Automatische objektive Identifikation und Berechnung der Eigenschaften von Rossbywellenzügen

In dieser Arbeit wird eine Methode entwickelt, die Rossbywellenzüge automatisch identifiziert und und deren Eigenschaften quantifiziert. Mit dieser Methode wird der Wellenzug als eine Einheit in Raum und Zeit interpretiert. Einheit im Raum heißt, dass nicht die einzelnen Tröge und Rücken eines Wellenzugs betrachtet werden, sondern deren Einhüllende. Einheit in der Zeit bedeutet, dass der Wellenzug nicht nur zu einem Zeitpunkt betrachtet wird, sondern über seine gesamte Lebensdauer hinweg. Um den Wellenzug als räumliche und zeitliche Einheit zu erhalten, werden die Einhüllenden der Wellenzüge in Längengrad-Zeit Diagrammen, sogenannten Hovmöllerdiagrammen, betrachtet. Dort werden zusammenhängende Regionen als Objekte, die jeweils einen Wellenzug repräsentieren, identifiziert. Deren Eigenschaften werden dann automatisch berechnet. Diese Eigenschaften können nun direkt dem zugrunde liegenden Rossbywellenzug zugeordnet werden.rnDie neue Methode wird in zwei verschiedenen Szenarien angewendet: erstens zur Beurteilung der Vorhersagequalität eines einzelnen Rossbywellenzugs und zweitens für die klimatologische Betrachtung von Rossbywellenzügen im ERA-40 Reanalysedatensatz. Sie wurde weiterhin mit bisher verwendeten Methoden zur Identifikation und Quantifizierung von Rossbywellenzügen verglichen.rnDie Untersuchung der Vorhersagequalität ergab, dass in dem betrachteten Fall die Übereinstimmung der Vorhersage mit der Analyse des Wellenzugs gering war, sofern das Modell initialisiert wurde, bevor der Rossbywellenzug eingesetzt hatte. Im Gegensatz dazu nahm die Vorhersagequalität deutlich zu, wenn der Wellenzug bereits in den Vorhersagedaten enthalten war. Dies deutet darauf hin, dass es in dem vorliegenden Fall problematisch ist, mit dem Modell den Auslösemechanismus korrekt voherzusagen. Für die weitere Untersuchung der Vorhersagequalität wurde eine spezielle Art der Darstellung der Daten verwendet, mit deren Hilfe deutlich wurde, dass das verwendete Modell in der Lage ist, diesen Wellenzug ungefähr sechs Tage im Voraus vorherzusagen. Diese Zeitspanne ist deutlich kürzer als die Lebensdauer des Wellenzugs, die etwa 10 Tage beträgt.rnIm Rahmen der klimatologischen Studie ergab sich eine positive Korrelation zwischen der Lebensdauer eines Rossbywellenzugs und des Bereichs den dieser Wellenzug während seiner gesamten Existenz in zonaler Richtung überstreicht. Für Wellenzüge mit einer kurzen Lebensdauer ergab sich eine ebenfalls positive Korrelation zwischen der mittleren Amplitude und der Dauer des Wellenzugs. Für eine längere Lebensdauer geht diese Korrelation aber in eine Sättigung über und die mittlere Amplitude steigt nicht mehr weiter an. Als eine mögliche Erklärung für dieses Verhalten wird angeführt, dass eine gewisse Stärke der Amplitude benötigt wird um stromabwärtige Entwicklung zu erhalten aber zu große Amplituden im Allgemeinen zum Brechen der Welle führen. Das Brechen leitet den letzten Abschnitt im Lebenszyklus eines Rossbywellenzuges ein, welcher im Anschluss meist zerfällt. Ein weiteres Ergebnis der klimatologischen Untersuchung ist das Auffinden bevorzugter Regionen der Entstehung und des Abklingens von Rossbywellenzügen. Diese Regionen unterscheiden sich erheblich für Rossbywellenzüge unterschiedlicher minimaler Lebensdauer. Langlebige Rossbywellenzüge entstehen demnach hauptsächlich über Ostasien und dem Westpazifik und vergehen dann über Europa.rnSchließlich wurde die entwickelte Methode in einen systematischen Vergleich anderer Methoden zur Identifikation und Quantifizierung von Rossbywellenzügen eingereiht. Die betrachteten Methoden beinhalten verschiedene Trog-und-Rücken Hovmöllerdiagramme des Meridionalwindes, Methoden die Rossbywellenzüge als eine Einheit identifizieren und Methoden die den Beitrag verschiedener physikalischer Aspekte zu der Entwicklung von Rossbywellenenzügen quantifizieren. Der Vergleich macht deutlich, dass jede Methode ihre individuellen Stärken und Schwächen hat. Dies bedeutet insbesondere, dass die Eignung der Methode von dem Stadium des Lebenszyklus, in dem sich der Rossbywellenzug befindet und dem Fokus, den man bei der Betrachtung hat, abhängt. Ideal ist eine Kombination mehrerer Methoden, da dies ein vollständigeres Bild eines Rossbywellenzuges ergibt als einzelne Methoden es zu liefern vermögen. Obwohl alle Methoden für die Anwendungen, für die sie jeweils konzipiert wurden, geeignet sind, ergeben sich bei der Diagnose der Rossbywellenzüge beträchtliche Unterschiede. Letztendlich stellt sich heraus, dass sogar die Defintion eines Rossbywellenzugs bis zu einem gewissen Grad von der zu seiner Identifizierung verwendeten Methode abhängt.

