Functional, structural and molecular plasticity of mammalian skeletal muscle in response to exercise stimuli

Biological systems have acquired effective adaptive strategies to cope with physiological challenges and to maximize biochemical processes under imposed constraints. Striated muscle tissue demonstrates a remarkable malleability and can adjust its metabolic and contractile makeup in response to alterations in functional demands. Activity-dependent muscle plasticity therefore represents a unique model to investigate the regulatory machinery underlying phenotypic adaptations in a fully differentiated tissue. Adjustments in form and function of mammalian muscle have so far been characterized at a descriptive level, and several major themes have evolved. These imply that mechanical, metabolic and neuronal perturbations in recruited muscle groups relay to the specific processes being activated by the complex physiological stimulus of exercise. The important relationship between the phenotypic stimuli and consequent muscular modifications is reflected by coordinated differences at the transcript level that match structural and functional adjustments in the new training steady state. Permanent alterations of gene expression thus represent a major strategy for the integration of phenotypic stimuli into remodeling of muscle makeup. A unifying theory on the molecular mechanism that connects the single exercise stimulus to the multi-faceted adjustments made after the repeated impact of the muscular stress remains elusive. Recently, master switches have been recognized that sense and transduce the individual physical and chemical perturbations induced by physiological challenges via signaling cascades to downstream gene expression events. Molecular observations on signaling systems also extend the long-known evidence for desensitization of the muscle response to endurance exercise after the repeated impact of the stimulus that occurs with training. Integrative approaches involving the manipulation of single factors and the systematic monitoring of downstream effects at multiple levels would appear to be the ultimate method for pinpointing the mechanism of muscle remodeling. The identification of the basic relationships underlying the malleability of muscle tissue is likely to be of relevance for our understanding of compensatory processes in other tissues, species and organisms.

Nutrition with 'light and water'? In strict isolation for 10 days without food - a critical case study

In her book 'Living on Light', Jasmuheen tries to animate people worldwide to follow her drastic nutrition rules in order to boost their quality of life. Several deaths have been reported as a fatal consequence. A doctor of chemistry who believably claimed to have been 'living on light' for 2 years, except for the daily intake of up to 1.5 l of fluid containing no or almost no calories was interested in a scientific study on this phenomenon. PARTICIPANT AND METHODS: The 54-year-old man was subjected to a rigorous 10-day isolation study with complete absence of nutrition. During the study he obtained an unlimited amount of tea and mineral water but had no caloric intake. Parameters to monitor his metabolic and psychological state and vital parameters were measured regularly and the safety of the individual was ensured throughout the study. The subject agreed on these terms and the study was approved by the local ethics committee.

Sozialisation und Sport im Lebensverlauf. Jahrestagung der dvs-Sektion Sportsoziologie in Kooperation mit der dvs-Sektion Sportpädagogik vom 17.-19. September 2008 in Chemnitz. Abstracts

Sportliche Aktivitäten sind in vielfältiger Art und Weise in sozial strukturierte Handlungssituationen eingebettet und institutionalisiert. Dabei sind soziale Strukturen des Sports in Form von Regeln, Normen, Werten und Rollen für das sportliche Handeln von wichtiger Bedeutung. Vor diesem Hintergrund stellen sich folgende Fragen aus unterschiedlichen Perspektiven: Wie erwerben Menschen im Sport soziale Handlungsfähigkeit und Rollensicherheit, die sozial konformes und gleichzeitig eigenständiges Handeln ermöglichen? Inwieweit lassen sich die im Sport erworbenen sozialen Kompetenzen, Handlungsorientierungen und Werte auch auf andere Bereiche übertragen? Von welchen sozialen Faktoren ist der Zugang zu gruppenbezogenen Sportaktivitäten abhängig? Der vorliegende Tagungsband enthält alle Abstracts zu den Hauptvorträgen sowie den Vorträgen aus den Arbeitskreisen der Jahrestagung der dvs-Sektion Sportsoziologie in Kooperation mit der Sektion Sportpädagogik, die vom 17.-19. September 2008 in Chemnitz stattfand. Der Band gibt damit einen umfassenden Überblick zur aktuellen Diskussion der sportbezogenen Sozialisationsforschung.

