Application of standard and refined heat balance integral methods to one-dimensional Stefan problems

The work in this paper concerns the study of conventional and refined heat balance integral methods for a number of phase change problems. These include standard test problems, both with one and two phase changes, which have exact solutions to enable us to test the accuracy of the approximate solutions. We also consider situations where no analytical solution is available and compare these to numerical solutions. It is popular to use a quadratic profile as an approximation of the temperature, but we show that a cubic profile, seldom considered in the literature, is far more accurate in most circumstances. In addition, the refined integral method can give greater improvement still and we develop a variation on this method which turns out to be optimal in some cases. We assess which integral method is better for various problems, showing that it is largely dependent on the specified boundary conditions.

Ultrastructural aspects of virus replication in one fatal case and several other isolates from a dengue type 2 outbreak in Rio de Janeiro

Dengue virus replication in mosquito cell cultures was observed by electron microscopy in one fatal and 40 classical isolates from a dengue type 2 outbreak in Rio de Janeiro and compared with the prototype New Guinea C strain. All the Brazilian isolates presented, beside the classical structured dengue virus particles, fuzzy coated virus-like particles, never observed in thereferencial New Guinea C virus strain. more numerous DEN-2 virus particles, fuzzy coated virus-like particles, defective virus particles and smooth membrane structures inside the rough endoplasmic reticulum characterized the unique fatal isolate examined.

A one-dimensional Keller-Segel equation with a drift issued from the boundary

We investigate in this note the dynamics of a one-dimensional Keller-Segel type model on the half-line. On the contrary to the classical configuration, the chemical production term is located on the boundary. We prove, under suitable assumptions, the following dichotomy which is reminiscent of the two-dimensional Keller-Segel system. Solutions are global if the mass is below the critical mass, they blow-up in finite time above the critical mass, and they converge to some equilibrium at the critical mass. Entropy techniques are presented which aim at providing quantitative convergence results for the subcritical case. This note is completed with a brief introduction to a more realistic model (still one-dimensional).

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

The GTPase Rab37 Participates in the Control of Insulin Exocytosis.

Rab37 belongs to a subclass of Rab GTPases regulating exocytosis, including also Rab3a and Rab27a. Proteomic studies indicate that Rab37 is associated with insulin-containing large dense core granules of pancreatic β-cells. In agreement with these observations, we detected Rab37 in extracts of β-cell lines and human pancreatic islets and confirmed by confocal microscopy the localization of the GTPase on insulin-containing secretory granules. We found that, as is the case for Rab3a and Rab27a, reduction of Rab37 levels by RNA interference leads to impairment in glucose-induced insulin secretion and to a decrease in the number of granules in close apposition to the plasma membrane. Pull-down experiments revealed that, despite similar functional effects, Rab37 does not interact with known Rab3a or Rab27a effectors and is likely to operate through a different mechanism. Exposure of insulin-secreting cells to proinflammatory cytokines, fatty acids or oxidized low-density lipoproteins, mimicking physiopathological conditions that favor the development of diabetes, resulted in a decrease in Rab37 expression. Our data identify Rab37 as an additional component of the machinery governing exocytosis of β-cells and suggest that impaired expression of this GTPase may contribute to defective insulin release in pre-diabetic and diabetic conditions.

Recerca versus docència en una experiència d'internalització dels estudis de Geografia a la Universitat de Girona: The faces of landscape, Catalonia and North Karelia = Research versus teaching in one experience of internationalization of the Geography degree studies in the University of Girona: The faces of landscape, Catalonia and North Karelia

