The influence of myosin regulatory light chain phosphorylation on the contractile performance of fatigued mammalian skeletal muscle

ABSTRACT The myosm regulatory light chain (RLC) of type II fibres is phosphorylated by Ca2+ -calmodulin dependent myosin light chain kinase (skMLCK) during muscular activation. The purpose of this study was to explore the effect of skMLCK gene ablation on the fatigability of mouse skeletal muscles during repetitive stimulation. The absence of myosin RLC phosphorylation in skMLCK knockout muscles attenuated contractile performance without a significant metabolic cost. Twitch force was potentiated to a greater extent in wildtype muscles until peak force had diminished to ~60% of baseline (37.2 ± 0.05% vs. 14.3 ± 0.02%). Despite no difference in peak force (Po) and shortening velocity (Vo), rate of force development (+dP/dt) and shortening-induced deactivation (SID) were almost two-fold greater in WT muscles. The present results demonstrate that myosin RLC phosphorylation may improve contractile performance during fatigue; providing a contractile advantage to working muscles and protecting against progressive fatigue.

The Clemente Course in the Humanities and critical pedagogy : a comparative analysis of Earl Shorris and bell hooks on poverty, racism, imperialism and patriarchy

The Clemente Course in the Humanities is an anti-poverty intervention for adults who self-identity as "poor" and humanities instructors. The course was created in 1995 by journalist Earl Shorris, who based the curriculum on a Socratic method of pedagogy and the "great books" canon of Robert Hutchins. It began as a community-based initiative in urban US settings, but since 1997 Mayan, Yup'ik and Cherokee iterations have been created, as well as on-campus bridge courses for non-traditional students to explore college-level education in Canada and the USA. The course potentially conflicts with critical pedagogy because the critical theories of Paulo Freire and contemporary cultural studies reject traditional notions of both the canon and teaching. However, a comparison between Shorris' and bell hooks' theories of oppression reveals significant similarities between his "surround of force" and her "capitalist imperialist white supremacist patriarchy," with implications for liberal studies and critical pedagogy.

Myosin Regulatory Light Chain Phosphorylation and Its Effect on the Contractile Economy of Mouse Fast Muscle

Activated by elevations in myoplasmic calcium concentration, myosin light chain kinase (skMLCK) phosphorylates the regulatory light chains (RLCs) of fast muscle myosin. This covalent modification potentiates force production, but requires an investment of ATP. Our objective was to investigate the effect of RLC phosphorylation on the contractile economy (mechanical output:metabolic input) of fast twitch skeletal muscle. Extensor digitorum longus muscles isolated from Wildtype and skMLCK-/- mice mounted in vitro (25°C) were subjected to repetitive low-frequency stimulation (10Hz,15s) known to cause activation of skMLCK, and staircase potentiation of force. With a 3-fold increase in RLC phosphate content, Wildtype generated 44% more force than skMLCK-/- muscles over the stimulation period (P = .002), without an accompanied increase in energy cost (P = .449). Overall, the contractile economy of Wildtype muscles, with an intact RLC phosphorylation mechanism, was 73% greater than skMLCK /- muscles (P = .043), demonstrating an important physiological function of skMLCK during repetitive contractile activity.

Defining the crime of aggression : cutting the Gordian knot ?

"Mémoire présenté à la Faculté des Études supérieures en vue de l'obtention du grade de LL.M. en Maîtrise en droit Option recherche"

Perception de la force musculaire et de la distribution du poids lors d’activités motrices chez le sujet sain

