paroi postérieure du ventricule gauche. L'étude démontre qu'un suivi à long-terme est recommandé pour ces patients.

PlGF-1 and VEGFR-1 pathway regulation of the external epithelial hemato-ocular barrier. A model for retinal edema.

VEGF is considered as an important factor in the pathogenesis of macular edema. VEGF induces the rupture of the blood retinal barrier and may also influence the retinal pigment epithelial (RPE) outer retinal barrier. The aim of this work was to analyze the influence of the VEGF receptor pathways in the modulation of the RPE barrier breakdown in vitro and in vivo. The ARPE19 human junctions in culture are modulated by VEGF through VEGFR-1 but not through VEGFR-2. PlGF-1, that is a pure agonist of VEGFR-1, is produced in ARPE-19 cells under hypoxic conditions and mimics VEGF effects on the external retinal barrier as measured by TER and inulin flux. In vivo, the intravitreous injection of PlGF-1 induces a rupture of the external retinal barrier together with a retinal edema. This effect is reversible within 4 days. VEGF-E, that is a pure agonist of VEGFR-2, does not induce any acute effect on the RPE barrier. These results demonstrate that PlGF-1 can reproduce alterations of the RPE barrier occurring during diabetic retinopathy.

Histoire(s) et historiographie du cinéma en France : 1896-1953

Cette thèse s'inscrit dans la lignée des récents travaux de réévaluation de l'histoire des études cinématographiques. Son objectif est de réviser la conception actuelle de l'historiographie du cinéma en France de 1896 jusqu'au début des années 1950 en remettant en question la vision homogène du courant historique de l'histoire traditionnelle du cinéma telle que l'ont présentée les tenants de la nouvelle histoire du cinéma. Cette thèse se divise en trois parties. J'expose dans la première mon cadre et mon principal outil d'analyse. Je présente l'opération historiographique telle que définie par Michel de Certeau, soit comme le croisement d'un lieu social marqué par des cadres intellectuels dominants, d'un ensemble de procédures dont l'historien se sert pour sélectionner ses sources et construire les faits, et enfin, d'une écriture qui implique l'élaboration d'un système de relations entre les différents faits construits. Je décris ensuite les courants historiques en France des années 1870 jusqu'au début des années 1950. Ce panorama me permet de mieux identifier les échanges, les emprunts et les enrichissements qui se sont opérés entre l'histoire et l'histoire du cinéma durant cette période. Dans la deuxième partie, je « construis » depuis l'intérieur d'un vaste ensemble de discours d'historiens du cinéma, d'historiens de la culture et de théoriciens du cinéma ce qui deviendra la conception dominante de l'historiographie du cinéma. Je montre qu'elle est élaborée par ceux que plusieurs commentateurs nomment les nouveaux historiens du cinéma et qu'elle se réduit à la succession de deux grands courants historiques : l'histoire traditionnelle et la nouvelle histoire du cinéma. J'expose ensuite comment cet acte de périodisation est instrumentalisé par ceux qui l'effectuent. L'objectif des nouveaux historiens n'est pas d'exhumer la pluralité des écritures de l'histoire du cinéma, mais plutôt de mettre en évidence la rupture qu'ils opèrent au sein de l'historiographie du cinéma. L'examen de la place accordée au dispositif cinématographique Hale's Tours dans les histoires générales parues avant et après le Congrès de Brighton me permet finalement d'atténuer la rupture entre ces deux courants historiques. Dans la troisième partie, j'engage l'examen de plusieurs manières d'approcher l'histoire du cinéma. J'identifie différentes ruptures dans l'historiographie française du cinéma concernant l'objet historique que les historiens se donnent, les outils conceptuels qu'ils convoquent et leurs relations aux sources qu'ils utilisent. Ces études de cas me permettent au final de témoigner de la richesse de l'historiographie française du cinéma avant le début des années 1950.