Learning flexible sensori-motor mappings in a complex network

Given the complex structure of the brain, how can synaptic plasticity explain the learning and forgetting of associations when these are continuously changing? We address this question by studying different reinforcement learning rules in a multilayer network in order to reproduce monkey behavior in a visuomotor association task. Our model can only reproduce the learning performance of the monkey if the synaptic modifications depend on the pre- and postsynaptic activity, and if the intrinsic level of stochasticity is low. This favored learning rule is based on reward modulated Hebbian synaptic plasticity and shows the interesting feature that the learning performance does not substantially degrade when adding layers to the network, even for a complex problem.

The Impact of Western Social Workers in Romania - a Fine Line between Empowerment and Disempowerment

Ideally the social work profession promotes social change, problem solving in human relationships and the empowerment and liberation of people to enhance their well-being (IFSW 2004). The social work practice, however, often proves to be different. Social workers are always in the danger to make decisions for their clients or define problems according to their own interpretation and world view. In quite a number of cases, the consequence of such a social work practice is that the clients feel disempowered rather than empowered. This dilemma is multiplying when western social workers get involved in developing countries. The potential that intervention, with the intention to empower and liberate the people, turns into disempowerment is tremendously higher because of the differences in tradition, culture and society, on the one side and the power imbalance between the ‘West’ and the ‘Rest’ on the other side. Especially in developing countries, where the vast majority of people live in poverty, many Western social workers come with a lot of sympathy and the idea to help the poor and to change the world. An example is Romania. After the collapse of communism in 1989, Romania was an economically, politically and socially devastated country. The pictures of the orphanages shocked the western world. As a result many Non-Governmental Organisations (NGOs), churches and individuals were bringing humanitarian goods to Romania in order to alleviate the misery of the Romanian people and especially the children. Since then, important changes in all areas of life have occurred, mostly with foreign financial aid and support. At the political level, democratic institutions were established, a liberal market economy was launched and laws were adapted to western standards regarding the accession into the European Union and the NATO. The western world has left its marks also at the grassroots level in form of NGOs or social service agencies established through western grants and individuals. Above and beyond, the presence of western goods and investment in Romania is omnipresent. This reflects a newly-gained freedom and prosperity - Romania profits certainly from these changes. But this is only one side of the medal, as the effect of westernisation contradicts with the Romanian reality and overruns many deep-rooted traditions, thus the majority of people. Moreover, only a small percentage of the population has access to this western world. Western concepts, procedures or interpretations are often highly differing from the Romanian tradition, history and culture. Nevertheless, western ideas seem to dominate the transition in many areas of daily life in Romania. A closer look reveals that many changes take place due to pressure of western governments and are conditioned to financial support. The dialectic relationship between the need for foreign aid and the implementation becomes very obvious in Romania and often leads, despite the substantial benefits, to unpredictable and rather negative side-effects, at a political, social, cultural, ecological and/or economic level. This reality is a huge dilemma for all those involved, as there is a fine line between empowering and disempowering action. It is beyond the scope of this journal to discuss the dilemma posed by Western involvement at all levels; therefore this article focuses on the impact of Western social workers in Romania. The first part consists of a short introduction to social work in Romania, followed by the discussion about the dilemma posed by the structure of project of international social work and the organisation of private social service agencies. Thirdly the experiences of Romanian staff with Western social workers are presented and then discussed with regard to turning disempowering tendencies of Western social workers into empowerment.

Entwicklung eines Dispositionsleitstandes zur Bestimmung optimaler Torbelegungen in Stückgutspeditionsanlagen