Les résultats de récentes études supportent l’idée que la perception de la force aurait un rôle important dans la réalisation des tâches fonctionnelles telles que le passage assis à debout (PAD). Cependant, très peu d’études se sont attardées à quantifier la précision avec laquelle les individus en santé sont capables de percevoir la force musculaire. De plus, aucune étude n’a évalué la perception de la distribution du poids lors du PAD chez la clientèle saine. L’objectif principal était de recueillir des données sur la capacité des individus en santé, jeunes et âgés, à percevoir la force musculaire lors d’une contraction statique des extenseurs du genou et à percevoir la distribution du poids (DP) lorsqu’ils réalisent le passage assis à debout. Cette étude a été effectuée auprès de 31 individus, divisés en deux groupes d’âge (< 50 ans et > 60 ans). Les résultats du premier objectif visant à quantifier les erreurs de perception de la force lors d’une contraction statique des extenseurs du genou ont démontré que les erreurs absolues et brutes sont plus élevées pour les niveaux de force supérieurs à 50 % CVM et que les erreurs brutes sont plus importantes chez les jeunes pour les hauts niveaux de force. Les résultats du second objectif visant à évaluer l’effet de différentes références sensorimotrices sur les erreurs de perception de la force musculaire ont montré qu’une référence à 50 % CVM préalablement montrée au participant et qu’une contraction simultanée des muscles de la préhension de la main diminuent les erreurs brutes et absolues de perception pour le niveau de force 70%. Les résultats du troisième objectif visant à quantifier les erreurs de perception de la DP lors du PAD ont démontré que les sujets jeunes et âgés ont une bonne capacité à percevoir leur DP avec des erreurs absolues et brutes variant respectivement entre 2,9 % et 9,4 % et entre -5,7 % et 5,7 % et des coefficients de corrélations intra-classes supérieurs à 0,75 entre la DP produite et celle perçue. Les résultats contribuent à approfondir les connaissances relatives à la perception de la force et de la DP chez les individus en santé. Ces données pourront servir à titre comparatif lors d’études menées auprès des patients hémiparétiques afin d’évaluer s’ils ont des problèmes perceptifs pouvant expliquer l’asymétrie récurrente qu’ils présentent dans leurs tâches fonctionnelles.

L’usage de la force en contexte de crise : les interventions policières varient-elles selon le type de menace rencontré?

Le présent mémoire s’intéresse aux interventions policières en contexte de crise. Il s’attarde plus particulièrement à l’usage de la force par les structures d’intervention spécialisée. L’intérêt de cette étude découle principalement du manque de connaissances empiriques sur le sujet. L’objectif général de cette étude est de comprendre les éléments qui peuvent expliquer le recours à la force par les structures d’intervention spécialisées et de vérifier si ces facteurs varient selon le type de menace auquel font face les policiers. Nous nous sommes intéressés à 438 événements de crise suicidaire, de barricade et de prise d’otage qui se sont déroulés au Québec, de 1990 à 2011, et durant lesquels est intervenu le groupe tactique d’intervention (GTI) de la Sûreté du Québec (SQ). Pour une meilleure compréhension de cette problématique, il sera en premier lieu question de comparer, selon leur niveau de risque, les personnes présentant une menace uniquement pour elles-mêmes avec celles présentant une menace pour autrui et les personnes qui présentent une menace tant pour elles-mêmes que pour autrui. En second lieu, malgré le fait que près de 90 % des situations de crise se terminent par une reddition pacifique, il est pertinent de connaître les facteurs qui expliquent l’usage de la force de la part des policiers et de voir si ces facteurs varient selon le niveau de risque de l’individu. Des analyses descriptives ont permis d’établir que les situations où l’individu en crise présente uniquement une menace pour lui-même diffèrent des autres groupes sur la base de certaines variables. Cet individu est davantage jugé comme suicidaire et il possède plus souvent des antécédents psychiatriques. L’élément déclencheur est souvent associé aux problèmes conjugaux, ce qui coïncide avec le fait que c’est souvent la conjointe ou l’ex-conjointe qui appelle les autorités. Des analyses bivariées n’ont pas illustré de profils distincts selon la problématique de la crise. Or, certains facteurs se démarquent des autres de manière générale pour l’ensemble de l’échantillon et les différents groupes. La possession d’une arme par l’individu, le degré d’intoxication, la présence d’antécédents psychiatriques, la durée du premier contact avec les policiers et la qualité de la négociation sont effectivement des facteurs qui semblent influencer à un certain point les opérations. Les analyses de régression logistique indiquent que les policiers interviennent davantage lorsqu’il n’y aucun contact n’est établi avec l’individu. Nous observons également que ces derniers restent davantage en retrait lorsque l’individu, présentant une menace pour lui-même, est en possession d’une arme à feu. D’autre part, il semble que les policiers réagissent plus souvent auprès des individus présentant une menace pour autrui lorsque la négociation est jugée non satisfaisante. Nous pouvons en conclure qu’ils semblent davantage s’attarder à des facteurs précis qu’au type de menace, ce qui rejoint un certain segment de la littérature à ce sujet.