Phenothiazine based polymers for energy and data storage application

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Charakterisierung von Polymeren mit redox-funktionalen Phenothiazin-Seitenketten. Phenothiazin und seine Derivate sind kleine Redoxeinheiten, deren reversibles Redoxverhalten mit electrochromen Eigenschaften verbunden ist. Das besondere an Phenothiazine ist die Bildung von stabilen Radikalkationen im oxidierten Zustand. Daher können Phenothiazine als bistabile Moleküle agieren und zwischen zwei stabilen Redoxzuständen wechseln. Dieser Schaltprozess geht gleichzeitig mit einer Farbveränderung an her.rnrnIm Rahmen dieser Arbeit wird die Synthese neuartiger Phenothiazin-Polymere mittels radikalischer Polymerisation beschrieben. Phenothiazin-Derivate wurden kovalent an aliphatischen und aromatischen Polymerketten gebunden. Dies erfolgte über zwei unterschiedlichen synthetischen Routen. Die erste Route beinhaltet den Einsatz von Vinyl-Monomeren mit Phenothiazin Funktionalität zur direkten Polymerisation. Die zweite Route verwendet Amin modifizierte Phenothiazin-Derivate zur Funktionalisierung von Polymeren mit Aktivester-Seitenketten in einer polymeranalogen Reaktion. rnrnPolymere mit redox-funktionalen Phenothiazin-Seitenketten sind aufgrund ihrer Elektron-Donor-Eigenschaften geeignete Kandidaten für die Verwendung als Kathodenmaterialien. Zur Überprüfung ihrer Eignung wurden Phenothiazin-Polymere als Elektrodenmaterialien in Lithium-Batteriezellen eingesetzt. Die verwendeten Polymere wiesen gute Kapazitätswerte von circa 50-90 Ah/kg sowie schnelle Aufladezeiten in der Batteriezelle auf. Besonders die Aufladezeiten sind 5-10 mal höher als konventionelle Lithium-Batterien. Im Hinblick auf Anzahl der Lade- und Entladezyklen, erzielten die Polymere gute Werte in den Langzeit-Stabilitätstests. Insgesamt überstehen die Polymere 500 Ladezyklen mit geringen Veränderungen der Anfangswerte bezüglich Ladezeiten und -kapazitäten. Die Langzeit-Stabilität hängt unmittelbar mit der Radikalstabilität zusammen. Eine Stabilisierung der Radikalkationen gelang durch die Verlängerung der Seitenkette am Stickstoffatom des Phenothiazins und der Polymerhauptkette. Eine derartige Alkyl-Substitution erhöht die Radikalstabilität durch verstärkte Wechselwirkung mit dem aromatischen Ring und verbessert somit die Batterieleistung hinsichtlich der Stabilität gegenüber Lade- und Entladezyklen. rnrnDes Weiteren wurde die praktische Anwendung von bistabilen Phenothiazin-Polymeren als Speichermedium für hohe Datendichten untersucht. Dazu wurden dünne Filme des Polymers auf leitfähigen Substraten elektrochemisch oxidiert. Die elektrochemische Oxidation erfolgte mittels Rasterkraftmikroskopie in Kombination mit leitfähigen Mikroskopspitzen. Mittels dieser Technik gelang es, die Oberfläche des Polymers im nanoskaligen Bereich zu oxidieren und somit die lokale Leitfähigkeit zu verändern. Damit konnten unterschiedlich große Muster lithographisch beschrieben und aufgrund der Veränderung ihrer Leitfähigkeit detektiert werden. Der Schreibprozess führte nur zu einer Veränderung der lokalen Leitfähigkeit ohne die topographische Beschaffenheit des Polymerfilms zu beeinflussen. Außerdem erwiesen sich die Muster als besonders stabil sowohl mechanisch als auch über die Zeit.rnrnZum Schluss wurden neue Synthesestrategien entwickelt um mechanisch stabile als auch redox-funktionale Oberflächen zu produzieren. Mit Hilfe der oberflächen-initiierten Atomtransfer-Radikalpolymerisation wurden gepfropfte Polymerbürsten mit redox-funktionalen Phenothiazin-Seitenketten hergestellt und mittels Röntgenmethoden und Rasterkraftmikroskopie analysiert. Eine der Synthesestrategien geht von gepfropften Aktivesterbürsten aus, die anschließend in einem nachfolgenden Schritt mit redox-funktionalen Gruppen modifiziert werden können. Diese Vorgehensweise ist besonders vielversprechend und erlaubt es unterschiedliche funktionelle Gruppen an den Aktivesterbürsten zu verankern. Damit können durch Verwendung von vernetzenden Gruppen neben den Redoxeigenschaften, die mechanische Stabilität solcher Polymerfilme optimiert werden. rn rn