Im operativen Betrieb einer Stückgutspeditionsanlage entscheidet der Betriebslenker bzw. der Disponent in einem ersten Schritt darüber, an welche Tore die Fahrzeuge zur Be- und Entladung andocken sollen. Darüber hinaus muss er für jede Tour ein Zeitfenster ausweisen innerhalb dessen sie das jeweilige Tor belegt. Durch die örtliche und zeitliche Fahrzeug-Tor-Zuordnung wird der für den innerbetrieblichen Umschlagprozess erforderliche Ressourcenaufwand in Form von zu fahrenden Wegstrecken oder aber Gabelstaplerstunden bestimmt. Ein Ziel der Planungsaufgabe ist somit, die Zuordnung der Fahrzeuge an die Tore so vorzunehmen, dass dabei minimale innerbetriebliche Wegstrecken entstehen. Dies führt zu einer minimalen Anzahl an benötigten Umschlagmittelressourcen. Darüber hinaus kann es aber auch zweckmäßig sein, die Fahrzeuge möglichst früh an die Tore anzudocken. Jede Tour verfügt über einen individuellen Fahrplan, der Auskunft über den Ankunftszeitpunkt sowie den Abfahrtszeitpunkt der jeweiligen Tour von der Anlage gibt. Nur innerhalb dieses Zeitfensters darf der Disponent die Tour einem der Tore zuweisen. Geschieht die Zuweisung nicht sofort nach Ankunft in der Anlage, so muss das Fahrzeug auf einer Parkfläche warten. Eine Minimierung der Wartezeiten ist wünschenswert, damit das Gelände der Anlage möglichst nicht durch zuviele Fahrzeuge gleichzeitig belastet wird. Es kann vor allem aber auch im Hinblick auf das Reservieren der Tore für zeitkritische Touren sinnvoll sein, Fahrzeuge möglichst früh abzufertigen. Am Lehrstuhl Verkehrssysteme und -logistik (VSL) der Universität Dortmund wurde die Entscheidungssituation im Rahmen eines Forschungsprojekts bei der Stiftung Industrieforschung in Anlehnung an ein zeitdiskretes Mehrgüterflussproblem mit unsplittable flow Bedingungen modelliert. Die beiden Zielsetzungen wurden dabei in einer eindimensionalen Zielfunktion integriert. Das resultierende Mixed Integer Linear Programm (MILP) wurde programmiert und für mittlere Szenarien durch Eingabe in den Optimization Solver CPlex mit dem dort implementierten exakten Branch-and-Cut Verfahren gelöst. Parallel wurde im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Lehrstuhl VSL und dem Unternehmen hafa Docking Systems, einem der weltweit führenden Tor und Rampenhersteller, für die gleiche Planungsaufgabe ein heuristisches Scheduling Verfahren sowie ein Dispositionsleitstand namens LoadDock Navigation entwickelt. Der Dispositionsleitstand dient der optimalen Steuerung der Torbelegungen in logistischen Anlagen. In dem Leitstand wird planerische Intelligenz in Form des heuristischen Schedulingverfahrens, technische Neuerungen in der Rampentechnik in Form von Sensoren und das Expertenwissen des Disponenten in einem Tool verbunden. Das mathematische Modell sowie der Prototyp mit der integrierten Heuristik werden im Rahmen dieses Artikels vorgestellt.

Kultdissenz und umstrittene «Nation»: Der Totenkult um die Kommunarden von 1871 in Paris aus vergleichender Perspektive

Mit der Anbringung einer Marmorplakette am Mur des Fédérés auf dem Pariser Friedhof Père Lachaise 1908 zum Gedenken an die Ermordeten des Communeaufstandes von 1871 endete eine seit den frühen 1880er Jah­ren konfliktbeladene Initiative zum öffentlichen Totenkult. Seine linken Verfechter stilisierten die Kommune zum Referenzpunkt für die emanzipatorisch-egalitäre Nation. Von diesem Deutungsmuster distanzierte sich der regierende 'opportunisme' allerdings energisch. Konfliktträchtig blieb auch die rituelle Praxis des Totengedenkens auf dem Père Lachaise in Form politischer Demonstrationen linker Gruppierungen, die jedoch ihrer heterogenen Struktur wegen über einen punktuellen Protest kaum hinausgelangten. So blieb der Mur des Fédérés ein umstrittener Ort des Totenkults, für seine Verteidiger Symbol einer radikal-sozialistischen Zielutopie, für seine Gegner gleichsam memoriale Bürde bei dem Versuch, die Commune aus dem Gedächtnisvorrat der französischen Nation zu verbannen. Im Vergleich mit den erfolglosen Kultversuchen um die Märztoten in Berlin seit den 1880er Jahren tritt einmal mehr zutage, dass der politisierte Totenkult programmatisch wie rituell-symbolisch als Vehikel für den Entwurf nationaler Geschichtsbilder dienen konnte.

