Physiological analysis of central and peripheral insect circadian pacemaker neurons

Alle bisher untersuchten Lebewesen besitzen (circadiane) innere Uhren, die eine endogene Perioden-länge von ungefähr 24 Stunden generieren. Eine innere Uhr kann über Zeitgeber mit der Umwelt synchronisiert werden und ermöglicht dem Organismus, rhythmische Umweltveränderungen vorweg zu nehmen. Neben einem zentralen Schrittmacher, der Physiologie und Verhalten des Organismus steuert, gibt es in unterschiedlichen Organen auch periphere Uhren, die die zeitlichen Abläufe in der spezifischen Funktion dieser Organe steuern. In dieser Arbeit sollten zentrale und periphere Schrittmacherneurone von Insekten physiologisch untersucht und verglichen werden. Die Neurone der akzessorischen Medulla (AME) von Rhyparobia maderae dienten als Modellsystem für zentrale Schrittmacher, während olfaktorische Rezeptorneurone (ORNs) von Manduca sexta als Modellsystem für periphere Schrittmacher dienten. Die zentralen Schrittmacherneurone wurden in extrazellulären Ableitungen an der isolierten AME (Netzwerkebene) und in Patch-Clamp Experimenten an primären AME Zellkulturen (Einzelzellebene) untersucht. Auf Netzwerkebene zeigten sich zwei charakteristische Aktivitätsmuster: regelmäßige Aktivität und Wechsel zwischen hoher und niedriger Aktivität (Oszillationen). Es wurde gezeigt, dass Glutamat ein Neurotransmitter der weitverbreiteten inhibitorischen Synapsen der AME ist, und dass in geringem Maße auch exzitatorische Synapsen vorkommen. Das Neuropeptid pigment-dispersing factor (PDF), das von nur wenigen AME Neuronen exprimiert wird und ein wichtiger Kopplungsfaktor im circadianen System ist, führte zu Hemmungen, Aktivierungen oder Oszillationen. Die Effekte waren transient oder langanhaltend und wurden wahrscheinlich durch den sekundären Botenstoff cAMP vermittelt. Ein Zielmolekül von cAMP war vermutlich exchange protein directly activated by cAMP (EPAC). Auf Einzelzellebene wurde gezeigt, dass die meisten AME Neurone depolarisiert waren und deshalb nicht feuerten. Die Analyse von Strom-Spannungs-Kennlinien und pharmakologische Experimente ergaben, dass unterschiedliche Ionenkanäle vorhanden waren (Ca2+, Cl-, K+, Na+ Kanäle sowie nicht-spezifische Kationenkanäle). Starke, bei hohen Spannungen aktivierende Ca2+ Ströme (ICa) könnten eine wichtige Rolle bei Ca2+-abhängiger Neurotransmitter-Ausschüttung, Oszillationen, und Aktionspotentialen spielen. PDF hemmte unterschiedliche Ströme (ICa, IK und INa) und aktivierte nicht-spezifische Kationenströme (Ih). Es wurde angenommen, dass simultane PDF-abhängige Hyper- und Depolarisationen rhythmische Membranpotential-Oszillationen verursachen. Dieser Mechanismus könnte eine Rolle bei PDF-abhängigen Synchronisationen spielen. Die Analyse peripherer Schrittmacherneurone konzentrierte sich auf die Charakterisierung des olfaktorischen Corezeptors von M. sexta (MsexORCO). In anderen Insekten ist ORCO für die Membran-Insertion von olfaktorischen Rezeptoren (ORs) erforderlich. ORCO bildet Komplexe mit den ORs, die in heterologen Expressionssystemen als Ionenkanäle fungieren und Duft-Antworten vermitteln. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass MsexORCO in pheromonsensitiven ORNs in vivo nicht als Teil eines ionotropen Rezeptors sondern als Schrittmacherkanal fungiert, der unterschwellige Membranpotential-Oszillationen generiert. MsexORCO wurde mit vermeintlichen Pheromonrezeptoren in human embryonic kidney (HEK 293) Zellen coexprimiert. Immuncytochemie und Ca2+ Imaging Experimente zeigten sehr schwache Expressionsraten. Trotzdem war es möglich zu zeigen, dass MsexORCO wahrscheinlich ein spontan-aktiver, Ca2+-permeabler Ionenkanal ist, der durch den ORCO-Agonisten VUAA1 und cyclische Nucleotide aktiviert wird. Außerdem wiesen die Experimente darauf hin, dass MsexOR-1 offensichtlich der Bombykal-Rezeptor ist. Eine weitere Charakterisierung von MsexORCO in primären M. sexta ORN Zellkulturen konnte nicht vollendet werden, weil die ORNs nicht signifikant auf ORCO-Agonisten oder -Antagonisten reagierten.

