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Obwohl für eine Vielzahl von Chemikalien Ergebnisse aus Standardtest vorliegen, gibt es relativ wenige Erkenntnisse über generationsübergreifende Substanzeffekte und die Auswirkungen von Chemikalien auf die genetische Diversität. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation werden generationsübergreifende Effekte des Modellschadstoffes Tributylzinn (TBT) bei drei subakuten Konzentrationen (4,46; 6,69 und 8,93 mikro g Sn/kg TG) auf Life-Cycle-Parameter und genetische Diversität der Zuckmücke Chironomus riparius untersucht. Dabei wird eine genetisch variable (GEN+) und eine genetisch verarmte (GEN-) Populationen betrachtet. Darüber hinaus wird das Anpassungspotential an den Stressor TBT abgeschätzt. Die genetische Variabilität von C. riparius wird mittels neu entwickelter Mikrosatellitenmarker bestimmt. Dabei werden geringfügige Längenunterschiede zwischen hochvariablen DNA-Fragmenten detektiert. Weiterhin werden Abweichungen vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht bestimmt. Für die Ermittlung von potentiellen Anpassungsprozessen an den Stressor TBT werden nach ausgewählten Generationen akute und chronische Anpassungstest durchgeführt. Um der Fragestellung nachzugehen, ob eine TBT-Vorexposition zu einer veränderten Sensitivität gegenüber einem Zweitstressor führt, werden Experimente mit Cadmium durchgeführt. Auch in den Zweitstressorstudien wird der Multigenerationsansatz gewählt, und es werden Life-Cycle-Experimente über drei weitere Generationen durchgeführt. Für die Experimente werden die mit 4,46 und 8,93 mikro g Sn/kg TG vorexponierten Tiere anschließend nach unterschiedlicher Generationenzahl einer umweltrelevanten Cadmiumkonzentration (1,2 mg/kg TG) ausgesetzt. Im Verlauf der Multigenerationsstudie mit 4,46 mikro g Sn/kg TG werden in beiden Populationen signifikante Effekte auf die Entwicklung und Reproduktion beobachtet. In den ersten Generationen ist der Schlupfzeitpunkt der Larven bei TBT-Exposition signifikant (p < 0,05, t-Test) verzögert. Die Reproduktion scheint ebenso ein sensitiver Parameter zu sein, wobei die Weibchen der genetisch variableren Population signifikant (p < 0,05, t-Test) größere Gelege in den späteren Generationen produzieren. Die niedrige TBT-Konzentration hat in beiden Populationen keinen signifikanten Effekt auf die durchschnittliche Populationswachstumsrate. In den letzten Generationen der Studie wird für die genetisch variablere Population eine Veränderung des Lebenszyklus festgestellt, wobei die Weibchen eine erhöhte Reproduktionsleistung aufweisen. Es werden keine Effekte auf die Heterozygotie festgestellt. Allerdings treten in beiden Populationen zahlreiche Abweichungen vom Hardy-Weinberg-Gleichgewicht auf. Weiterhin werden signifikante (Pearson-Korrelation, p < 0,05) Effekte der genetischen Diversität auf zahlreiche Life-Cycle-Parameter (Gelegeanzahl pro Weibchen, Gelegegröße) ermittelt. In den chronischen und akuten Anpassungsexperimenten gibt es deutliche Hinweise auf Adaptationsprozesse gegenüber dem Stressor TBT. In der TBT-Studie mit 8,93 mikro g Sn/kg TG werden in beiden Populationen signifikante Effekte auf zahlreiche Life-Cycle-Parameter festgestellt, wobei die Entwicklung und Reproduktion der Tiere negativ beeinflusst wird. Darüber hinaus werden in der genetisch variableren Population signifikante (p < 0,05, X2-Test) Effekte von TBT auf die genetische Diversität beobachtet. Diese nimmt im Verlauf der Studie ab. Nach der vierten Generation gibt es in der genetisch variableren Population Hinweise auf Anpassungsprozesse, die allerdings in den letzten Generationen nicht mehr nachzuweisen sind. Ähnlich wie in der ersten Multigenerationsstudie wird auch in dieser Studie ein signifikant (Pearson-Korrelation, p < 0,05) positiver Zusammenhang zwischen der genetischen Diversität und der Populationswachstumsrate bei TBT-Exposition festgestellt. In den Zweitstressorexperimenten wird der Effekt der Vorbelastung bei der genetisch variableren Population deutlich. Die mit 8,93 mikro g Sn/kg TG über neun Generationen exponierte Population reagiert dabei empfindlicher auf den Stressorwechsel als die dazugehörige Referenzpopulation. Innerhalb der Multigenerationsstudien werden zahlreiche Effekte der Organozinnverbindung TBT auf Life-Cycle-Parameter und die genetische Diversität von C. riparius deutlich. Diese Dissertation zeigt die hohe Bedeutung von Mehrgenerationenstudien für die Abschätzung und Bewertung eines Risikopotentials von Schadstoffen.
