Les fluctuations hydriques influencent l'activité et la viabilité des microorganismes. L’humidité relative de l’air est ainsi un paramètre potentiellement efficace pour maîtriser le développement et la persistance de microorganismes pathogènes. Cependant, l’efficacité de ce paramètre reste peu connue par rapport à d’autres facteurs environnementaux comme le pH ou la température. Le séchage est l'étape finale des procédures de nettoyage et de désinfection en industrie agroalimentaire. Cependant, il est aujourd'hui utilisé de façon empirique alors qu'il pourrait permettre d'améliorer la décontamination des surfaces dans les ateliers et diminuer la persistance des microorganismes. Malgré les procédures de nettoyage et de désinfection, la bactérie Listeria monocytogenes est fréquemment retrouvée dans l'industrie agroalimentaire et y persiste pendant de longues périodes. Evaluer et comprendre l'impact des fluctuations hydriques sur la survie de L. monocytogenes afin d'en optimiser la destruction sur une surface, constituent ainsi les principaux objectifs de cette thèse.Dans un premier temps, 30 souches de L. monocytogenes isolées de différents environnements de transformation des aliments et présentant différents sérotypes et niveaux de virulence ont été exposées à un stress hyperosmotique et à un séchage. Cette approche a permis d'analyser les différences de résistance entre les souches et de sélectionner quatre souches présentant différents profils de résistance pour poursuivre les travaux.Afin de définir les conditions de fluctuations hydriques les plus létales pour les souches de L. monocytogenes, différents paramètres ont été étudiés tels que la vitesse de déshydratation, le niveau d’humidité relative, la vitesse de réhydratation, l’application de cycles successifs de déshydratation-réhydratation et le milieu de séchage.Enfin, les mécanismes cellulaires induisant la mort de L. monocytogenes lors des fluctuations hydriques ont été explorés par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, microscopie à force atomique, cytométrie en flux et par séchage en anaérobiose. Ces différentes méthodes ont permis de révéler qu'un stress mécanique et structural sont majoritairement responsables de la mort de L. monocytogenes.L’ensemble de ce travail démontre que la maîtrise du niveau et des variations de l’humidité relative de l’air est un moyen efficace pour détruire L. monocytogenes et offre de réelles perspectives d’application pour améliorer l’hygiène des ateliers de production alimentaire. / Environmental hydration fluctuations influence microorganism viability and activity. The air relative humidity (RH) is a potentially effective parameter to control the development and the persistence of pathogenic microorganisms. However, efficiency of this parameter remains not well characterized compared to others environmental factors such as pH or temperature. Drying is the final step of cleaning and disinfection processes used in the food industry. However, if this process is empirically used, it could also be used to improve the decontamination of surfaces in premises and reduce the persistence of microorganisms. Despite cleaning and disinfection, Listeria monocytogenes is commonly found in the food industry and persists during long periods. Thus, the main objective of this thesis is to evaluate and understand the impact of hydric fluctuations on L. monocytogenes survival to optimize its destruction on a surface.First, thirty L. monocytogenes strains, isolated from different food processing environment and belonging to different serotypes and levels of virulence, were exposed to hyperosmotic stress and drying process. Differences in resistances among the strains were analyzed and four strains with different resistance to hydric stress were selected to continue this study.To define the most lethal hydric fluctuation conditions for L. monocytogenes strains, various parameters, such as the dehydration kinetic, relative humidity level, the rehydration kinetic, the application of successive dehydration and rehydration cycles and drying medium, have been studied.Finally, cellular mechanisms inducing the cell death during hydric fluctuations were investigated by Fourier transform infrared spectroscopy, atomic force microscopy, and flow cytometry and anaerobic drying. These different methods revealed that mechanical and structural stresses are primarily responsible for the death of L. monocytogenes.This work demonstrates that the control of RH level and variation is an effective means for the destruction of L. monocytogenes and offers real perspectives to improve hygiene in food production premises.