Un dels reptes cabdals de la Universitat és enllaçar l’experiència de recerca amb la docència, així com promoure la internacionalització dels estudis, especialment a escala europea, tenint present que ambdues poden actuar com a catalitzadores de la millora de la qualitat docent. Una de les fórmules d’internacionalització és la realització d’assignatures compartides entre universitats de diferents països, fet que suposa l’oportunitat d’implementar noves metodologies docents. En aquesta comunicació es presenta una experiència en aquesta línia desenvolupada entre la Universitat de Girona i la Universitat de Joensuu (Finlàndia) en el marc dels estudis de Geografia amb la realització de l’assignatura 'The faces of landscape: Catalonia and North Karelia'. Aquesta es desenvolupa al llarg de dues setmanes intensives, una en cadascuna de les Universitats. L’objectiu és presentar i analitzar diferents significats del concepte paisatge aportant també metodologies d’estudi tant dels aspectes físics i ecològics com culturals que s’hi poden vincular i que són les que empren els grups de recerca dels professors responsables de l’assignatura. Aquesta part teòrica es completa amb una presentació de les característiques i dinàmiques pròpies dels paisatges finlandesos i catalans i una sortida de camp. Per a la part pràctica es constitueixen grups d’estudi multinacionals que treballen a escala local algun dels aspectes en els dos països, es comparen i es realitza una presentació i defensa davant del conjunt d’estudiants i professorat. La llengua vehicular de l’assignatura és l’anglès.

Dimensionality of drinking consequences - cross-cultural comparability and stability over time

Despite the long tradition for asking about the negative social and health consequences of alcohol consumption in surveys, little is known about the dimensionality of these consequences. Analysing cross-sectional and longitudinal data from the Nordic Taxation Study collected for Sweden, Finland, and Denmark in two waves in 2003 and 2004 by means of an explorative principal component analysis for categorical data (CATPCA), it is tested whether consequences have a single underlying dimension across cultures. It further tests the reliability, replicability, concurrent and predictive validity of the consequence scales. A one-dimensional solution was commonly preferable. Whereas the two-dimensional solution was unable to distinguish clearly between different concepts of consequences, the one-dimensional solution resulted in interpretable, generally very stable scales within countries across different samples and time.

Functional effects of Na+,K+-ATPase gene mutations linked to familial hemiplegic migraine.

Familial hemiplegic migraine type 2, an autosomal dominant form of migraine with aura, has been associated with four distinct mutations in the alpha2-subunit of the Na+,K+-ATPase. We have introduced these mutations in the alpha2-subunit of the human Na+,K+-ATPase and the corresponding mutations in the Bufo marinus alpha1-subunit and studied these mutants by expression in Xenopus oocyte. Metabolic labeling studies showed that the mutants were synthesized and associated with the beta-subunit, except for the alpha2HW887R mutant, which was poorly synthesized, and the alpha1BW890R, which was partially retained in the endoplasmic reticulum. [3H]ouabain binding showed the presence of the alpha2HR689Q and alpha2HM731T at the membrane, whereas the alpha2HL764P and alpha2HW887R could not be detected. Functional studies with the mutants of the B. marinus Na+,K+-ATPase showed a reduced or abolished electrogenic activity and a low K+ affinity for the alpha1BW890R mutant. Through different mechanisms, all these mutations result in a strong decrease of the functional expression of the Na+,K+-pump. The decreased activity in alpha2 isoform of the Na+,K+-pump expressed in astrocytes seems an essential component of hemiplegic migraine pathogenesis and may be responsible for the cortical spreading depression, which is one of the first events in migraine attacks.

A one-year monitoring of nicotine use in sport: frontier between potential performance enhancement and addiction issues.