Simulationen zur Exzitonendiffusion in organischen Halbleitern

Die vorliegende Dissertation dient dazu, das Verständnis des Exzitonentransports in organischen Halbleitern, wie sie in Leuchtdioden oder Solarzellen eingesetzt werden, zu vertiefen. Mithilfe von Computersimulationen wurde der Transport von Exzitonen in amorphen und kristallinen organischen Materialien beschrieben, angefangen auf mikroskopischer Ebene, auf der quantenmechanische Prozesse ablaufen, bis hin zur makroskopischen Ebene, auf welcher physikalisch bestimmbare Größen wie der Diffusionskoeffizient extrahierbar werden. Die Modellbildung basiert auf dem inkohärenten elektronischen Energietransfer. In diesem Rahmen wird der Transport des Exzitons als Hüpfprozess aufgefasst, welcher mit kinetischen Monte-Carlo Methoden simuliert wurde. Die notwendigen quantenmechanischen Übergangsraten zwischen den Molekülen wurden anhand der molekularen Struktur fester Phasen berechnet. Die Übergangsraten lassen sich in ein elektronisches Kopplungselement und die Franck-Condon-gewichtete Zustandsdichte aufteilen. Der Fokus dieser Arbeit lag einerseits darauf die Methoden zu evaluieren, die zur Berechnung der Übergangsraten in Frage kommen und andererseits den Hüpftransport zu simulieren und eine atomistische Interpretation der makroskopischen Transporteigenschaften der Exzitonen zu liefern. rnrnVon den drei untersuchten organischen Systemen, diente Aluminium-tris-(8-hydroxychinolin) der umfassenden Prüfung des Verfahrens. Es wurde gezeigt, dass stark vereinfachte Modelle wie die Marcus-Theorie die Übergangsraten und damit das Transportverhalten der Exzitonen oftmals qualitativ korrekt wiedergeben. Die meist deutlich größeren Diffusionskonstanten von Singulett- im Vergleich zu Triplett-Exzitonen haben ihren Ursprung in der längeren Reichweite der Kopplungselemente der Singulett-Exzitonen, wodurch ein stärker verzweigtes Netzwerk gebildet wird. Der Verlauf des zeitabhängigen Diffusionskoeffizienten zeigt subdiffusives Verhalten für kurze Beobachtungszeiten. Für Singulett-Exzitonen wechselt dieses Verhalten meist innerhalb der Lebensdauer des Exzitons in ein normales Diffusionsregime, während Triplett-Exzitonen das normale Regime deutlich langsamer erreichen. Das stärker anomale Verhalten der Triplett-Exzitonen wird auf eine ungleichmäßige Verteilung der Übergangsraten zurückgeführt. Beim Vergleich mit experimentell bestimmten Diffusionskonstanten muss das anomale Verhalten der Exzitonen berücksichtigt werden. Insgesamt stimmten simulierte und experimentelle Diffusionskonstanten für das Testsystem gut überein. Das Modellierungsverfahren sollte sich somit zur Charakterisierung des Exzitonentransports in neuen organischen Halbleitermaterialien eignen.