Usage de la force policière au Québec : une analyse des facteurs individuels, situationnels et contextuels

Au Québec, le policier a l’autorité de faire respecter plusieurs lois et d’assurer le maintien de l’ordre. Puisque le policier peut être confronté à une multiplicité de problématiques, il est, dans certaines circonstances, contraint à employer une force pour se protéger lui-même ou pour protéger toute autre personne contre la mort ou contre des lésions corporelles graves. Cependant, bien que l’usage de la force par la police soit l’un des éléments les plus visibles et les plus controversés de l’intervention policière, les connaissances sur ce sujet spécifique demeurent limitées. Afin de pallier à certaines lacunes de la recherche et de la théorie, l’objectif général de ce mémoire vise à identifier les facteurs individuels, situationnels et contextuels liés au niveau de force utilisé par la police lors d’une intervention dans les postes de quartier et dans les secteurs de recensement. Les données dans le cadre de cette étude proviennent des rapports d’incidents déclarés d’usage de la force d’un service de police canadien pour une période couvrant les années 2007 à 2011, les données issues du recensement canadien de 2006 et les données criminelles issues du Programme de déclaration uniforme de la criminalité (DUC). La stratégie analytique privilégiée est la modélisation hiérarchique qui permettra de tester les liens entre les différents niveaux d’analyse. Au terme des analyses multiniveaux, les résultats indiquent que plusieurs facteurs ont un impact sur le niveau de force utilisé par le policier. Au niveau des déterminants individuels du sujet, c’est le fait d’être un homme, de résister physiquement à l’intervention et de posséder une arme qui est associé à des niveaux plus élevés de force. Au niveau des facteurs contextuels, on découvre que la proportion de minorité visible et le désavantage social ont un impact appréciable sur le niveau de force utilisé par le policier. Ces résultats nous amènent donc à conclure que les policiers tiennent surtout compte de la situation immédiate (facteurs individuels et situationnels) pour évaluer le degré de dangerosité ou de menace, mais qu’ils sont également influencés par l’endroit où ils se trouvent. D’autres études sont toutefois nécessaires pour vérifier la constance de nos résultats.

Modeling, Estimation, and Control of Robot-Soil Interactions

This thesis presents the development of hardware, theory, and experimental methods to enable a robotic manipulator arm to interact with soils and estimate soil properties from interaction forces. Unlike the majority of robotic systems interacting with soil, our objective is parameter estimation, not excavation. To this end, we design our manipulator with a flat plate for easy modeling of interactions. By using a flat plate, we take advantage of the wealth of research on the similar problem of earth pressure on retaining walls. There are a number of existing earth pressure models. These models typically provide estimates of force which are in uncertain relation to the true force. A recent technique, known as numerical limit analysis, provides upper and lower bounds on the true force. Predictions from the numerical limit analysis technique are shown to be in good agreement with other accepted models. Experimental methods for plate insertion, soil-tool interface friction estimation, and control of applied forces on the soil are presented. In addition, a novel graphical technique for inverting the soil models is developed, which is an improvement over standard nonlinear optimization. This graphical technique utilizes the uncertainties associated with each set of force measurements to obtain all possible parameters which could have produced the measured forces. The system is tested on three cohesionless soils, two in a loose state and one in a loose and dense state. The results are compared with friction angles obtained from direct shear tests. The results highlight a number of key points. Common assumptions are made in soil modeling. Most notably, the Mohr-Coulomb failure law and perfectly plastic behavior. In the direct shear tests, a marked dependence of friction angle on the normal stress at low stresses is found. This has ramifications for any study of friction done at low stresses. In addition, gradual failures are often observed for vertical tools and tools inclined away from the direction of motion. After accounting for the change in friction angle at low stresses, the results show good agreement with the direct shear values.

Development of smart variable stiffness actuators using polymer hydrogels

In this work, compliant actuators are developed by coupling braided structures and polymer gels, able to produce work by controlled gel swelling in the presence of water. A number of aspects related to the engineering of gel actuators were studied, including gel selection, modelling and experimentation of constant force and constant displacement behaviour, and response time. The actuator was intended for use as vibration neutralizer: with this aim, generation of a force of 10 N in a time not exceeding a second was needed. Results were promising in terms of force generation, although response time was still longer than required. In addition, the easiest way to obtain the reversibility of the effect is still under discussion: possible routes for improvement are suggested and will be the object of future work.