Tobacco consumption is a global epidemic responsible for a vast burden of disease. With pharmacological properties sought-after by consumers and responsible for addiction issues, nicotine is the main reason of this phenomenon. Accordingly, smokeless tobacco products are of growing popularity in sport owing to potential performance enhancing properties and absence of adverse effects on the respiratory system. Nevertheless, nicotine does not appear on the 2011 World Anti-Doping Agency (WADA) Prohibited List or Monitoring Program by lack of a comprehensive large-scale prevalence survey. Thus, this work describes a one-year monitoring study on urine specimens from professional athletes of different disciplines covering 2010 and 2011. A method for the detection and quantification of nicotine, its major metabolites (cotinine, trans-3-hydroxycotinine, nicotine-N'-oxide and cotinine-N-oxide) and minor tobacco alkaloids (anabasine, anatabine and nornicotine) was developed, relying on ultra-high pressure liquid chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometry (UHPLC-TQ-MS/MS). A simple and fast dilute-and-shoot sample treatment was performed, followed by hydrophilic interaction chromatography-tandem mass spectrometry (HILIC-MS/MS) operated in positive electrospray ionization (ESI) mode with multiple reaction monitoring (MRM) data acquisition. After method validation, assessing the prevalence of nicotine consumption in sport involved analysis of 2185 urine samples, accounting for 43 different sports. Concentrations distribution of major nicotine metabolites, minor nicotine metabolites and tobacco alkaloids ranged from 10 (LLOQ) to 32,223, 6670 and 538 ng/mL, respectively. Compounds of interest were detected in trace levels in 23.0% of urine specimens, with concentration levels corresponding to an exposure within the last three days for 18.3% of samples. Likewise, hypothesizing conservative concentration limits for active nicotine consumption prior and/or during sport practice (50 ng/mL for nicotine, cotinine and trans-3-hydroxycotinine and 25 ng/mL for nicotine-N'-oxide, cotinine-N-oxide, anabasine, anatabine and nornicotine) revealed a prevalence of 15.3% amongst athletes. While this number may appear lower than the worldwide smoking prevalence of around 25%, focusing the study on selected sports highlighted more alarming findings. Indeed, active nicotine consumption in ice hockey, skiing, biathlon, bobsleigh, skating, football, basketball, volleyball, rugby, American football, wrestling and gymnastics was found to range between 19.0 and 55.6%. Therefore, considering the adverse effects of smoking on the respiratory tract and numerous health threats detrimental to sport practice at top level, likelihood of smokeless tobacco consumption for performance enhancement is greatly supported.

Effect of school based physical activity programme (KISS) on fitness and adiposity in primary schoolchildren: cluster randomised controlled trial.

To assess the effectiveness of a school based physical activity programme during one school year on physical and psychological health in young schoolchildren. Cluster randomised controlled trial. 28 classes from 15 elementary schools in Switzerland randomly selected and assigned in a 4:3 ratio to an intervention (n=16) or control arm (n=12) after stratification for grade (first and fifth grade), from August 2005 to June 2006. 540 children, of whom 502 consented and presented at baseline. Children in the intervention arm (n=297) received a multi-component physical activity programme that included structuring the three existing physical education lessons each week and adding two additional lessons a week, daily short activity breaks, and physical activity homework. Children (n=205) and parents in the control group were not informed of an intervention group. For most outcome measures, the assessors were blinded. Primary outcome measures included body fat (sum of four skinfolds), aerobic fitness (shuttle run test), physical activity (accelerometry), and quality of life (questionnaires). Secondary outcome measures included body mass index and cardiovascular risk score (average z score of waist circumference, mean blood pressure, blood glucose, inverted high density lipoprotein cholesterol, and triglycerides). 498 children completed the baseline and follow-up assessments (mean age 6.9 (SD 0.3) years for first grade, 11.1 (0.5) years for fifth grade). After adjustment for grade, sex, baseline values, and clustering within classes, children in the intervention arm compared with controls showed more negative changes in the z score of the sum of four skinfolds (-0.12, 95 % confidence interval -0.21 to -0.03; P=0.009). Likewise, their z scores for aerobic fitness increased more favourably (0.17, 0.01 to 0.32; P=0.04), as did those for moderate-vigorous physical activity in school (1.19, 0.78 to 1.60; P<0.001), all day moderate-vigorous physical activity (0.44, 0.05 to 0.82; P=0.03), and total physical activity in school (0.92, 0.35 to 1.50; P=0.003). Z scores for overall daily physical activity (0.21, -0.21 to 0.63) and physical quality of life (0.42, -1.23 to 2.06) as well as psychological quality of life (0.59, -0.85 to 2.03) did not change significantly. A school based multi-component physical activity intervention including compulsory elements improved physical activity and fitness and reduced adiposity in children. Trial registration Current Controlled Trials ISRCTN15360785.