Les parlementaires suisses entre démocratisation et professionnalisation (1910-2010). Biographie collective des élus fédéraux et réformes du Parlement helvétique

Notre travail de thèse vise à analyser, d'une part, les principales réformes du Parlement fédéral adoptées au cours du 20e siècle et, d'autre part, l'évolution du profil sociographique pour six cohortes d'élus fédéraux (1910, 1937, 1957, 1980, 2000 et 2010), sous l'angle de sa démocratisation et de sa professionnalisation. La thèse comprend trois axes de recherche principaux. Premièrement, nous nous penchons sur les deux réformes institutionnelles censées favoriser la démocratisation du recrutement parlementaire, à savoir l'adoption de la proportionnelle pour l'élection du Conseil national en 1918 et l'introduction du suffrage féminin à l'échelon fédéral en 1971. Nous abordons également les réformes du Parlement visant, depuis les années 1970, à sa revalorisation et à sa professionnalisation. Le deuxième axe porte sur la réalisation d'un portrait collectif des élus fédéraux pour la période 1910-1980, dans le but de vérifier l'impact des réformes des règles électorales (proportionnelle et suffrage féminin) sur le profil des députés et sénateurs. Enfin, dans le troisième axe, nous abordons les transformations du profil socio-professionnel des parlementaires pendant la période plus récente (1980-2010), en lien avec la professionnalisation accrue de l'Assemblée fédérale et les changements des rapports de force partisans. Nos résultats permettent de mettre en évidence plusieurs éléments de continuité (prédominance de la catégories des indépendants, notamment des avocats, des chefs d'entreprise et des agriculteurs, et sous-représentation des salariés du secteur public ; fort ancrage local), ainsi que certains facteurs de rupture (présence accrue des femmes, moindre importance de la carrière militaire). D'autres changements dans le profil sont liés au processus récent de professionnalisation, contesté et inachevé, qui a favorisé néanmoins l'émergence de nouveaux profils sociologiques d'élus, en termes de formation, de profession (apparition du groupe des parlementaires professionnels) et de cumul des mandats économiques et politiques, avec cependant de fortes variations entre les partis et entre les deux Chambres. - Our PhD thesis aims at analysing, on the one hand, the main reforms of the Federal Parliament adopted during the 20th century and, on the other hand, the evolution of sociographical profile for six cohorts of Swiss MPs (1910, 1937, 1957, 1980, 2000 and 2010) in terms of their democratization and professionalization. Our research is composed of three main parts. Firstly, we analyse two institutional reforms which intended to promote the democratization of parliamentary recruitment, namely the adoption of proportional representation (PR) in 1918 for the election of the National Council and the introduction of women's suffrage at the federal level in 1971. We also deal with parliamentary reforms that, since the 1970s, have aimed at reasserting the political status of the Federal Assembly and at professionalizing its members. Secondly, we carry out a collective biography of Swiss MPs during the period 1910-1980, in order to verify the impact of electoral reforms (PR and women's suffrage) on the profiles of deputies and senators. Finally, we discuss the transformation of the MPs' socio-_professional profiles during the recent period (1980-2010) in connection with the increased professionalization of the Federal Assembly and the changes of the power relations within the Parliament. Our results allow us to highlight several elements of continuity (the predominance of self-employed persons, especially lawyers, business managers and farmers, and the underrepresentation of public employees; stronger background in local politics), as well as some factors of discontinuity (increased presence of women and lesser importance of the military career). Other changes of the parliamentarians' profile are related to the recent process of professionalization. Although contested and unfinished, it has promoted new sociological profiles in terms of educational background, profession (growth of the professional parliamentarians) and number of political and economic mandates held simultaneously, however with important variations between parties and between Lower and Upper House.