Mechanical properties and structure of gel systems

Understanding the origins of the mechanical properties and its correlation withrnthe microstructure of gel systems is of great scientific and industrial interest. Inrngeneral, colloidal gels can be classified into chemical and physical gels, accordingrnto the life time of the network bonds. The characteristic di↵erences in gelationrndynamics can be observed with rheological measurements.rnAs a model system, a mixture of sodium silicate and low concentration sulfuric acidrnwas used. Nano-sized silica particles grow and aggregate to a system-spanning gelrnnetwork. The influence of the finite solubility of silica at high pH on the gelationrnwas studied with classical and piezo rheometer. The storage modulus of therngel grew logarithmically with time with two distinct growth laws. A relaxationrnat low frequency was observed in the frequency dependent measurements. I attributernthese two behaviors as a sign of structural rearrangements due to the finiternsolubility of silica at high pH. The reaction equilibrium between formation andrndissolution of bonds leads to a finite life time of the bonds and behavior similar tornphysical gel. The frequency dependence was more pronounced for lower water concentrations,rnhigher temperatures and shorter reaction times. With two relaxationrnmodels, I deduced characteristic relaxation times from the experimental data. Besidesrnrheology, the evolution of silica gels at high pH on di↵erent length scales wasrnstudied by NMR and dynamic light scattering. The results revealed that the primaryrnparticles existed already in sodium silicate and aggregated after the mixingrnof reactants due to a chemical reaction. Throughout the aggregation process thernsystem was in its chemical reaction equilibrium. Applying large oscillatory shearrnstrain to the gel allowed for modifying the gel modulus. The e↵ect of shear andrnshear history on the rheological properties of the gel were investigated. The storagernmodulus of the final gel increased with increasing strain. This behavior can be explained with (i) shear-induced aggregate compaction and (ii) combination ofrnbreakage and new formation of bonds.rnIn comparison with the physical gel-like behavior of the silica gel at high pH, typicalrnchemical gel features were exhibited by other gels formed from various chemicalrnreactions. Influences of the chemical structure modification on the gelation wererninvestigated with the piezo-rheometer. The external stimuli can be applied to tunernthe mechanical properties of the gel systems.

Axis I diagnoses and transition to psychosis in clinical high-risk patients EPOS project: prospective follow-up of 245 clinical high-risk outpatients in four countries

In selected samples, a considerable number of patients at clinical high risk of psychosis (CHR) are found to meet criteria for co-morbid clinical psychiatric disorders. It is not known how clinical diagnoses correspond to or even predict transitions to psychosis (TTP). Our aim was to examine distributions of life-time and current Axis I diagnoses, and their association with TTP in CHR patients.