One-year survival and neurological outcome after pediatric cardiopulmonary resuscitation.

OBJECTIVE: Reported survival after cardiopulmonary resuscitation (CPR) in children varies considerably. We aimed to identify predictors of 1-year survival and to assess long-term neurological status after in- or outpatient CPR. DESIGN: Retrospective review of the medical records and prospective follow-up of CPR survivors. SETTING: Tertiary care pediatric university hospital. PATIENTS AND METHODS: During a 30-month period, 89 in- and outpatients received advanced CPR. Survivors of CPR were prospectively followed-up for 1 year. Neurological outcome was assessed by the Pediatric Cerebral Performance Category scale (PCPC). Variables predicting 1-year survival were identified by multivariable logistic regression analysis. INTERVENTIONS: None. RESULTS: Seventy-one of the 89 patients were successfully resuscitated. During subsequent hospitalization do-not-resuscitate orders were issued in 25 patients. At 1 year, 48 (54%) were alive, including two of the 25 patients with out-of-hospital CPR. All patients died, who required CPR after trauma or near drowning, when CPR began >10 min after arrest or with CPR duration >60 min. Prolonged CPR (21-60 min) was compatible with survival (five of 19). At 1 year, 77% of the survivors had the same PCPC score as prior to CPR. Predictors of survival were location of resuscitation, CPR during peri- or postoperative care, and duration of resuscitation. A clinical score (0-15 points) based on these three items yielded an area under the ROC of 0.93. CONCLUSIONS: Independent determinants of long-term survival of pediatric resuscitation are location of arrest, underlying cause, and duration of CPR. Long-term survivors have little or no change in neurological status.

Gaslini's tracheal team: preliminary experience after one year of paediatric airway reconstructive surgery.

Background: congenital and acquired airway anomalies represent a relatively common albeit challenging problem in a national tertiary care hospital. In the past, most of these patients were sent to foreign Centres because of the lack of local experience in reconstructive surgery of the paediatric airway. In 2009, a dedicated team was established at our Institute. Gaslini's Tracheal Team includes different professionals, namely anaesthetists, intensive care specialists, neonatologists, pulmonologists, radiologists, and ENT, paediatric, and cardiovascular surgeons. The aim of this project was to provide these multidisciplinary patients, at any time, with intensive care, radiological investigations, diagnostic and operative endoscopy, reconstructive surgery, ECMO or cardiopulmonary bypass. Aim of this study is to present the results of the first year of airway reconstructive surgery activity of the Tracheal Team.Methods: between September 2009 and December 2010, 97 patients were evaluated or treated by our Gaslini Tracheal Team. Most of them were evaluated by both rigid and flexible endoscopy. In this study we included 8 patients who underwent reconstructive surgery of the airways. Four of them were referred to our centre or previously treated surgically or endoscopically without success in other Centres.Results: Eight patients required 9 surgical procedures on the airway: 4 cricotracheal resections, 2 laryngotracheoplasties, 1 tracheal resection, 1 repair of laryngeal cleft and 1 foreign body removal with cardiopulmonary bypass through anterior tracheal opening. Moreover, in 1 case secondary aortopexy was performed. All patients achieved finally good results, but two of them required two surgeries and most required endoscopic manoeuvres after surgery. The most complex cases were the ones who had already been previously treated.Conclusions: The treatment of paediatric airway anomalies requires a dedicated multidisciplinary approach and a single tertiary care Centre providing rapid access to endoscopic and surgical manoeuvres on upper and lower airways and the possibility to start immediately cardiopulmonary bypass or ECMO.The preliminary experience of the Tracheal Team shows that good results can be obtained with this multidisciplinary approach in the treatment of complicated cases. The centralization of all the cases in one or few national Centres should be considered.