A qualified defense of American drone attacks in northwest Pakistan under international humanitarian law

Since the terrorist attacks of September 11, 2001, international law has had to grapple with the fundamental challenges that large-scale violence carried out by non-State actors poses to the traditional inter- State orientation of international law. Questions related to the “adequacy” and “effectiveness” of international humanitarian law, international human rights law and the law related to the use of force have been particularly pronounced. This paper focuses on the international humanitarian law implications of American drone attacks in northwest Pakistan. A highly-advanced modality of modern warfare, armed drones highlight the possibilities, problems, prospects and pitfalls of high-tech warfare. How is the battlefield to be defined and delineated geographically and temporally? Who can be targeted, and by whom? Ultimately, this paper concludes that American drone attacks in northwest Pakistan are not unlawful as such under international humanitarian law, though, like any tactical decision in the context of asymmetric warfare, they should be continuously and closely monitored according to the dictates of law with sensitivity to facts on the ground.

Extracting and validating force fields for disordered polymeric materials from neutron scattering data

We present a new approach that allows the determination and refinement of force field parameters for the description of disordered macromolecular systems from experimental neutron diffraction data obtained over a large Q range. The procedure is based on tight coupling between experimentally derived structure factors and computer modelling. By separating the potential into terms representing respectively bond stretching, angle bending and torsional rotation and by treating each of them separately, the various potential parameters are extracted directly from experiment. The procedure is illustrated on molten polytetrafluoroethylene.

Extracting force fields for disordered polymeric materials from neutron scattering data

We present a new approach that allows the determination of force-field parameters for the description of disordered macromolecular systems from experimental neutron diffraction data obtained over a large Q range. The procedure is based on a tight coupling between experimentally derived structure factors and computer modelling. We separate the molecular potential into non-interacting terms representing respectively bond stretching, angle bending and torsional rotation. The parameters for each of the potentials are extracted directly from experimental data through comparison of the experimental structure factor and those derived from atomistic level molecular models. The viability of these force fields is assessed by comparison of predicted large-scale features such as the characteristic ratio. The procedure is illustrated on molten poly(ethylene) and poly(tetrafluoroethylene).

Joint servoing for robust manipulator force control

An experimental and theoretical comparison is made of force control performance with different types of innerloop joint servoing techniques. The problem of disturbance rejection and sensitivity to plant dynamics variations (robustness) is addressed. Position, velocity, strain gauge derived joint torque, and current servos are designed and implemented on a specially instrumented industrial robot, and the end-effector force feedback performances achieved are compared. Joint strain derived torque servoing is found to provide the best overall robust force control performance. Experimental results of the robust hard-on-hard contact achieved with the novel force controller implementation based on joint torque sensing are provided. Conclusions are drawn on the force control performance achievable on a geared robot given the joint servoing technique.

The 'ratione temporis' elements of self-defence

This article focuses on one particular factor that is of crucial importance to all self-defence actions. It is a factor that is almost always present in the application and appraisal of the right, but one that is not always explicitly engaged with: time. There are various ratione temporis elements underpinning the lawful exercise of the right of self-defence, and questions related to the timing of both an attack being responded to in self-defence and the response itself are notably controversial. The self-defence timeline is therefore charted, and the key legal debates encountered along its trajectory are identified. In particular, there is a focus on three temporal ‘stages’ of the right of self-defence: (i) the much-debated question of preventative forms of self-defence (the ‘before’); (ii) the timeliness of a state's defensive action, or what is sometimes called the need for the response to be ‘immediate’ (the ‘during’); and (iii) the duration of self-defence actions, including the crucial issue of when they must end (the ‘after’). The aim of this article is not to break new substantive ground with regard to these ‘stages’ as such, but is, rather, to draw together the temporal strands of self-defence in a more focused manner than is often the case in the literature.

The regulation of cyber warfare under the jus ad bellum

This chapter evaluates the potential for legal regulation of the resort to cyber warfare between states under the ‘jus ad bellum’ (the law on the use of force). Debate in the literature has largely concerned whether cyber warfare falls within the scope of Article 2(4) UNC. The first part of this chapter sets out this debate. It then goes on to argue that the ‘Article 2(4) debate’ often misses the fact that an act of cyber warfare can be considered a breach of a different legal rule: the principle of non-intervention. The chapter further considers some of the issues in applying either the prohibition of the use of force or the principle of non-intervention to cyber warfare, and then concludes by arguing that the debate should be reoriented to focus on another existing international legal obligation: the duty to prevent cyber-attacks.