Governance of Massive Multiauthor Collaboration – Linux, Wikipedia, and Other Networks: Governed by Bilateral Contracts, Partnerships, or Something in Between?

Open collaborative projects are moving to the foreground of knowledge production. Some online user communities develop into longterm projects that generate a highly valuable and at the same time freely accessible output. Traditional copyright law that is organized around the idea of a single creative entity is not well equipped to accommodate the needs of these forms of collaboration. In order to enable a peculiar network-type of interaction participants instead draw on public licensing models that determine the freedoms to use individual contributions. With the help of these access rules the operational logic of the project can be implemented successfully. However, as the case of the Wikipedia GFDL-CC license transition demonstrates, the adaptation of access rules in networks to new circumstances raises collective action problems and suffers from pitfalls caused by the fact that public licensing is grounded in individual copyright. Legal governance of open collaboration projects is a largely unexplored field. The article argues that the license steward of a public license assumes the position of a fiduciary of the knowledge commons generated under the license regime. Ultimately, the governance of decentralized networks translates into a composite of organizational and contractual elements. It is concluded that the production of global knowledge commons relies on rules of transnational private law.

Prediction of PA12 melt viscosity in Laser Sintering by a Time and Temperature dependent rheological model

Ein auf Basis von Prozessdaten kalibriertes Viskositätsmodell wird vorgeschlagen und zur Vorhersage der Viskosität einer Polyamid 12 (PA12) Kunststoffschmelze als Funktion von Zeit, Temperatur und Schergeschwindigkeit angewandt. Im ersten Schritt wurde das Viskositätsmodell aus experimentellen Daten abgeleitet. Es beruht hauptsächlich auf dem drei-parametrigen Ansatz von Carreau, wobei zwei zusätzliche Verschiebungsfaktoren eingesetzt werden. Die Temperaturabhängigkeit der Viskosität wird mithilfe des Verschiebungsfaktors aT von Arrhenius berücksichtigt. Ein weiterer Verschiebungsfaktor aSC (Structural Change) wird eingeführt, der die Strukturänderung von PA12 als Folge der Prozessbedingungen beim Lasersintern beschreibt. Beobachtet wurde die Strukturänderung in Form einer signifikanten Viskositätserhöhung. Es wurde geschlussfolgert, dass diese Viskositätserhöhung auf einen Molmassenaufbau zurückzuführen ist und als Nachkondensation verstanden werden kann. Abhängig von den Zeit- und Temperaturbedingungen wurde festgestellt, dass die Viskosität als Folge des Molmassenaufbaus exponentiell gegen eine irreversible Grenze strebt. Die Geschwindigkeit dieser Nachkondensation ist zeit- und temperaturabhängig. Es wird angenommen, dass die Pulverbetttemperatur einen Molmassenaufbau verursacht und es damit zur Kettenverlängerung kommt. Dieser fortschreitende Prozess der zunehmenden Kettenlängen setzt molekulare Beweglichkeit herab und unterbindet die weitere Nachkondensation. Der Verschiebungsfaktor aSC drückt diese physikalisch-chemische Modellvorstellung aus und beinhaltet zwei zusätzliche Parameter. Der Parameter aSC,UL entspricht der oberen Viskositätsgrenze, wohingegen k0 die Strukturänderungsrate angibt. Es wurde weiterhin festgestellt, dass es folglich nützlich ist zwischen einer Fließaktivierungsenergie und einer Strukturänderungsaktivierungsenergie für die Berechnung von aT und aSC zu unterscheiden. Die Optimierung der Modellparameter erfolgte mithilfe eines genetischen Algorithmus. Zwischen berechneten und gemessenen Viskositäten wurde eine gute Übereinstimmung gefunden, so dass das Viskositätsmodell in der Lage ist die Viskosität einer PA12 Kunststoffschmelze als Folge eines kombinierten Lasersinter Zeit- und Temperatureinflusses vorherzusagen. Das Modell wurde im zweiten Schritt angewandt, um die Viskosität während des Lasersinter-Prozesses in Abhängigkeit von der Energiedichte zu berechnen. Hierzu wurden Prozessdaten, wie Schmelzetemperatur und Belichtungszeit benutzt, die mithilfe einer High-Speed Thermografiekamera on-line gemessen wurden. Abschließend wurde der Einfluss der Strukturänderung auf das Viskositätsniveau im Prozess aufgezeigt.

