Two mechanisms for transducer adaptation in vertebrate hair cells

Deflection of the hair bundle atop a sensory hair cell modulates the open probability of mechanosensitive ion channels. In response to sustained deflections, hair cells adapt. Two fundamentally distinct models have been proposed to explain transducer adaptation. Both models support the notion that channel open probability is modulated by calcium that enters via the transduction channels. Both also suggest that the primary effect of adaptation is to shift the deflection-response [I(X)] relationship in the direction of the applied stimulus, thus maintaining hair bundle sensitivity. The models differ in several respects. They operate on different time scales: the faster on the order of a few milliseconds or less and the slower on the order of 10 ms or more. The model proposed to explain fast adaptation suggests that calcium enters and binds at or near the transduction channels to stabilize a closed conformation. The model proposed to explain the slower adaptation suggests that adaptation is mediated by an active, force-generating process that regulates the effective stimulus applied to the transduction channels. Here we discuss the evidence in support of each model and consider the possibility that both may function to varying degrees in hair cells of different species and sensory organs.

Calmodulin controls adaptation of mechanoelectrical transduction by hair cells of the bullfrog's sacculus.

Deflection of the mechanically sensitive hair bundle atop a hair cell opens transduction channels, some of which subsequently reclose during a Ca2+-dependent adaptation process. Myosin I in the hair bundle is thought to mediate this adaptation; in the bullfrog's hair cell, the relevant isozyme may be the 119-kDa amphibian myosin I beta. Because this molecule resembles other forms of myosin I, we hypothesized that calmodulin, a cytoplasmic receptor for Ca2+, regulates the ATPase activity of myosin. We identified an approximately 120-kDa calmodulin-binding protein that shares with hair-bundle myosin I the properties of being photolabeled by vanadate-trapped uridine nucleotides and immunoreactive with a monoclonal antibody raised against mammalian myosin I beta. To investigate the possibility that calmodulin mediates Ca2+-dependent adaptation, we inhibited calmodulin action and measured the results with two distinct assays. Calmodulin antagonists increased photolabeling of hair-bundle myosin I by nucleotides. In addition, when introduced into hair cells through recording electrodes, calmodulin antagonists abolished adaptation to sustained mechanical stimuli. Our evidence indicates that calmodulin binds to and controls the activity of hair-bundle myosin I, the putative adaptation motor.

Considerações sobre os métodos de dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto.

A reciclagem profunda com espuma de asfalto tem sido uma alternativa de sucesso para a restauração de pavimentos degradados. Em relação às soluções tradicionais de reabilitação, como os recapeamentos, tem a vantagem de proporcionar a correção de defeitos em camadas inferiores, com a manutenção ou pequena elevação do greide da pista, além de ganhos ambientais, como um menor consumo de materiais virgens da natureza e redução do volume de material descartado. Entretanto, no Brasil não há método para dimensionamento estrutural para esta tecnologia, o que dificulta seu emprego. Para o desenvolvimento de um procedimento de dimensionamento que contemple este tipo de solução, foram estudados métodos presentes na bibliografia internacional: guia da AASHTO de 1993 e Caltrans, dos EUA, TRL386 e TRL611, da Inglaterra, as duas versões do guia sul-africano TG2 e os métodos oriundos do Austroads, tanto o procedimento interino de 2011 como adaptações de órgãos da Austrália e Nova Zelândia. Observou-se divergência de opiniões quanto ao comportamento do material reciclado com espuma de asfalto. Alguns órgãos e autores consideram o comportamento do mesmo mais próximo às misturas asfálticas, sendo o mecanismo de falha o trincamento, e outros o definem como semelhante a um material granular modificado com alta coesão e ruptura devido às deformações permanentes. Correlaciona-se tal associação ao teor de espuma usualmente utilizado nas obras rodoviárias. Outros aspectos que se destacam para este tipo de base são o ganho de resistência ao longo do tempo devido à cura, mesmo com início da operação da rodovia e a importância da infraestrutura remanescente no dimensionamento. Tais fatos foram corroborados pelos estudos de caso e resultados do trecho experimental construído na Rodovia Ayrton Senna - SP 070, monitorado por meio de ensaios deflectométricos com FWD durante um ano. Como resultado do trabalho, foi proposto um procedimento para o dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto utilizando dados deflectométricos que atende o método do Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e incorpora diferentes aspectos na análise mecanicista. Outras conclusões são a viabilidade técnica a longo prazo da solução mencionada e a importância do controle tecnológico, com ênfase para o monitoramento deflectométrico nos primeiros meses de operação do pavimento para averiguar a evolução da cura do material.

Comportamento mecânico e desempenho estrutural de materiais reciclados e estabilizados com espuma de asfalto.