Heat stress response for physiological traits in dairy and dual purpose cattle populations on phenotypic and genetic scales

The main objective of this thesis was to determine the potential impact of heat stress (HS) on physiological traits of lactating cows and semen quality of bulls kept in a temperate climate. The thesis is comprised of three studies. An innovative statistical modeling aspect common to all three studies was the application of random regression methodology (RRM) to study the phenotypic and genetic trajectory of traits in dependency of a continuous temperature humidity index (THI). In the first study, semen quality and quantity traits of 562 Holstein sires kept on an AI station in northwestern Germany were analyzed in the course of THI calculated from data obtained from the nearest weather station. Heat stress was identified based on a decline in semen quality and quantity parameters. The identified general HS threshold (THI = 60) and the thermoneutal zone (THI in the range from 50 to 60) for semen production were lower than detected in studies conducted in tropical and subtropical climates. Even though adult bulls were characterized by higher semen productivity compared to younger bulls, they responded with a stronger semen production loss during harsh environments. Heritabilities (low to moderate range) and additive genetic variances of semen characteristics varied with different levels of THI. Also, based on genetic correlations genotype, by environment interactions were detected. Taken together, these findings suggest the application of specific selection strategies for specific climate conditions. In the second study, the effect of the continuous environmental descriptor THI as measured inside the barns on rectal temperatures (RT), skin temperatures (ST), vaginal temperatures (VT), respiration rates (RR), and pulse rate (PR) of lactating Holstein Friesian (HF) and dual-purpose German black pied cattle (DSN) was analyzed. Increasing HS from THI 65 (threshold) to THI 86 (maximal THI) resulted in an increase of RT by 0.6 °C (DSN) and 1 °C (HF), ST by 3.5 °C (HF) and 8 °C (DSN), VT by 0.3 °C (DSN), and RR by 47 breaths / minute (DSN), and decreased PR by 7 beats / minute (DSN). The undesired effects of rising THI on physiological traits were most pronounced for cows with high levels of milk yield and milk constituents, cows in early days in milk and later parities, and during summer seasons in the year 2014. In the third study of this dissertation, the genetic components of the cow’s physiological responses to HS were investigated. Heat stress was deduced from indoor THI measurements, and physiological traits were recorded on native DSN cows and their genetically upgraded crosses with Holstein Friesian sires in two experimental herds from pasture-based production systems reflecting a harsh environment of the northern part of Germany. Although heritabilities were in a low range (from 0.018 to 0.072), alterations of heritabilities, repeatabilities, and genetic components in the course of THI justify the implementation of genetic evaluations including heat stress components. However, low repeatabilities indicate the necessity of using repeated records for measuring physiological traits in German cattle. Moderate EBV correlations between different trait combinations indicate the potential of selection for one trait to simultaneously improve the other physiological attributes. In conclusion, bulls of AI centers and lactating cows suffer from HS during more extreme weather conditions also in the temperate climate of Northern Germany. Monitoring physiological traits during warm and humid conditions could provide precious information for detection of appropriate times for implementation of cooling systems and changes in feeding and management strategies. Subsequently, the inclusion of these physiological traits with THI specific breeding values into overall breeding goals could contribute to improving cattle adaptability by selecting the optimal animal for extreme hot and humid conditions. Furthermore, the recording of meteorological data in close distance to the cow and visualizing the surface body temperature by infrared thermography techniques might be helpful for recognizing heat tolerance and adaptability in cattle.