Infringement and Exclusive Jurisdiction in Intellectual Property: a Comparison for the International Law Association

The following comparison was written for the first meeting of the International Law Association newly established (2010) Committee on Intellectual Property and Private International Law (Chair: Professor Toshiyuki Kono, Kyushu University; Co-Rapporteurs: Professors Pedro de Miguel Asensio, Madrid Complutense University, and Axel Metzger, Hannover University) (hereinafter: ILA Committee), which was hosted at the Faculty of Law of the University of Lisbon in March 16-17, 2012. The comparison at stake concerns the rules on infringement and exclusive (subject-mater) jurisdiction posed (or rejected, in case of exclusive jurisdiction) by four sets of academic principles. Notwithstanding the fact that the rules in question present several differences, those differences in the majority of cases could be overcome by further studies and work of the ILA Committee, as the following comparison explains.

Geänderte Zielsetzungen bei der Konfiguration und dem Betrieb von Fließmontagesystemen und deren Berücksichtigung in der Fachliteratur

Ursprünglich zielte die Gestaltung von Montagesystemen in Form von Fließsystemen auf eine gleichmäßig hohe Stückzahl eines einzelnen Produkts bei hohem Automatisierungsgrad ab. Aus Gründen wie z.B. ständig zunehmende Anforderungen durch Kundenwünsche oder Absatzveränderungen sind die Montageprozesse fortwährend an die veränderten Rahmenbedingungen anzupassen. In diesem Zusammenhang gewinnen Gesichtspunkte wie Flexibilität, höhere Verfügbarkeit bzw. Nutzungsgrade, Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit stärker an Bedeutung. Die Konfiguration und Planung von Fließmontagesystemen erfolgt i.d.R. durch die Zerlegung der gesamten Planungsprobleme in kleine Teilprobleme, die durch unterschiedliche Planungsmaßnahmen bzw. systematische Planungs-schritte lösbar sind. Mit den vorstehenden Hinweisen ist außerdem nur ein Teil der Gesichtspunkte aufgeführt, die aus heutiger Sicht zu geänderten (ergänzten) Zielsetzungen führen. Der Beitrag wird diese Veränderungen durch Darstellung eines sinnvollen zielführenden Katalogs von Zielsetzungen und dessen Abgleich mit der Fachliteratur nachvollziehbar machen.

Dynamic Optimization of SLA-Based Services Scaling Rules

Current advanced cloud infrastructure management solutions allow scheduling actions for dynamically changing the number of running virtual machines (VMs). This approach, however, does not guarantee that the scheduled number of VMs will properly handle the actual user generated workload, especially if the user utilization patterns will change. We propose using a dynamically generated scaling model for the VMs containing the services of the distributed applications, which is able to react to the variations in the number of application users. We answer the following question: How to dynamically decide how many services of each type are needed in order to handle a larger workload within the same time constraints? We describe a mechanism for dynamically composing the SLAs for controlling the scaling of distributed services by combining data analysis mechanisms with application benchmarking using multiple VM configurations. Based on processing of multiple application benchmarks generated data sets we discover a set of service monitoring metrics able to predict critical Service Level Agreement (SLA) parameters. By combining this set of predictor metrics with a heuristic for selecting the appropriate scaling-out paths for the services of distributed applications, we show how SLA scaling rules can be inferred and then used for controlling the runtime scale-in and scale-out of distributed services. We validate our architecture and models by performing scaling experiments with a distributed application representative for the enterprise class of information systems. We show how dynamically generated SLAs can be successfully used for controlling the management of distributed services scaling.

