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.

Modeling the Transport Sector: The Role of Existing Fuel Taxes in Climate Policy

Existing fuel taxes play a major role in determining the welfare effects of exempting the transportation sector from measures to control greenhouse gases. To study this phenomenon we modify the MIT Emissions Prediction and Policy Analysis (EPPA) model to disaggregate the household transportation sector. This improvement requires an extension of the GTAP data set that underlies the model. The revised and extended facility is then used to compare economic costs of cap-and-trade systems differentiated by sector, focusing on two regions: the USA where the fuel taxes are low, and Europe where the fuel taxes are high. We find that the interplay between carbon policies and pre-existing taxes leads to different results in these regions: in the USA exemption of transport from such a system would increase the welfare cost of achieving a national emissions target, while in Europe such exemptions will correct pre-existing distortions and reduce the cost.

Apatite-Polymer Composites for the Controlled Dual Delivery of BMP-2 and BMP-6 for Bone Tissue Engineering

The release of growth factors from tissue engineering scaffolds provides signals that influence the migration, differentiation, and proliferation of cells. The incorporation of a drug delivery platform that is capable of tunable release will give tissue engineers greater versatility in the direction of tissue regeneration. We have prepared a novel composite of two biomaterials with proven track records - apatite and poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) – as a drug delivery platform with promising controlled release properties. These composites have been tested in the delivery of a model protein, bovine serum albumin (BSA), as well as therapeutic proteins, recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and rhBMP-6. The controlled release strategy is based on the use of a polymer with acidic degradation products to control the dissolution of the basic apatitic component, resulting in protein release. Therefore, any parameter that affects either polymer degradation or apatite dissolution can be used to control protein release. We have modified the protein release profile systematically by varying the polymer molecular weight, polymer hydrophobicity, apatite loading, apatite particle size, and other material and processing parameters. Biologically active rhBMP-2 was released from these composite microparticles over 100 days, in contrast to conventional collagen sponge carriers, which were depleted in approximately 2 weeks. The released rhBMP-2 was able to induce elevated alkaline phosphatase and osteocalcin expression in pluripotent murine embryonic fibroblasts. To augment tissue engineering scaffolds with tunable and sustained protein release capabilities, these composite microparticles can be dispersed in the scaffolds in different combinations to obtain a superposition of the release profiles. We have loaded rhBMP-2 into composite microparticles with a fast release profile, and rhBMP-6 into slow-releasing composite microparticles. An equi-mixture of these two sets of composite particles was then injected into a collagen sponge, allowing for dual release of the proteins from the collagenous scaffold. The ability of these BMP-loaded scaffolds to induce osteoblastic differentiation in vitro and ectopic bone formation in a rat model is being investigated. We anticipate that these apatite-polymer composite microparticles can be extended to the delivery of other signalling molecules, and can be incorporated into other types of tissue engineering scaffolds.

The Influence of Adjacent Segment on the Reliability of Cu Dual Damascene Interconnects

Three terminal ‘dotted-I’ interconnect structures, with vias at both ends and an additional via in the middle, were tested under various test conditions. Mortalities (failures) were found in right segments with jL value as low as 1250 A/cm, and the mortality of a dotted-I segment is dependent on the direction and magnitude of the current in the adjacent segment. Some mortalities were also found in the right segments under a test condition where no failure was expected. Cu extrusion along the delaminated Cu/Si₃N₄ interface near the central via region was believed to cause the unexpected failures. From the time-to-failure (TTF), it is possible to quantify the Cu/Si₃N₄ interfacial strength and bonding energy. Hence, the demonstrated test methodology can be used to investigate the integrity of the Cu dual damascene processes. As conventionally determined critical jL values in two-terminal via-terminated lines cannot be directly applied to interconnects with branched segments, this also serves as a good methodology to identify the critical effective jL values for immortality.