Em busca de soluções estruturais para restauração de pavimentos rodoviários que que sejam eficientes, mas ao mesmo tempo que sejam econômicas e impactem o mínimo possível na dinâmica de operação da malha rodoviária, tem sido difundida a metodologia de reciclagem a frio de pavimentos com a estabilização com espuma de asfalto. A redução de custos devido a reutilização de material e a menor necessidade de transporte de insumos, além da possibilidade de realização da restauração em um curto espaço de tempo, têm contribuído para a crescente utilização do processo. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho e o comportamento mecânico de uma mistura reciclada estabilizada com espuma asfalto, para melhor entender os efeitos do confinamento e do teor de umidade do material, visto que este passa por um processo de cura quando já em serviço. Foi acompanhado um trecho experimental onde o pavimento foi restaurado com a aplicação de uma base reciclada estabilizada com espuma de asfalto. O segmento foi monitorado através do controle tecnológico de execução e de levantamentos deflectométricos com FWD. Verificou-se que as deflexões após quase 24 meses da execução do trecho reduziram consideravelmente. Paralelamente, foram realizados ensaios de resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência triaxial e de deformação permanente para diferentes procedimentos de cura para verificação do efeito da saída da água nas mudanças de comportamento mecânico do material. Verificou-se ainda o efeito das tensões de confinamento no módulo de resiliência de materiais estabilizados com espuma de asfalto e determinaram-se os parâmetros de cisalhamento do material através de ensaiosTriaxiais Monotônicos. Pode-se concluir que a cura é uma consideração importante tanto com relação a sua duração, quanto com relação ao seu efeito no comportamento do material.

Barandillas de protección personal con solicitación dinámica

Las barandillas de seguridad con solicitación dinámica, tipos B y C según UNE-EN 13374, son el conjunto de componentes destinados a la protección colectiva de las personas contra las caídas a un nivel inferior y a retener materiales. Frecuentemente incorporan una red de seguridad. En este artículo se analizan aspectos fundamentales como su diseño, sus requisitos mecánicos y la solución a la problemática que suponen los soportes o puntos duros capaces de producir lesiones al accidentado. Para este fin, se ha estudiado el fenómeno de la caída de un lastre sobre tales redes con distintos modelos numéricos de elementos finitos en régimen dinámico y mediante consideraciones analíticas cinemáticas, obteniendo conclusiones útiles como la forma geométrica necesaria, la escuadría de los perfiles que constituyen el bastidor de la red, y los factores de impacto que sufren los accidentados. Ello permite sugerir mejoras al texto normativo.

Redes de seguridad para cierre vertical de fachadas

Entre otros medios de protección colectiva, en los últimos años se vienen utilizando en España redes verticales de cierre de fachadas, a paño completo entre forjados en fase de estructura, y también para huecos menores como ventanas o puertas, en fases posteriores. Este tipo de protección no cuenta hasta el momento con ningún tipo de regulación oficial, si bien en el grupo de trabajo AEN/CTN81/SC2/GT7 se desarrolla actualmente el borrador de la norma Pr UNE 81651 a tal fin. Desde el Dtº. de Ing. de la Construcción de la Universidad de Alicante, varios miembros del grupo de trabajo han desarrollado, contando con la experiencia en otros sistemas de protección, algunos modelos numéricos con elementos finitos para valorar y cuantificar variables mecánicas asociadas al episodio de una eventual caída de una persona sobre este tipo de redes, caracterizado por una menor energía cinética que para otros tipos de ellas. En el artículo se exponen los resultados obtenidos para ambos tipos de paños, grandes y pequeños, donde se han valorado la separación de anclajes de la red, las aberturas generadas en su perímetro durante la retención, los esfuerzos en anclajes y elementos textiles, el factor de impacto que sufriría el accidentado y la repercusión de la disposición geométrica de la red, al cuadro o al rombo.

Modelling of the surface emission of the low magnetic field magnetar SGR 0418+5729

We perform a detailed modelling of the post-outburst surface emission of the low magnetic field magnetar SGR 0418+5729. The dipolar magnetic field of this source, B=6×1012G estimated from its spin-down rate, is in the observed range of magnetic fields for normal pulsars. The source is further characterized by a high pulse fraction and a single-peak profile. Using synthetic temperature distribution profiles, and fully accounting for the general-relativistic effects of light deflection and gravitational redshift, we generate synthetic X-ray spectra and pulse profiles that we fit to the observations. We find that asymmetric and symmetric surface temperature distributions can reproduce equally well the observed pulse profiles and spectra of SGR 0418. None the less, the modelling allows us to place constraints on the system geometry (i.e. the angles ψ and ξ that the rotation axis makes with the line of sight and the dipolar axis, respectively), as well as on the spot size and temperature contrast on the neutron star surface. After performing an analysis iterating between the pulse profile and spectra, as done in similar previous works, we further employed, for the first time in this context, a Markov-Chain Monte Carlo approach to extract constraints on the model parameters from the pulse profiles and spectra, simultaneously. We find that, to reproduce the observed spectrum and flux modulation: (a) the angles must be restricted to 65° ≲ ψ + ξ ≲ 125° or 235° ≲ ψ + ξ ≲ 295°; (b) the temperature contrast between the poles and the equator must be at least a factor of ∼6, and (c) the size of the hottest region ranges between 0.2 and 0.7 km (including uncertainties on the source distance). Lastly, we interpret our findings within the context of internal and external heating models.