The international spine registry SPINE TANGO: status quo and first results

With an official life time of over 5 years, Spine Tango can meanwhile be considered the first international spine registry. In this paper we present an overview of frequency statistics of Spine Tango for demonstrating the genesis of questionnaire development and the constantly increasing activity in the registry. Results from two exemplar studies serve for showing concepts of data analysis applied to a spine registry. Between 2002 and 2006, about 6,000 datasets were submitted by 25 centres. Descriptive analyses were performed for demographic, surgical and follow-up data of three generations of the Spine Tango surgery and follow-up forms. The two exemplar studies used multiple linear regression models to identify potential predictor variables for the occurrence of dura lesions in posterior spinal fusion, and to evaluate which covariates influenced the length of hospital stay. Over the study period there was a rise in median patient age from 52.3 to 58.6 years in the Spine Tango data pool and an increasing percentage of degenerative diseases as main pathology from 59.9 to 71.4%. Posterior decompression was the most frequent surgical measure. About one-third of all patients had documented follow-ups. The complication rate remained below 10%. The exemplar studies identified "centre of intervention" and "number of segments of fusion" as predictors of the occurrence of dura lesions in posterior spinal fusion surgery. Length of hospital stay among patients with posterior fusion was significantly influenced by "centre of intervention", "surgeon credentials", "number of segments of fusion", "age group" and "sex". Data analysis from Spine Tango is possible but complicated by the incompatibility of questionnaire generations 1 and 2 with the more recent generation 3. Although descriptive and also analytic studies at evidence level 2++ can be performed, findings cannot yet be generalised to any specific country or patient population. Current limitations of Spine Tango include the low number and short duration of follow-ups and the lack of sufficiently detailed patient data on subgroup levels. Although the number of participants is steadily growing, no country is yet represented with a sufficient number of hospitals. Nevertheless, the benefits of the project for the whole spine community become increasingly visible.

Toltrazuril treatment of congenitally acquired Neospora caninum infection in newborn mice

C57BL/6 mice were infected with Neospora caninum tachyzoites during pregnancy, yielding a transplacental infection of developing fetuses. Subsequently, congenitally infected newborn mice were treated either once or three times with toltrazuril (or placebo) at a concentration of 31.25 mg compound per kg body weight. Both toltrazuril and placebo treatment had no negative effect on newborns, as noninfected treated pups developed normally without differences in mortality and morbidity to matching nontreated control animals. Already one application of toltrazuril was significantly (p < 0.01) able to delay the outbreak of neosporosis in newborn mice, when compared to placebo-treated infected controls. We found significantly higher proportion of surviving newborns in one-time-toltrazuril-treated and three-time-toltrazuril-treated groups (34% and 54%, respectively) when compared to one-time-placebo-treated and three-time-placebo-treated groups (14% and 30%, respectively). There was no significant difference (p = 0.2) in the proportion of surviving pups between one-time-toltrazuril and three-time-toltrazuril treatment. However, the number of diseased and Neospora-positive pups (46% and 47%, respectively) was markedly reduced after three-time-toltrazuril treatment compared to all other groups. Three-time-treatment also resulted in the highest antibody (IgG, IgG2a) response. Pharmacokinetic analyses using individual serum samples revealed that, although toltrazuril was absorbed and metabolized to toltrazuril sulfone by newborn mice, medicated animals exhibited an unexpected rapid turn-over (half-life time) of the compound. Toltrazuril and the metabolite were also found in brain tissues, indicating that passage of the blood-brain barrier occurred. In conclusion, we could show that three times treatment with toltrazuril had a high impact on the course of infection in congenitally N. caninum-infected newborn mice.

Rechnergestützte Analyse von mehrfach eingescherten Seiltrieben

Die Bestimmung der Anzahl der Biegewechsel von laufenden Drahtseilen ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Betriebsdaueranalyse von Seiltrieben. Auf Seilabschnitte, die während der Betriebszeit die meisten Biegewechsel erfahren, sollte bei einer Seilprüfung besonderes Augenmerk gelegt werden. Gerade bei mehrfacher Einscherung ist jedoch nicht immer von vorn herein ersichtlich, um welche Seilabschnitte es sich dabei handelt. Auf der Basis der Geometrie des mehrfach eingescherten Seiltriebs wird ein rechnergestütztes Analyseverfahren zur Ermittlung der Anzahl der Biegewechsel entlang des Drahtseils bei einem Arbeitsspiel vorgestellt.