L’objectif de ce travail était de déterminer i) l’influence du niveau de force absolue sur la durée du temps de maintien, et les altérations neuromusculaires subséquentes chez un même individu à l’issue d’un exercice réalisé à la même intensité relative, avec un ou deux membres ; ii) l’influence de la commande nerveuse sur la capacité de production de force de chacun des muscles extenseurs du genou lors de contractions unilatérales (UL) vs. bilatérales (BL); iii) l’évolution des mécanismes d’activation pendant une série de contractions sous-maximales évoquées par électromyostimulation (EMS).Les résultats de la première étude confirment que le temps limite est dépendant du niveau de force absolu pour un même individu, la durée de la contraction en UL étant 20% plus longue qu’en BL. De plus, une corrélation a été trouvée entre la force lors d’une contraction maximale volontaire (CMV) et le temps limite en UL et BL. Toutefois, d’autres mécanismes semblent être également mis en jeu, car dans un cas les mécanismes sont d’origine nerveux et musculaire (UL), alors que dans l’autre cas les mécanismes sont seulement nerveux (BL). Les résultats de la deuxième étude montrent que la force maximale développée lors d’une contraction BL est inférieure à la somme des forces des contractions UL (i.e. présence d’un déficit bilatéral). Les temps d’apparition des pics de force lors des CMV de chacune des jambes ne sont pas différents de celui de la CMV BL, mais la force développée au cours de celle-ci est inférieure à la somme des CMV de chacune des jambes durant la CMV BL, c'est-à-dire à la force maximale produite par chacune des jambes lors de la CMV BL. Néanmoins, aucune différence d’activité EMG, d’amplitude d’onde M, de doublet et de niveau d’activation n’a été observée entre les conditions UL et BL. Les résultats de la troisième étude montrent que l’estimation de la commande descendante, par la technique de la secousse surimposée, lors d’un effort sous-maximal fatigant présente des biais méthodologiques. Toutefois, l’estimation des mécanismes nerveux par les deux méthodes classiques (niveau d’activation volontaire (NAV) et ratio d’activation centrale (CAR)) reste néanmoins pertinente pendant des contractions maximales volontaires. L’ensemble de nos travaux met en évidence l’intervention de mécanismes d’origine nerveux différents entre les contractions UL et BL / The aim of this work was to determine i) the influence of the level of absolute force on the duration of the endurance time, and subsequent neuromuscular alterations in same individual at the end of an exercise performed at the same relative intensity, with one or two legs, ii) the influence of central drive on the force capacity production of the knee extensor muscles during unilateral (UL) vs. bilateral (BL) contractions, iii) activation mechanisms evolution for a serie of submaximal evoked contractions by electrostimulation (EMS). The results of the first study confirm that the endurance limit depends on the level of absolute force for the same individual, contraction duration for UL is 20% longer than for BL. In addition, a correlation was found between the maximal voluntary contraction force (MVC) and the endurance time in UL and BL. However, other mechanisms also appear to be involved, because in one case the mechanisms are nervous and muscular (UL), while in other cases the mechanisms are only nervous (BL). The results of the second study show that maximal force developed during BL contraction is less than the sum of the forces of UL contraction (i.e. a bilateral deficit). The timing of MVC peak force production during each leg of MVC are not different from that of BL MVC, but the force developed during the latter is less than the sum of MVC in both legs during the BL MVC, i.e. the maximum force produced by each leg during BL MVC. However, no difference in EMG activity, M-wave amplitude, doublet and level of activation was observed between UL and BL conditions. The results of the third study show that the estimation of the central drive, by the technique of superimposed twitch during a submaximal fatiguing effort presents methodological bias. However, estimation of neural mechanisms with both conventional methods (voluntary level activation (VAL) and central activation ratio (CAR)) remains relevant during maximal voluntary contractions. This work évidences the presence of different nervous mechanisms between UL and BL contractions

L’hypertension artérielle chronique induit une hypertrophie ventriculaire gauche, à l’origine d’une dysfonction diastolique caractérisée par des troubles de la relaxation, de la compliance et du remplissage ventriculaires gauches, le tout aggravé par toute augmentation de la fréquence cardiaque. Le couplage contraction-relaxation physiologique implique, en cas de préservation dans ce contexte d’hypertrophie ventriculaire gauche, que cette dysfonction diastolique s’accompagne d’une dysfonction systolique. Ainsi, ce travail de thèse s’est attaché (1) à caractériser la fonction ventriculaire gauche et le couplage contraction-relaxation à l’aide de la mesure de la torsion et la détorsion, (2) à étudier les mécanismes cellulaires impliqués dans le couplage contraction-relaxation et (3) à explorer les effets d’une stratégie thérapeutique visant à réduire la fréquence cardiaque sur la torsion et la détorsion du ventricule gauche dans un modèle d’hypertension artérielle chronique et d’hypertrophie ventriculaire induites chez le porc chroniquement instrumenté par la perfusion continue d’angiotensine