Background: The effects of blood flow restriction (training) may serve as a model of peripheral artery disease. In both conditions, circulating micro RNAs (miRNAs) are suggested to play a crucial role during exercise-induced arteriogenesis. We aimed to determine whether the profile of circulating miRNAs is altered after acute resistance training during blood flow restriction (BFR) as compared with unrestricted low- and high-volume training, and we hypothesized that miRNA that are relevant for arteriogenesis are affected after resistance training.
Methods: Eighteen healthy volunteers (aged 25 ± 2 years) were enrolled in this three-arm, randomized-balanced crossover study. The arms were single bouts of leg flexion/extension resistance training at (1) 70% of the individual single-repetition maximum (1RM), (2) at 30% of the 1RM, and (3) at 30% of the 1RM with BFR (artificially applied by a cuff at 300 mm Hg). Before the first exercise intervention, the individual 1RM (N) and the blood flow velocity (m/s) used to validate the BFR application were determined. During each training intervention, load-associated outcomes (fatigue, heart rate, and exhaustion) were monitored. Acute effects (circulating miRNAs, lactate) were determined using pre-and post-intervention measurements.
Results: All training interventions increased lactate concentration and heart rate (p < 0.001). The high-intensity intervention (HI) resulted in a higher lactate concentration than both lower-intensity training protocols with BFR (LI-BFR) and without (LI) (LI, p = 0.003; 30% LI-BFR, p = 0.008). The level of miR-143-3p was down-regulated by LI-BFR, and miR-139-5p, miR-143-3p, miR-195-5p, miR-197-3p, miR-30a-5p, and miR-10b-5p were up-regulated after HI. The lactate concentration and miR-143-3p expression showed a significant positive linear correlation (p = 0.009, r = 0.52). A partial correlation (intervention partialized) showed a systematic impact of the type of training (LI-BFR vs. HI) on the association (r = 0.35 remaining after partialization of training type).
Conclusions: The strong effects of LI-BFR and HI on lactate- and arteriogenesis-associated miRNA-143-3p in young and healthy athletes are consistent with an important role of this particular miRNA in metabolic processes during (here) artificial blood flow restriction. BFR may be able to mimic the occlusion of a larger artery which leads to increased collateral flow, and it may therefore serve as an external stimulus of arteriogenesis.
This case study evaluated the response of objective and subjective markers of overreaching to a highly demanding conditioning training mesocycle in elite tennis players to determine 1) whether players would become functionally or non-functionally overreached, and 2) to explore how coherently overreaching markers would respond. Performance, laboratory and cardiac autonomous activity markers were evaluated in three experienced male tennis professionals competing at top 30, top 100 and top 1000 level before and after their strength and conditioning training was increased by 120, 160 and 180%, respectively, for 30 days. Every week, subjective ratings of stress and recovery were evaluated by means of a questionnaire. After 74, 76 and 55 h of training, increases in V̇O2max (+8, +5 and +18%) and speed strength indices (+9, +23 and +5%) were observed in all players. Changes of maximal heart rate (-5, -6, +4 beats per minute), laboratory markers (e.g. insulin-like growth factor -26, -17, -9%; free testosterone to cortisol ratio -63, +2, -12%) and cardiac autonomous activity markers (heart rate variability -49, -64, -13%) were variable among the players. Improved performance provides evidence that overreaching was functional in all players. However, several overreaching markers were altered and these alterations were more pronounced in the two top 100 players. The response of overreaching indicators was not coherent.