Sublethal neonicotinoid insecticide exposure reduces solitary bee reproductive success

1.Pollinating insects provide crucial and economically important ecosystem services to crops and wild plants, but pollinators, particularly bees, are globally declining as a result of various driving factors, including the prevalent use of pesticides for crop protection. Sublethal pesticide exposure negatively impacts numerous pollinator life-history traits, but its influence on reproductive success remains largely unknown. Such information is pivotal, however, to our understanding of the long-term effects on population dynamics. 2.We investigated the influence of field-realistic trace residues of the routinely used neonicotinoid insecticides thiamethoxam and clothianidin in nectar substitutes on the entire life-time fitness performance of the red mason bee Osmia bicornis. 3.We show that chronic, dietary neonicotinoid exposure has severe detrimental effects on solitary bee reproductive output. Neonicotinoids did not affect adult bee mortality; however, monitoring of fully controlled experimental populations revealed that sublethal exposure resulted in almost 50% reduced total offspring production and a significantly male-biased offspring sex ratio. 4.Our data add to the accumulating evidence indicating that sublethal neonicotinoid effects on non-Apis pollinators are expressed most strongly in a rather complex, fitness-related context. Consequently, to fully mitigate long-term impacts on pollinator population dynamics, present pesticide risk assessments need to be expanded to include whole life-cycle fitness estimates, as demonstrated in the present study using O. bicornis as a model.

Core formation and mantle differentiation on Mars

Geochemical investigation of Martian meteorites (SNC meteorites) yields important constraints on the chemical and geodynamical evolution of Mars. These samples may not be representative of the whole of Mars; however, they provide constraints on the early differentiation processes on Mars. The bulk composition of Martian samples implies the presence of a metallic core that formed concurrently as the planet accreted. The strong depletion of highly siderophile elements in the Martian mantle is only possible if Mars had a large scale magma ocean early in its history allowing efficient separation of a metallic melt from molten silicate. The solidification of the magma ocean created chemical heterogeneities whose ancient origin is manifested in the heterogeneous 142Nd and 182W abundances observed in different meteorite groups derived from Mars. The isotope anomalies measured in SNC meteorites imply major chemical fractionation within the Martian mantle during the life time of the short-lived isotopes 146Sm and 182Hf. The Hf-W data are consistent with very rapid accretion of Mars within a few million years or, alternatively, a more protracted accretion history involving several large impacts and incomplete metal-silicate equilibration during core formation. In contrast to Earth early-formed chemical heterogeneities are still preserved on Mars, albeit slightly modified by mixing processes. The preservation of such ancient chemical differences is only possible if Mars did not undergo efficient whole mantle convection or vigorous plate tectonic style processes after the first few tens of millions of years of its history.

Tree size and fecundity influence ballistic seed dispersal of two dominant mast-fruiting species in a tropical rain forest

Seed production, seed dispersal, and seedling recruitment are integral to forest dynamics, especially in masting species. Often these are studied separately, yet scarcely ever for species with ballistic dispersal even though this mode of dispersal is common in legume trees of tropical African rain forests. Here, we studied two dominant main-canopy tree species, Microberlinia bisulcata and Tetraberlinia bifoliolata (Caesalpinioideae), in 25 ha of primary rain forest at Korup, Cameroon, during two successive masting events (2007/2010). In the vicinity of c. 100 and 130 trees of each species, 476/580 traps caught dispersed seeds and beneath their crowns c. 57,000 pod valves per species were inspected to estimate tree-level fecundity. Seed production of trees increased non-linearly and asymptotically with increasing stem diameters. It was unequal within the two species’ populations, and differed strongly between years to foster both spatial and temporal patchiness in seed rain. The M. bisulcata trees could begin seeding at 42–44 cm diameter: at a much larger size than could T. bifoliolata (25 cm). Nevertheless, per capita life-time reproductive capacity was c. five times greater in M. bisulcata than T. bifoliolata owing to former’s larger adult stature, lower mortality rate (despite a shorter life-time) and smaller seed mass. The two species displayed strong differences in their dispersal capabilities. Inverse modelling (IM) revealed that dispersal of M. bisulcata was best described by a lognormal kernel. Most seeds landed at 10–15 m from stems, with 1% of them going beyond 80 m (<100 m). The direct estimates of fecundity significantly improved the models fitted. The lognormal also described well the seedling recruitment distribution of this species in 121 ground plots. By contrast, the lower intensity of masting and more limited dispersal of the heavier-seeded T. bifoliolata prevented reliable IM. For this species, seed density as function of distance to traps suggested a maximum dispersal distance of 40–50 m, and a correspondingly more aggregated seedling recruitment pattern ensued than for M. bisulcata. From this integrated field study, we conclude that the reproductive traits of M. bisulcata give it a considerable advantage over T. bifoliolata by better dispersing more seeds per capita to reach more suitable establishment sites, and combined with other key traits they explain its local dominance in the forest. Understanding the linkages between size at onset of maturity, individual fecundity, and dispersal capability can better inform the life-history strategies, and hence management, of co-occurring tree species in tropical forests.