Zur Entwicklung des Berufsfelds Sport in der Schweiz – Eine Analyse auf der Grundlage der Lebensverlaufsforschung

Obwohl im Berufsfeld Sport die Ausdifferenzierung einer großen Vielfalt an Tätigkeitsbereichen zu beobachten ist, werden die Chancen auf stabile und angemessen bezahlte Beschäftigungsverhältnisse von Absolventen sportwissenschaftlicher Studiengänge vielfach als skeptisch beurteilt. Dabei stellt sich die Frage, inwieweit hierfür branchenspezifische Sättigungserscheinungen sowie Effekte substituierbarer Qualifikationsanforderungen eine Rolle spielen. Um Antworten auf diese Fragen zu finden, werden dem Ansatz der Lebensverlaufsforschung folgend, zeithistorische Veränderungen im Berufsfeld Sport auf der Grundlage (aggregierter) individueller Berufsverläufe analysiert. Als Datengrundlage dient ein Sample von n = 1.105 Absolventen aller Schweizer Hochschulen, das die beruflichen Verläufe von Absolventen sportwissenschaftlicher Studiengänge in Form eines retrospektiven Längsschnitts für drei Kohorten erfasst. Die Ergebnisse zeigen, dass der Arbeitsmarkt Sport für Absolventen sportwissenschaftlicher Studiengänge in der Schweiz als stabil eingeschätzt werden kann. Gleichwohl zeigt die Analyse, dass in außerschulischen Berufsfeldern fachspezifische Qualifikationsstrukturen als Einstellungsvoraussetzung, die die Stabilisierung von Berufspositionen der Absolventen sportwissenschaftlicher Studiengänge langfristig absichern könnten, mitunter fehlen.

Admissibility in Finitely Generated Quasivarieties

Checking the admissibility of quasiequations in a finitely generated (i.e., generated by a finite set of finite algebras) quasivariety Q amounts to checking validity in a suitable finite free algebra of the quasivariety, and is therefore decidable. However, since free algebras may be large even for small sets of small algebras and very few generators, this naive method for checking admissibility in Q is not computationally feasible. In this paper, algorithms are introduced that generate a minimal (with respect to a multiset well-ordering on their cardinalities) finite set of algebras such that the validity of a quasiequation in this set corresponds to admissibility of the quasiequation in Q. In particular, structural completeness (validity and admissibility coincide) and almost structural completeness (validity and admissibility coincide for quasiequations with unifiable premises) can be checked. The algorithms are illustrated with a selection of well-known finitely generated quasivarieties, and adapted to handle also admissibility of rules in finite-valued logics.

Holocene flood frequency across the Central Alps – solar forcing and evidence for variations in North Atlantic atmospheric circulation

The frequency of large-scale heavy precipitation events in the European Alps is expected to undergo substantial changes with current climate change. Hence, knowledge about the past natural variability of floods caused by heavy precipitation constitutes important input for climate projections. We present a comprehensive Holocene (10,000 years) reconstruction of the flood frequency in the Central European Alps combining 15 lacustrine sediment records. These records provide an extensive catalog of flood deposits, which were generated by flood-induced underflows delivering terrestrial material to the lake floors. The multi-archive approach allows suppressing local weather patterns, such as thunderstorms, from the obtained climate signal. We reconstructed mainly late spring to fall events since ice cover and precipitation in form of snow in winter at high-altitude study sites do inhibit the generation of flood layers. We found that flood frequency was higher during cool periods, coinciding with lows in solar activity. In addition, flood occurrence shows periodicities that are also observed in reconstructions of solar activity from C-14 and Be-10 records (2500-3000, 900-1200, as well as of about 710, 500, 350, 208 (Suess cycle), 150, 104 and 87 (Gleissberg cycle) years). As atmospheric mechanism, we propose an expansion/shrinking of the Hadley cell with increasing/decreasing air temperature, causing dry/wet conditions in Central Europe during phases of high/low solar activity. Furthermore, differences between the flood patterns from the Northern Alps and the Southern Alps indicate changes in North Atlantic circulation. Enhanced flood occurrence in the South compared to the North suggests a pronounced southward position of the Westerlies and/or blocking over the northern North Atlantic, hence resembling a negative NAO state (most distinct from 4.2 to 2.4 kyr BP and during the Little Ice Age). South-Alpine flood activity therefore provides a qualitative record of variations in a paleo-NAO pattern during the Holocene. Additionally, increased South Alpine flood activity contrasts to low precipitation in tropical Central America (Cariaco Basin) on the Holocene and centennial time scale. This observation is consistent with a Holocene southward migration of the Atlantic circulation system, and hence of the ITCZ, driven by decreasing summer insolation in the Northern hemisphere, as well as with shorter-term fluctuations probably driven by solar activity. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.