Surdez súbita : a marcha diagnóstica

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Age determination of sediment cores of the southeastern Weddell Sea, Antarctica

On the continental margin of the southeastern Weddell Sea, Antarctica, several channel-ridge systems can be traced on the eastern side of the Crary Fan. Swath mapping of the bathymetry reveals three southwest-northeast trending ridges up to 300 m high with channels on their southeastern side. The structures occur on a terrace of the continental slope in water depths of 2000 - 3300 m. We carried out sedimentological studies on cores from three sites. Two of the studied cores are from ridges, one is from the northwestern part of the terrace. The stratigraphy of the recovered sediments is based on accelerator mass spectrometer 14C determinations, stable oxygen and carbon isotopes analyses and paleomagnetic measurements. The sediments represent a period from the last glacial maximum (LGM) to recent time. They are composed predominantly of terrigenous components. We distinguish four different sedimentary facies and assign them to processes controlling sedimentation. Microlaminated muds and cross-stratified coarse-silty sediments originated from contour currents. Bioturbated sediments reflect the increasing influence of hemipelagic sedimentation. Structureless sediments with high contents of ice-rafted debris characterize slumps. The inferred contour currents shaping the continental slope during the LGM were canalized within the channels and supplied microlaminated mud to the western sedimentary ridges due to deflection to the left induced by the Coriolis force. The lamination of the sediments is attributed to seasonal variations of current velocities. The thermohaline bottom currents were directed to the northeast and hence opposite to the Weddell Gyre. Cross-stratified coarse-silty contourites on the ridges are intercalated with the muds and indicate spillover of faster thermohaline flows. Average sedimentation rates on the terrace of the continental slope were unusually high (250 cm/ka) during the LGM, indicating active growth phases of the Crary Fan during glacial intervals. A substantial environmental change at 19.5 - 20 ka is documented in the sediments by a gradual change from lamination to bioturbation. During the recent interglacial, bioturbated sediments were deposited in all parts of the terrace. Because of a reduction of the contour current velocities (4-7 cm/s), the water masses of the Weddell Gyre, supplying fine-grained sediments from northeast, gain a greater influence on sedimentation on the continental slope. Higher percentages of microfossils indicate enhanced biogenic productivity. Increased iceberg activity is documented by greater amounts of ice-rafted debris. The interglacial sedimentation rates decrease to a few cm/ka and indicate that the Crary Fan became relatively sediment-starved during interglacial intervals.

Sedimentology of cores from the shelf of Lazarev Sea, East Antarctica

Distinct facies types, classified in radiocarbon-dated sediments from the shelf of the Lazarev Sea, East Antarctica, reveal a detailed history of processes that have controlled sedimentation during the deglaciation over the last 10,000 yr. The ice retreat on this part of the Antarctic shelf started 9500 yr BP, marked by the deposition of laminated sediments, deposited from a floating ice shelf. These laminites, which occur on top of diamictons laid down from a grounded ice sheet, are the basal sediments of the postglacial sequence. The intensity of the Antarctic Coastal Current (ACC), directed by shelf morphology, controlled sedimentation of the postglacial facies. A residual glaciomarine sediment with the fine fraction winnowed by strong currents developed from 9000-8000 yr BP in the western part of the investigation area and from 9000-5000 yr BP in the eastern part, closer to the prominent 'Fenno Deep' trough. Current velocities apparently decreased between 8000 and 2000 yr BP due to a deflection of the ACC by advancing ice tongues to the east of the investigation area during the 'Hypsithermal'. This led to a deposition of fine-grained sediments, and clay mineralogy suggests a continental source, possibly near the grounding line of the Nivl Ice Shelf, rather than a winnowing of sediments near the shelf break or advection from deeper water. Current velocities intensified after 2000 yr BP, removed fine material from these sediments and led to a relict sediment, consisting of coarse bryozoan and molluscan debris.

Tri-wheeled scooters transported on buses and vans: assessment of securement restraint issues. Final report.

Federal Transit Administration, Washington, D.C.

Development of a methodology for posting load limits on load-zoned pavements: interim report.

Texas Department of Transportation, Austin

Crash tests of sharply curved light-post guiderail. Third interim report.

Federal Highway Administration, Office of Research, Washington, D.C.

TV repair; questions and answers.

V. 4.Deflection and H-V circuit.

Development of an eddy current noncontact displacement gage for monitoring anthropomorphic dummy chest deflections. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.