Molecular control of cardiac sodium homeostasis in health and disease.

INTRODUCTION Cardiac myocytes utilize three high-capacity Na transport processes whose precise function can determine myocyte fate and the triggering of arrhythmias in pathological settings. We present recent results on the regulation of all three transporters that may be important for an understanding of cardiac function during ischemia/reperfusion episodes. METHODS AND RESULTS Refined ion selective electrode (ISE) techniques and giant patch methods were used to analyze the function of cardiac Na/K pumps, Na/Ca exchange (NCX1), and Na/H exchange (NHE1) in excised cardiac patches and intact myocytes. To consider results cohesively, simulations were developed that account for electroneutrality of the cytoplasm, ion homeostasis, water homeostasis (i.e., cell volume), and cytoplasmic pH. The Na/K pump determines the average life-time of Na ions (3-10 minutes) as well as K ions (>30 minutes) in the cytoplasm. The long time course of K homeostasis can determine the time course of myocyte volume changes after ion homeostasis is perturbed. In excised patches, cardiac Na/K pumps turn on slowly (-30 seconds) with millimolar ATP dependence, when activated for the first time. In steady state, however, pumps are fully active with <0.2 mM ATP and are nearly unaffected by high ADP (2 mM) and Pi (10 mM) concentrations as may occur in ischemia. NCX1s appear to operate with slippage that contributes to background Na influx and inward current in heart. Thus, myocyte Na levels may be regulated by the inactivation reactions of the exchanger which are both Na- and proton-dependent. NHE1 also undergo strong Na-dependent inactivation, whereby a brief rise of cytoplasmic Na can cause inactivation that persists for many minutes after cytoplasmic Na is removed. This mechanism is blocked by pertussis toxin, suggesting involvement of a Na-dependent G-protein. Given that maximal NCX1- and NHE1-mediated ion fluxes are much greater than maximal Na/K pump-mediated Na extrusion in myocytes, the Na-dependent inactivation mechanisms of NCX1 and NHE1 may be important determinants of cardiac Na homeostasis. CONCLUSIONS Na/K pumps appear to be optimized to continue operation when energy reserves are compromised. Both NCX1 and NHE1 activities are regulated by accumulation of cytoplasmic Na. These principles may importantly control cardiac cytoplasmic Na and promote myocyte survival during ischemia/reperfusion episodes by preventing Ca overload.

Disparities in medical expenditure and utilization among hypertensive men and women in the U.S.: Cross-section and lifetime analysis