Syndromes cliniquement isolés dans l'accident vasculaire cérébral

Chaque année, près de 14000 personnes sont victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC) en Suisse (1). Parmi elles, 3000-4000 individus décèdent des suites de leur attaque et environ 2000 personnes survivent avec des séquelles qui peuvent être relativement importantes. Cette affection a donc un poids non négligeable en terme de morbidité et de mortalité ; dans les pays indistrualisés, elle représente la première cause de handicap, la deuxième cause de démence ainsi que la troisième cause de mortalité. Il existe deux types d'AVC : les accidents ischémiques et les accidents hémorragiques (2,3). Dans environ 80% des cas, les AVC sont des accidents ischémiques, résultant d'une occlusion artérielle ou veineuse - les ischémies sur occlusion veineuse étant rares en comparaison de celles sur occulsion artérielle. En outre, on parle d'accident ischémiques transitoires (AIT) lorsque les symptomes sont spontanément résolutifs en moins de 24 heures. Les accidents hémorragiques, quant à eux, ne constituent qu'une minorité des AVC (20%) et sont secondaires à une rupture de vaisseau. La physiopathologie des différents types d'AVC a été particulièrement bien étudiée, ce qui a permis de mettre en évidence un certain nombre de causes. Un AVC peut donc être d'origine cardiaque (embole à point de départ cardiaque, fibrillation auriculaire), d'origine athéromateuse (embole sur plaque d'athéromatose des vaisseaux pré-cérébraux) ou encore, la conséquence directe d'une hypertension artérielle (maladie des petits vaisseaux, hémorragies intracérébrales) (3). Il existe également des causes un peu moins fréquentes, telles que les dissections aortiques, les ruptures d'anévrisme, les malformations artério-veineuses, les états pro-coagulants, les vasculites, la prise de toxiques. De nombreux facteurs de risque ont été mis en évidence (3). Certains d'entre eux, tels que l'âge, le sexe ou l'éthnie, ne sont pas modifiables. Mais il en est d'autres sur lesquels il est possible d'avoir un impact positif et leur identification fait donc partie intégrante du bilan de base chez les patients victimes d'AVC. Il s'agit de l'hypertension artérielle, du diabète, du tabagisme actif et de l'hypercholestérolémie. La présentation clinique de l'AVC est fonction du territoire vasculaire touché (3). Historiquement, la localisation et la compréhension des fonctions cérébrales ont été le fruit de corrélations anatomo-clinique puis radiologico-clinique (2). Dans la majorité des cas, on étudiait la partie commune à toutes les lésions de différents patients présentant un symptôme, et cette partie était présumée responsable de cette fonction. Néanmoins, le patient pouvait présenter d'autres symptômes associés, ce qui peut représenter un certain biais. A l'heure actuelle, l'imagerie fonctionnelle remplace progressivement ces corrélations radiologico- cliniques (2). Finalement, des études de cas isolés, avec lésions relativement circonscrites, ont également contribués à la compréhension des fonctions cérébrales (4-12). Le but principal de cette étude est d'analyser les syndromes cliniquement isolées (CIS, atteinte d'une fonction cérébrale, d'un segment corporel) dans le registre lausannois des accidents vasculaires cérébraux en terme de facteurs de risques, et de caractéristiques de l'AVC (origine, localisation) afin de déterminer des facteurs indépendants de survenue de telles atteintes, d'un point de vue général et pour chacune d'entre elles.

To Look Beyond Vasospasm in Aneurysmal Subarachnoid Haemorrhage.

Delayed cerebral vasospasm has classically been considered the most important and treatable cause of mortality and morbidity in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage (aSAH). Secondary ischemia (or delayed ischemic neurological deficit, DIND) has been shown to be the leading determinant of poor clinical outcome in patients with aSAH surviving the early phase and cerebral vasospasm has been attributed to being primarily responsible. Recently, various clinical trials aimed at treating vasospasm have produced disappointing results. DIND seems to have a multifactorial etiology and vasospasm may simply represent one contributing factor and not the major determinant. Increasing evidence shows that a series of early secondary cerebral insults may occur following aneurysm rupture (the so-called early brain injury). This further aggravates the initial insult and actually determines the functional outcome. A better understanding of these mechanisms and their prevention in the very early phase is needed to improve the prognosis. The aim of this review is to summarize the existing literature on this topic and so to illustrate how the presence of cerebral vasospasm may not necessarily be a prerequisite for DIND development. The various factors determining DIND that worsen functional outcome and prognosis are then discussed.

Feasibility of transapical aortic valve replacement through a left ventricular apical diverticulum.

ABSTRACT: Transapical aortic valve replacement is an established technique performed in high-risk patients with symptomatic aortic valve stenosis and vascular disease contraindicating trans-vascular and trans-aortic procedures. The presence of a left ventricular apical diverticulum is a rare event and the treatment depends on dimensions and estimated risk of embolisation, rupture, or onset of ventricular arrhythmias. The diagnosis is based on standard cardiac imaging and symptoms are very rare. In this case report we illustrate our experience with a 81 years old female patient suffering from symptomatic aortic valve stenosis, respiratory disease, chronic renal failure and severe peripheral vascular disease (logistic euroscore: 42%), who successfully underwent a transapical 23 mm balloon-expandable stent-valve implantation through an apical diverticulum of the left ventricle. Intra-luminal thrombi were absent and during the same procedure were able to treat the valve disease and to successfully exclude the apical diverticulum without complications and through a mini thoracotomy. To the best of our knowledge, this is the first time that a transapical procedure is successfully performed through an apical diverticulum.