II pendant 28 jours. A J28, la torsion et la détorsion étaient diminuées et la détorsion également retardée au sein du cycle cardiaque, alors que la fraction d’éjection ventriculaire gauche était préservée. Le couplage contraction-relaxation était préservé, tant au niveau du ventricule gauche qu’à l’échelon cardiomyocytaire, suggérant que toute dysfonction diastolique devrait faire rechercher une dysfonction systolique. A J28, ces anomalies fonctionnelles s’accompagnaient d’une diminution de l’expression de la SERCA2a et de sa protéine régulatrice le phospholamban. Des anomalies du récepteur de la ryanodine de type 2 étaient aussi observées avec son hyperphosphorylation et la dissociation de sa protéine régulatrice calstabine 2, à l’origine de fuites calciques systoliques et diastoliques. Ce dernier pourrait ainsi jouer un rôle clé dans la préservation du couplage contraction-relaxation et représenter l’intégrateur entre les anomalies ventriculaire gauche systolique et diastolique observées. Enfin, la réduction pharmacologique de la fréquence cardiaque à J28 par l’ivabradine, un inhibiteur sélectif des canaux If, permettait d’améliorer, en partie par des effets fréquence-indépendants dont les mécanismes cellulaires restent à élucider, tant les anomalies ventriculaire gauche diastolique que systolique, avec une amélioration des temps de contraction et de relaxation isovolumiques, de la torsion et de la détorsion ainsi que du remplissage du ventricule gauche. En l’absence d’hypertrophie ventriculaire gauche, la réduction de la fréquence cardiaque à des valeurs inférieures à 60 batt/min s’accompagnait d’un effet délétère fréquence-dépendant, à l’origine d’une altération isolée de la fonction diastolique caractérisée par une diminution de la détorsion du ventricule gauche et une augmentation de la pression télédiastolique ventriculaire gauche. La caractérisation de la fonction ventriculaire gauche et l’étude du couplage contraction-relaxation par la mesure de la torsion et de la détorsion en cas de décompensation cardiaque restent à déterminer. / Chronic hypertension induces left ventricular (LV) hypertrophy, resulting in abnormalities in LV relaxation, passive stiffness and filling. The higher the heart rate, the more pronounced the LV diastolic dysfunction. Moreover, in the normal heart, there is a tight coupling between LV contraction and relaxation, implying that in case of preserved contraction-relaxation coupling during LV hypertrophy, there is no diastolic dysfunction without systolic dysfunction. Thus, the three main objectives of this thesis were to investigate 1) the LV function and contraction-relaxation coupling with LV twist and untwist, which represent LV myocardial deformation during systole and diastole, 2) the cellular mechanisms of the LV contraction-relaxation coupling and 3) the effects effects of heart rate reduction on LV twist and untwist in the context of chronic hypertension and LV hypertrophy. All experiments were conducted in a pig model of chronic hypertension and LV hypertrophy induced by four weeks of continuous angiotensin II infusion. Chronic angiotensin II infusion decreased LV twist and untwist but also delayed LV untwist in the cardiac cycle, whereas the LV ejection fraction was preserved. The contraction-relaxation coupling was preserved as illustrated by the strong relationship between LV twist and untwist. The contraction-relaxation coupling was also preserved at the level of cardiomyocytes. This implies that LV hypertrophy is associated with concomitant LV diastolic and systolic dysfunction despite preserved LV ejection fraction. Thus, LV diastolic dysfunction is always accompanied by LV systolic dysfunction, i.e., the discovery of LV diastolic dysfunction with preserved ejection fraction might imply the track of LV systolic dysfunction. At the cellular level, LV systolic and diastolic dysfunctions were associated to aberrant calcium handling with a remodelling of the type 2 ryanodine receptor calcium release channel (RyR2), i.e., PKA-hyperphosphorylation and depletion of calstabin 2 (FKBP12.6). RyR2 were leaky and hypersensitive to cytosolic calcium, during both the contraction and the relaxation phases. Since both LV systolic and diastolic dysfunctions were associated to leaky and hypersensitive RyR2 channels, it might suggest considering RyR2 as an integrator contributing to control contraction-relaxation coupling during chronic hypertension and LV hypertrophy. Finally, we investigated the effects of heart rate reduction induced by ivabradine, an If-channel blocker, which does not modify atrioventricular or LV conduction and is devoid of any intrinsic negative inotropic or lusitropic effects. In the context of chronic hypertension and LV hypertrophy, ivabradine improved both LV systolic and diastolic functions, as attested by the improvement in contraction and relaxation times, LV twist and untwist as well as LV filling. Heart-rate independent effects of ivabradine, i.e., pleiotropic effects, participate to its beneficial effect. However, the cellular mechanisms of these beneficial effects of ivabradine were not elucidated and require further investigations. In normal heart, when heart rate was reduced to a low level (approximately <60 beats/min) with ivabradine, LV twist was not affected but LV diastolic function was altered as suggested by decreased LV untwist parameters and increased LV end-diastolic pressure. Investigation of contraction-relaxation coupling during decompensation from stable LV hypertrophy remains a goal to achieve.