Índice de pulsatilidad de arteria cerebral media como predictor para desenlaces desfavorables en fetos pequeños para la edad gestacional

Introducción: La aparición de vasodilatación aislada de la arteria cerebral media en fetos pequeños para la edad gestacional sin otros cambios en el doppler puede interpretarse como fisiológica o podría ser la manifestación inicial de una restricción de crecimiento intrauterino de inicio tardío. Se pretende evaluar la asociación de la disminución del índice de pulsatibilidad de la arteria cerebral media, como predictor de desenlaces perinatales adversos, en fetos con bajo peso para edad gestacional. Metodología: Se realizó un estudio de cohorte analítica de temporalidad histórica para determinar si el hallazgo de disminución de la pulsatibilidad en el doppler de arteria cerebral media se asocia con el pronóstico perinatal adverso, en fetos pequeños para edad gestacional mediante un muestreo no probabilístico. Resultados: Se recolectaron un total de 325 flujometría doppler de fetos pequeños para edad gestacional. El riesgo de parto pretérmino fue RR 2.6 IC95% 1.6-4.1, de hospitalización fue RR 1.4 IC95%1.1-1.9 y de muerte fue 2.1 IC95%1.5-3.2 cuando hay índice de pulsatilidad alterada en la arteria cerebral media. La regresión logística mostró que el riesgo de desenlaces desfavorables con alteraciones en la arteria cerebral media fue de RR 4.2 IC95% 2.5-7.1 ajustado por edad materna, edad gestacional y bajo peso al nacer. Discusión Los pacientes expuestos presentan mayor riesgo de desenlaces desfavorables con diferencias significativas, no así en otros estudios publicados. El presente estudio muestra asociaciones significativas que debe ser evaluada con estudios más amplios.

Exercise and Training at Altitudes: Physiological Effects and Protocols

An increase in altitude leads to a proportional fall in the barometric pressure, and a decrease in atmospheric oxygen pressure, producing hypobaric hypoxia that affects, in different degrees, all body organs, systems and functions. The chronically reduced partial pressure of oxygen causes that individuals adapt and adjust to physiological stress. These adaptations are modulated by many factors, including the degree of hypoxia related to altitude, time of exposure, exercise intensity and individual conditions. It has been established that exposure to high altitude is an environmental stressor that elicits a response that contributes to many adjustments and adaptations that influence exercise capacity and endurance performance. These adaptations include in crease in hemoglobin concentration, ventilation, capillary density and tissue myoglobin concentration. However, a negative effect in strength and power is related to a decrease in muscle fiber size and body mass due to the decrease in the training intensity. Many researches aim at establishing how training or living at high altitudes affects performance in athletes. Training methods, such as living in high altitudes training low, and training high-living in low altitudes have been used to research the changes in the physical condition in athletes and how the physiological adaptations to hypoxia can enhanceperformance at sea level. This review analyzes the literature related to altitude training focused on how physiological adaptations to hypoxic environments influence performance, and which protocols are most frequently used to train in high altitudes.

Resonancia magnética cardiaca: medidas lineales y volumétricas en adultos sanos

Introducción: La gran mayoría de las medidas de normalidad utilizadas para la interpretación de resonancia cardiaca son extrapoladas de las medidas de ecocardiografía. Los limitados registros de medidas de normalidad se encuentran ajustados en poblaciones extranjeras, no hay registros en latinoamericanos. Objetivo: Determinar las dimensiones cardiacas utilizando resonancia magnética en una población de personas sin antecedente médicos con repercusión cardiaca para lograr una muestra de valores que permitan ajustar las medidas de normalidad utilizadas por nuestro servicio. Materiales y métodos: se analizaron 45 sujetos sanos con edad comprendida entre los 21 y 45 años, las adquisiciones se realizaron utilizando un equipo de RM de 1,5 teslas, el análisis de las imágenes se realizó mediante el programa Cardiac Volume Vx. Se evaluaron múltiples parámetros morfofuncionales a través de análisis estadístico por medio del sistema SPSS versión 23. Resultados: Mediciones obtenidas de ventrículo izquierdo principales fueron volumen diastólico en mujeres de 62 ml +/- 7.1 y en hombres de 65 ml +/- 11.2 y fracción de eyección de 60 % +/- 5 en mujeres y de 62 % +/- 9 en hombres. En ventrículo derecho el volumen diastólico final se encontró 81.8 ml +/- 14.6 en mujeres y 100 ml +/- 24.8 en hombres y fracción de eyección de 53 % +/- 17 en mujeres y de 45 % +/- 12 en hombres. Volumen de fin de diástole de 50 +/- 12.7 ml en mujeres y de 49 ml +/- 19 ml en hombres y fracción de eyección de aurícula izquierda de 55 % +/- 0.08 en mujeres y de 50 % +/- 0.07 en hombres. Volumen de fin de diástole de 44.1 ml +/- 18.5 en mujeres y de 49.2 ml +/- 22.9 en hombres y fracción de eyección de aurícula derecha de 50 % +/- 11 en mujeres y de 45 % +/- 8 en hombres. Se obtuvieron otras medidas lineales y volumétricas adicionales de cavidades cardiacas y de grandes vasos supracardiacos. Conclusiones: se describen los valores de referencia de los parámetros morfofuncionales de las cavidades cardiacas y de vasos supracardiacos. El sexo fue tenido en cuenta como covariable relacionada con la modificación de los parámetros evaluados. Se sugieren variaciones en las medidas de cavidades cardiacas para la población estudiada relacionada con aclimatación crónica a la altitud de la ciudad de Bogotá.