Objectives. To investigate procedural gender equity by assessing predisposing, enabling and need predictors of gender differences in annual medical expenditures and utilization among hypertensive individuals in the U.S. Also, to estimate and compare lifetime medical expenditures among hypertensive men and women in the U.S. ^ Data source. 2001-2004 the Medical Expenditure Panel Survey (MEPS);1986-2000 National Health Interview Survey (NHIS) and National Health Interview Survey linked to mortality in the National Death Index through 2002 (2002 NHIS-NDI). ^ Study design. We estimated total medical expenditure using four equations regression model, specific medical expenditures using two equations regression model and utilization using negative binomial regression model. Procedural equity was assessed by applying the Aday et al. theoretical framework. Expenditures were estimated in 2004 dollars. We estimated hypertension-attributable medical expenditure and utilization among men and women. ^ To estimate lifetime expenditures from ages 20 to 85+, we estimated medical expenditures with cross-sectional data and survival with prospective data. The four equations regression model were used to estimate average annual medical expenditures defined as sum of inpatient stay, emergency room visits, outpatient visits, office based visits, and prescription drugs expenditures. Life tables were used to estimate the distribution of life time medical expenditures for hypertensive men and women at different age and factors such as disease incidence, medical technology and health care cost were assumed to be fixed. Both total and hypertension attributable expenditures among men and women were estimated. ^ Data collection. We used the 2001-2004 MEPS household component and medical condition files; the NHIS person and condition files from 1986-1996 and 1997-2000 sample adult files were used; and the 1986-2000 NHIS that were linked to mortality in the 2002 NHIS-NDI. ^ Principal findings. Hypertensive men had significantly less utilization for most measures after controlling predisposing, enabling and need factors than hypertensive women. Similarly, hypertensive men had less prescription drug (-9.3%), office based (-7.2%) and total medical (-4.5%) expenditures than hypertensive women. However, men had more hypertension-attributable medical expenditures and utilization than women. ^ Expected total lifetime expenditure for average life table individuals at age 20, was $188,300 for hypertensive men and $254,910 for hypertensive women. But the lifetime expenditure that could be attributed to hypertension was $88,033 for men and $40,960 for women. ^ Conclusion. Hypertensive women had more utilization and expenditure for most measures than hypertensive men, possibly indicating procedural inequity. However, relatively higher hypertension-attributable health care of men shows more utilization of resources to treat hypertension related diseases among men than women. Similar results were reported in lifetime analyses.^ Key words: gender, medical expenditures, utilization, hypertension-attributable, lifetime expenditure ^

Dust record from the EPICA Dome C ice core, Antarctica, covering 0 to 800 kyr BP

Dust can affect the radiative balance of the atmosphere by absorbing or reflecting incoming solar radiation and it can be a source of micronutrients, such as iron, to the ocean. It has been suggested that production, transport, and deposition of dust is influenced by climatic changes on glacial-interglacial timescales. Here we present a high-resolution aeolian dust record from the EPICA Dome C ice core in East Antarctica, which provides an undisturbed climate sequence over the last eight climatic cycles. We find that there is a significant correlation between dust flux and temperature records during glacial periods that is absent during interglacial periods. Our data suggests that dust flux is increasingly correlated with Antarctic temperature as climate becomes colder. We interpret this as progressive coupling of Antarctic and lower latitudes climate. Limited changes in glacial-interglacial atmospheric transport time Mahowald et al. (1999, doi:10.1029/1999JD900084), Jouzel et al. (2007, doi:10.1126/science.1141038), and Werner et al. (2002, doi:10.1029/2002JD002365) suggest that the sources and lifetime of dust are the major factors controlling the high glacial dust input. We propose that the observed ~25-fold increase in glacial dust flux over all eight glacial periods can be attributed to a strengthening of South American dust sources, together with a longer atmospheric dust particle life-time in the upper troposphere resulting from a reduced hydrological cycle during the ice ages.

"La familia de la construcción" : representaciones corporativas y discurso empresarial. La "historia sagrada" del Centro de Constructores y Anexos de Mar del Plata

Indudablemente, a lo largo de la historia las corporaciones empresarias han construido sus propios discursos al interior y al exterior de su campo de acción. Ello ha seguido diferentes modalidades, empero con objetivos similares al pretender legitimar su intervención pública y política en la sociedad en que se desarrollan. El artículo pone el foco de atención en la industria de la construcción a través de un análisis micro de los empresarios del sector en una ciudad de la provincia de Bs. As, donde la actividad resultó una de las ruedas maestras de su economía. A lo largo de sus años de vida, desde el Centro de Constructores y Anexos (cámara empresaria local de la industria de la construcción privada) en la ciudad de Mar del Plata se ha ido reproduciendo un determinado relato fundante que se ha convertido ya en “historia sagrada". Ello ha seguido determinados procesos de memoria colectiva, y de los actores, fortaleciendo la identidad institucional y potencializando líneas concretas de acción empresaria.