MRI visualized neo-intimal dissection and co-localization of novel apoptotic markers apolipoprotein C-1, ceramide and caspase-3 in a Watanabe hyperlipidemic rabbit model

PURPOSE: Apoptotic arterial wall vascular smooth muscle cell death is known to contribute to plaque vulnerability and rupture. Novel apoptotic markers like apolipoprotein C-I have been implicated in apoptotic human vascular smooth muscle cell death via recruiting a neutral sphingomyelinase (N-SMase)-ceramide pathway. In vivo relevance of these observations in an animal model of plaque rupture has not been shown. METHODS AND RESULTS: Using Watanabe rabbits, we investigated three different groups (group 1, three normal Watanabe rabbits; group 2, six Watanabe rabbits fed with high cholesterol diet for 3 months; group 3, five Watanabe rabbits with similar diet but additional endothelial denudation). We followed progression of atherosclerosis to pharmacologically induced plaque rupture non-invasively using novel 3D magnetic resonance Fast-Field-Echo angiography (TR=7.2, TE=3.6 ms, matrix=512 x 512) and Fast-Spin-Echo vessel wall imaging methods (TR=3 heart beats, TE=10.5 ms, matrix=304 x 304) on 1.5 T MRI. MRI provided excellent image quality with good MRI versus histology vessel wall thickness correlation (r=0.8). In six animals of group 2/3 MRI detected neo-intimal dissection in the abdominal aorta which was accompanied by immuno-histochemical demonstration of concomitant aforementioned novel apoptotic markers, previously implicated in the apoptotic smooth muscle cell death in vitro. CONCLUSIONS: Our studies suggest a potential role for the signal transduction pathway involving apolipoprotein C-I for in vivo apoptosis and atherosclerotic plaque rupture visualized by MRI.

Profound impact of uncomplicated pregnancy on diastolic, but not systolic pulse contour of aortic pressure

RESUME: L'objectif de cette étude était de déterminer l'impact de la grossesse non compliquée sur l'onde de pouls de la pression aortique centrale. Méthode 66 femmes au total avec une grossesse simple ont été réparties en trois groupes selon le stade de leur gestation: premier trimestre (T1, n=22), deuxième trimestre (T2, n=20) et troisième trimestre (T3, n=24). Le groupe contrôle (C, n=21) était constitué de femmes non enceintes, en bonne santé habituelle, prenant une contraception oestroprogestative. La tonométrie d'aplanation a été utilisée pour l'acquisition des ondes de pouls centrale un appareil disponible dans le commerce (SphygmoCor) permet l'enregistrement de l'onde de pouls périphérique avec un tonomètre d'aplanation de l'artère radiale au niveau du poignet, puis effectue sa transformation en sa forme centrale, grâce à une analyse de Fourrier et une fonction de transfert. L'influence des ondes réfléchies sur l'onde de pouls a été déterminée non seulement pendant la systole (augmentation systolique), comme on procède habituellement dans l'analyse de l'onde de pouls, mais aussi pendant la diastole (augmentation diastolique). Résultats Au cours de la grossesse, les pressions centrales systolique et diastolique sont restées inchangées et comparables aux valeurs mesurées chez les femmes qui ne sont pas enceintes. Dans le groupe contrôle, l'augmentation systolique s'élevait à 8.1±7.5% de la pression de pouls ; il n'y avait pas de différence statistiquement significative avec les valeurs obtenues chez les femmes enceintes, et ce, à n'importe quel stade de la grossesse (T1 : 4.6±11.4%, T2: 5.0±9.3%, T3 : 4.7±8.1%). Par contre, l'amplitude de l'augmentation diastolique diminuait avec la progression de la grossesse (C 6.5±2.4%, T1 : 5.2±3.1%, T2 : 3.8±2.6%; P=0.002 versus C; T3 : 2.3±2.0%; P<0.0001 versus C et P=0.004 versus T 1). Conclusion La grossesse ne modifie pas la forme de l'onde de pouls systolique centrale, ce qui implique de la part du système cardiovasculaire une adaptation fine à la demande croissante de flux sanguin, et ce, à tous les stades de la grossesse. Par contre, l'amplitude de l'onde de réflexion atteignant l'aorte pendant la diastole diminue progressivement au cours de la grossesse. Perspectives De récentes études montrent qu'une valeur anormalement haute de l'augmentation systolique de la pression centrale, comme on peut la déterminer avec la tonométrie d'aplanation, pourrait être un indice de trouble hypertensif de la grossesse débutant. Cette technique simple pourrait être d'autant plus facile à mettre en oeuvre si les valeurs normales pour l'augmentation systolique étaient indépendantes du stade de la grossesse, comme le suggèrent nos résultats, du moins pour les mesures prises en position assise.