Aventuras y desventuras de un Race en el colegio

Comic que informade c??mo debe participar el representante de alumnos y alumnas en el Consejo Escolar. A trav??s de la historia de un Race (representante de alumnos-as en el Consejo ecolar) demuestra c??mo las sugerencias del alumnado pueden llegar a realizarse.

Place, race and teaching geography.

Trata de la aportación que realizan la enseñanza de la geografía, y sus profesores del nivel de secundaria, a la educación en una sociedad multicultural. Éstos, se dan cuenta de que los programas escolares no reflejan las experiencias y las perspectivas de algunos de sus alumnos, procedentes de otras culturas y religiones. La respuesta a esto, fue reescribir los planes de estudio y sus textos, para permitir el estudio de culturas y modos de vida diferentes.

Race of a lifetime.

Una relación entre un hermano una hermana y la solución de conflictos. El pasatiempo favorito de Jamie es montar su bicicleta, también la utiliza para entregar los documentos para su empleo a tiempo parcial. Pero la bicicleta de Jamie está cayéndose a pedazos y mientras a él le encantaría comprar una nueva bicicleta de carreras, su familia no pueden pagarla. Un día, recibe un e-mail con un anuncio ofreciéndole una bicicleta de segunda mano y que sería perfecta para él. No podía haber sido más oportuno, ya que en el pueblo hay una carrera ciclista y le gustaría participar. Cuando a Jaime le roban la bicicleta, parece que él está fuera de la carrera.

Race and american society, 1865-1970s.

Cumple con los requisitos para la especificación OCR AS de Historia, unidad F983, opción B. Las distintas partes del recurso estudian: la raza y la sociedad americana: cambio y continuidad; la raza y la sociedad americana: examen de las pruebas; cambio desde arriba: evidencia sobre el papel de las autoridades estatales y federales; resistencia desde arriba: evidencia sobre el papel de los grupos y las organizaciones; ideas y acciones: evidencia sobre el papel de los individuos; el movimiento de derechos civiles: protesta integracionista y no violenta; y la lucha por los derechos civiles: separatistas, supremacistas y terroristas. Incluye actividades que ayudan a la comprensión del contenido y a desarrollar en los estudiantes habilidades con la historia, análisis de situaciones y acontecimientos, breves biografías de personajes clave de la época, definiciones de palabras nuevas y consejos prácticos para los exámenes.

The handbook of race and adult education : a resource for dialogue on racism.

Es un tratado sobre la teoría, las experiencias reales y la estructura de privilegios dentro de la raza y el racismo, que además, ofrece un recurso integral sobre estos dos temas y la educación de adultos para servir de introducción a los estudiantes de postgrado en la comprensión de la complejidad de la raza y el racismo en el contexto educativo. Proporciona dentro del campo de la educación de adultos y la educación continuada o permanente un modelo de discusión de la raza y del racismo desde perspectivas psicológicas, sociales, educativas y políticas.

Effects of exposure to food images on physiological reactivity and emotional responses in women with bulimia nervosa

Resumen tomado de la publicación

Nuevas opciones para educaci??n f??sica : carrera de obst??culos (gladiator race)

Resumen basado en el de la publicaci??n