Revisión sistemática de literatura de la neumonía lipoidea exógena (nle) por exposición laboral

Objetivo Realizar una revisión sistemática de la neumonía lipoidea exógena (NLE) con el propósito de compactar y sintetizar los conocimientos fragmentados, así como el de informar el estado actual de este tema como riesgo laboral. Metodología La neumonía lipoidea es una condición poco común que resulta de la presencia de lípidos en el interior del espacio alveolar, se desconoce su actual incidencia. La neumonía lipoidea exógena se produce por aspiración o inhalación de sustancias oleosas, es una patología rara en pacientes sin enfermedades de base que predispongan a la broncoaspiración y cuando se presenta en individuos sanos se debe sospechar un origen ocupacional. Se realizó una revisión de literatura según la metodología estandarizada, incluyendo en la búsqueda: reporte de casos, descripciones de la enfermedad y el uso de técnicas diagnósticas. Las bases de datos fueron OVID además de GOOGLE ACADÉMICO; buscadores específicos: MEDLINE, CHEST, PUB MED, REDALYC, SCIELO, Europe PubMed Central (Europe PMC) y ELSEVIER. La búsqueda estuvo además, orientada por una serie de preguntas orientadoras sobre la neumonía lipoidea exógena (NLE) como riesgo laboral. Los artículos que cumplieron con los criterios de inclusión, se clasificaron de acuerdo con tipo de estudio, la calidad del artículo y finalmente se evaluaron con base en una lista de chequeo ajustada para este fin. Resultados Se seleccionó un total de 71 estudios incluyendo reporte de casos, descripciones de la enfermedad y técnicas diagnósticas; publicaciones provenientes de 21 países. Un total de 63 casos, 31 en mujeres (49,20%) y 32 en hombres (50,8%) fueron reportados; el 7,93% de los casos fueron atribuidos a la exposición de agentes en el ambiente laboral: combustibles, parafina/pintura/ pulverizaciones oleosas y diésel, ambientes propios de trabajadores de almacenes de pinturas y conductores de vehículos. Los síntomas de la neumonía lipoidea exógena (NLE) descritos fueron muy variables, puede cursar asintomática o con presencia de fiebre, disnea y tos irritativa; dolor torácico, en algunos casos hemoptisis, cianosis y pérdida de peso; El examen físico generalmente es normal, aunque puede revelar sibilancias o roncus. En pruebas de función respiratoria tales como la espirometría, se presenta un patrón restrictivo, además puede hallarse un descenso en la capacidad de difusión para el monóxido de carbono. En el hemograma puede detectarse leucocitosis con predominio de neutrófilos y aumento de la velocidad de sedimentación globular, hallazgos que también pueden ser producidos por una infección concomitante. Conclusiones Se destaca el hallazgo en la literatura de los diferentes agentes causales presentes en el ambiente laboral que pueden incidir en la aparición de la enfermedad: combustibles, parafina/pintura/ pulverizaciones oleosas y diésel, ambientes propios de trabajadores de almacenes de pinturas y conductores de vehículos. Se presentó neumonía lipoidea exógena (NLE) de tipo agudo después de 30 minutos a 24 horas de exposición masiva a aceites y sustancias oleosas, luego de de ocho meses a 9,5 años de inhalación continua secundaria. Los métodos más para de la diagnóstico enfermedad incluyen el lavado broncoalveolar (BAL), la biopsia de pulmón y la con radiografía torácica. Finalmente, es posible que en pacientes con neumonía lipoidea exógena, puedan presentarse complicaciones asociadas tales como: sobreinfección, fibrosis, retracción de las lesiones, cáncer de pulmón, bronconeumonías recurrentes e hipercalcemia.

La autonomía y descentralización del modelo federal venezolano. Una mutación del federalismo dual en el marco del ordenamiento latinoamericano

En la presente investigación se estudió la organización administrativa y territorial de la República Bolivariana de Venezuela, para poder identificar si se podían definir y catalogar a Venezuela como un Estado federal como manda su Constitución, o si por el contrario, podríamos estar hablando de una organización distinta llámese autonómica o unitaria, o simplemente un modelo federal diferente al dual influenciado por las diferentes formas de organización.