Der Mensch ist dazu geschaffen, sich zu bewegen. Tut er es nicht, beispielsweise weil seine Arbeit ihn vor den Computerbildschirm zwingt und er seiner Nahrung nicht mehr hinterherjagen muss, wird er krank. So betrifft der "Altersdiabetes" inzwischen immer mehr Kinder und Jugendliche. Bei erwachsenen Männern, und zunehmend auch bei Frauen, führt die Kombination von Stress und Bewegungsarmut häufig zu Herz- und Kreislauferkrankungen. Frauen sind vor allem nach den Wechseljahren durch Osteoporose, Gebärmutterhals- und Brustkrebs bedroht. Erstmals sterben weltweit mehr Menschen an nicht übertragbaren Erkrankungen als an Infektionserkrankungen. Aber es gibt auch eine gute Nachricht: Regelmäßige körperliche Aktivität kann diesen chronischen Erkrankungen vorbeugen und spielt bei ihrer Therapie eine bedeutsame Rolle.
Dissociation rates of J / psi's with comoving mesons : thermal versus nonequilibrium scenario.
(1998)
We study J/psi dissociation processes in hadronic environments. The validity of a thermal meson gas ansatz is tested by confronting it with an alternative, nonequilibrium scenario. Heavy ion collisions are simulated in the frame- work of the microscopic transport model UrQMD, taking into account the production of charmonium states through hard parton-parton interactions and subsequent rescattering with hadrons. The thermal gas and microscopic transport scenarios are shown to be very dissimilar. Estimates of J/psi survival probabilities based on thermal models of comover interactions in heavy ion collisions are therefore not reliable.
Charmonium production and absorption in heavy ion collisions is studied with the Ultrarelativisitic Quantum Molecular Dynamics model. We compare the scenario of universal and time independent color-octet dissociation cross sections with one of distinct color-singlet J/psi, psi 2 and CHIc states, evolving from small, color transparent configurations to their asymptotic sizes. The measured J/psi production cross sections in pA and AB collisions at SPS energies are consistent with both purely hadronic scenarios. The predicted rapidity dependence of J/psi suppression can be used to discriminate between the two experimentally. The importance of interactions with secondary hadrons and the applicability of thermal reaction kinetics to J/psi absorption are in- vestigated. We discuss the e ect of nuclear stopping and the role of leading hadrons. The dependence of the 2/J/psi ratio on the model assumptions and the possible influence of refeeding processes is also studied.
We study J/psi suppression in AB collisions assuming that the charmonium states evolve from small, color transparent configurations. Their interaction with nucleons and nonequilibrated, secondary hadrons is simulated using the microscopic model UrQMD. The Drell-Yan lepton pair yield and the J/psi Drell-Yan ratio are calculated as a function of the neutral transverse energy in Pb+Pb collisions at 160 GeV and found to be in reasonable agreement with existing data.
We study J/psi suppression in AB collisions assuming that the charmonium states evolve from small, color transparent configurations. Their interaction with nucleons and nonequilibrated, secondary hadrons is simulated us- ing the microscopic model UrQMD. The Drell-Yan lepton pair yield and the J/psi /Drell-Yan ratio are calculated as a function of the neutral transverse en- ergy in Pb+Pb collisions at 160 GeV and found to be in reasonable agreement with existing data.
A study of secondary Drell-Yan production in nuclear collisions is presented for SPS energies. In addition to the lepton pairs produced in the initial collisions of the projectile and target nucleons, we consider the potentially high dilepton yield from hard valence antiquarks in produced mesons and antibaryons. We calculate the secondary Drell-Yan contributions taking the collision spectrum of hadrons from the microscopic model URQMD. The con- tributions from meson-baryon interactions, small in hadron-nucleus interac- tions, are found to be substantial in nucleus-nucleus collisions at low dilepton masses. Preresonance collisions of partons may further increase the yields.