¿Cuánto contaminará una central térmica que funciona con fuel? : un ejemplo de resolución de problemas como investigación.

Resumen tomado de la publicación

Dual multimedia : accesibilidad para los alumnos y alumnas con discapacidad.

Realizado en la facultad de Humanidades y Educación de Burgos, por 5 profesoras del centro y 2 colaboradores. Los objetivos fueron: diseñar un material de apoyo a la enseñanza en las titulaciones de Magisterio, Educación Social y Pedagogía sobre el tema de accesibilidad para alumnos con discapacidad; sensibilizar a los futuros educadores de personas con discapacidad, fomentando su implicación en la supresión de barreras en los entornos educativos; ayudar a los propios estudiantes universitarios con discapacidad de la facultad promoviendo medios técnicos accesibles; y contribuir a la elaboración del Plan de Accesibilidad y Supresión de Barreras de la Universidad de Burgos. La evaluación del proyecto y resultados está en curso. El CD-ROM creado contiene: una base de datos con un glosario sobre accesibilidad, discapacidad, derechos fundamentales de las personas, bibliografía de referencia y legislación relativa a estos temas; y un vídeo para ejemplificar las barreras con las que se puede encontrar una persona con algún tipo de discapacidad.

La comunidad terapéutica y el trastorno dual.

Monográfico con el título: Drogodependencias: experiencias en clave de futuro

Fuel bajo la ventana.

Presenta una experiencia pedagógica, basada en la catástrofe del Prestige, llevada a cabo con los alumnos de quinto del CEIP Milladoiro, del municipio de Malpica de Bergantiños (A Coruña) que resultó perjudicado por el fuel. Por medio de esta actividad, los alumnos intentan entender el mundo. Para ello, leen periódicos, siguen el día a día del suceso y, sobre todo, expresan los sentimientos que les produce encontrar animales muertos en la playa o ver los barcos de los pescadores amarrados.

Nuevas reformas en la formación profesional suiza con tendencia a mantener la formación dual empresa-escuela.

Trabajo basado en un estudio de Philipp Gonon publicado en la Revista Formación Profesional del CEDEFOP n. 17, 1999, sobre la formación profesional en Suiza. Se divide en dos partes. En la primea se analiza la historia de la formación profesional suiza, y en la segunda las nuevas reformas que incluyen la creación de una carrera formativa de doble cualificación denominada madurez profesional. Se trata de una especie de bachillerato en el que se reune un certificado de formación profesional con la cualificación de acceso a la enseñanza técnica superior..

La educación española de adultos en el contexto internacional : la consolidación del modelo dual.

La división entre las políticas educativas y laborales españolas no se ha modificado con la promulgación de la LOGSE ni de la LOCE. Dos acontecimientos internacionales refuerzan el dualismo: la doble cultura de la educación, centrada en los aspectos sociales y compensatorios; y de la formación, volcada hacia la mejora de las cualificaciones profesionales y del sistema productivo. El Foro Mundial sobre Educación de Dakar muestra tanto la dificultad de conseguir la reducción de las tasas de analfabetismo de los adultos a nivel mundial, como la de llegar a la universalización de la educación básica. La formación profesional acentúa su carácter estratégico y su condición de mercado primario de formación para la población adulta. El Memorándum sobre la formación profesional para la década de los noventa, publicado en 1991, acentúa la idea de considerar la formación como inversión. Así, un aumento y una mejora de la formación redundan directamente sobre la competitividad del sistema productivo europeo. Se promulga la creación de un sistema europeo de cualificaciones profesionales. Así, cuando entra en vigor el Tratado de Maastrich, se publica el Libro Blanco de la Comisión Europea, Crecimiento, Competitividad y Empleo, en el que se expone que sólo un 42 por ciento de los jóvenes europeos que abandona el sistema educativo a la edad legal establecida alcanza los objetivos de la Educación Secundaria. De este modo, la Unión Europea se preocupa por el mantenimiento de su potencial económico derivado de la competitividad de su sistema productivo. Por ello, la mano de obra debe adaptarse cada vez a situaciones más cambiantes, y esto sólo es posible flexibilizando las prácticas educativas y formativas, y transformando la concepción social de la educación y la formación. Por su parte, el Informe Delors ofrece una visión utópica de la educación de adultos opuesta a la visión pragmática adoptada antes por la Unión Europea. En él se expresa que las sociedades modernas deben convertirse en sociedades educativas con cuatro aspiraciones para las personas: aprender a ser, a hacer, a conocer y a vivir juntos. A diferencia de la UNESCO, el discurso europeo vincula el aprendizaje permanente con el desarrollo económico y con la mejora de la competitividad mediante la consecución, por parte de los ciudadanos, de las cualificaciones básicas precisas. Sin embargo, en la educación de adultos española conviene integrar el modelo educativo, fundamentalmente compensatorio, y el modelo formativo, vinculado al sistema productivo y al desarrollo.

La universidad en la encrucijada : universidad dual o universidad democrática y de masas.

En la universidad clásica, tanto en España como en los países de Europa occidental, la función social más importante ha sido la educación especial de la élite administrativa político- jurídica y profesional en general y la reproducción social de esa clase privilegiada. Con independencia de la adecuación escrita de sus contenidos curriculares siempre estuvo orientada hacia las profesiones superiores. Los títulos y los diplomas de estas facultades garantizaban el acceso profesional a los mejores puestos de la administración pública y se valoraban muy bien en el mercado de trabajo. pero, con la masificación de la actual universidad, se ha producido un desajuste estructural entre la enseñanza superior y el empleo público, en general y, también una desestabilización de la relación tradicional entre las cualificaciones académicas en las carreras universitarias tradicionales y el empleo privilegiado; en segundo lugar, la transición a una economía de alta tecnología, hace que las políticas universitarias de los gobiernos europeos estén reconsiderando las funciones de la universidad, con una orientación netamente tecnocrática y utilitarista. En el caso de España faltan las investigaciones sociológicas para saber a que atenerse. Pero todo apunta hacia el desarrollo de dos transformaciones fundamentales: por un lado, la constitución de un dualismo universitario que tiende a resolverse con dos tipos de universidades diferentes, una de élites, privada y pública con salida profesional más fácil y acceso a los mejores empleos, para la minoría que dispone del capital económico, social y cultural suficiente; y en una universidad pública, masificada, para la mayoría, con una salida laboral bastante más difícil y a las ocupaciones medias, para la mujer y los otros estudiantes en general. Pero a esto hay que añadir, además, la reorientación tecnológica utilitarista gubernamental, creciente de la nueva universidad de élites y de la universidad en general. En la universidad privada se da un predominio claro de las enseñanzas tradicionales: ciencias sociales y jurídicas, medicina e incluso humanidades. En cambio, las carreras técnicas correspondientes a las escalas técnicas tradicionales y a los nuevos estudios neoprofesionales superiores se estudian en la universidad pública..de ahí la insistencia, por parte de los responsables gubernamentales de la política universitaria, de la necesidad de incrementar la oferta de titulaciones científicas y técnicas y, de adaptar la oferta profesional a la demanda del mercado. Además, también se desprende una demanda de educación superior que no se corresponde ni con las previsiones realizadas, ni con la oferta universitaria, sino la jerarquización de las carrreras universitarias en función del precio de mercado de sus títulos, con la consiguiente dedicación de los mejores recursos humanos a determinadas carreras técnicas, la subvención pública de las carreras más rentables económicamente para los individuos que las cursan y la subordinación , en definitiva, del sistema universitario al mercado de trabajo. para terminar, hay que decir que la producción científica de la universidad ha mejorado notoriamente con el aumento de los recursos económicos y de los incentivos profesionales de la investigación, con independencia de lo positivo del éxito del plan I+D.