As the transport industry shifts towards Battery Electric Vehicles (BEVs) the need for accurate route planning rises. BEVs have reduced range compared to traditional fuel based vehicles, and the range can vary greatly depending on ambient conditions and vehicle load. Existing research focuses more on the theoretical algorithms, and often have none or very simple vehicle models, leaning towards consumer cars instead of heavy duty trucks. Vehicle Route Planning (VRP) is a wide research area, and this thesis focuses on the Shortest Path subproblem. Contraction Hierarchies (CHs) is a commonly used family of algorithms for finding shortest paths in road networks, and is prevalent in the research frontier. CHs however comes with certain drawbacks, such as having to perform a costly preprocessing phase whenever metrics change, and not being able to share map data between multiple vehicles in a fleet. This thesis extends CHs to support a mixed fleet, with fast metric updates and support for more detailed cost optimization goals. This is done by implementing Customizable Contraction Hierarchies (CCHs), but with custom data structures and customization phase. This implementation allows map data to be shared between vehicles in a fleet, and keeps each vehicle's edge weights separate. The edge weights can be updated quickly, as the customization phase scales linearly with the size of the map. The implementation also supports edge weights that do not adhere to triangle inequality, which the previous research did not. Experiments are executed on a map of Stockholm and a synthetic map, to test the algorithm's performance, verify correctness, and stress the importance of accurate metrics for optimization goals. The CCH performed as expected, if not better, and its correctness is upheld. The implementation is fit to be integrated into a route planner, but further research should be conducted to see how it meshes with other parts of VRP, such as time windows, turn costs, and charging stations. / När transportindustrin övergår till batterielektriska fordon ökar behovet av rigorös ruttplanering. Batterielektriska fordon har minskad räckvidd jämfört med traditionella bränslebaserade fordon, och räckvidden kan variera stort beroende på omgivningsförhållanden och fordonets belastning. Existerande forskning fokuserar mer på de teoretiska algoritmerna och har ofta inga eller mycket enkla fordonsmodeller, som liknar mer konsumentbilar istället för tunga lastbilar. Ruttplanering är ett brett forskningsområde, och denna avhandling fokuserar på underproblemet att hitta kortaste vägen. Kontraktionshierarkier är en välanvänd familj av algoritmer för att hitta kortaste vägen i ett vägnät, och är prevalent i forskningsfronten. Kontraktionshierarkier har dock vissa nackdelar, som att de behöver utföra en kostsam förbehandlingsfas när parametrar ändras, och att kartdatan inte kan delas mellan flera fordon i en flotta. Den här avhandlingen utökar Kontraktionshierarkier för att stödja en blandad fordonsflotta, med snabba uppdateringar av parametrar och stöd för mer detaljerade optimeringsmål. Detta görs genom att implementera Anpassningsbara Kontraktionsierarkier, men med anpassade datastrukturer och anpassningsfas. Denna implementering tillåter att kartdata delas mellan fordonen i en flotta, och håller varje fordons kantvikter separat. Kantvikterna kan uppdateras snabbt, eftersom anpassningsfasen skalas linjärt med storleken på kartan. Implementationen stöder också kantvikter som inte följer triangelojämlikheten, vilket den tidigare forskningen inte gjorde. Experiment utförs på en karta över Stockholm och en syntetisk karta, för att testa algoritmens prestanda, verifiera korrekthet, och betona vikten av detaljerade parametrar i optimeringsmål. Anpassningsbara Kontraktionshierarkier presterade som förväntat, om inte bättre, och dess korrekthet uppehölls. Implementeringen är lämplig för att integreras i en ruttplanerare, men ytterligare forskning bör genomföras för att se hur den passar ihop med andra delar av ruttplaneringsproblemet, så som tidsfönster, svängkostnader och laddstationer.

La thérapie de resynchronisation cardiaque (CRT) est un traitement qui diminue la mortalité et améliore la qualité de vie des patients atteints d’insuffisance cardiaque et présentant un dyssynchronisme de la contraction ventriculaire gauche. Malgré le succès de cette thérapie, plus de 30% des patients ne présentent pas l’amélioration désirée. Plusieurs études portant sur le synchronisme électrique ou mécanique de la contraction ont été effectuées mais peu d’entres elles se sont attardées sur le couplage électromécanique à l'échelle macroscopique. Ce projet a comme objectif d’observer le comportement électromécanique des ventricules canins en présence d’un resynchronisateur cardiaque. Un logiciel a été développé pour permettre l’analyse des informations provenant de la cartographie endocardique sans contact et de la ventriculographie isotopique tomographique chez 12 sujets canins insuffisants. Pour observer la réponse mécanique suite à l’activation électrique, nous avons premièrement recalé les surfaces issues des 2 modalités. Ensuite, nous avons défini les limites du cycle cardiaque, analysé les signaux électriques et les courbes de déplacement de la paroi endocardique. Le début de la contraction est défini par un déplacement radial de 10% vers le centre du ventricule. Les résultats démontrent que la durée d’activation du ventricule gauche et la largeur du QRS augmentent en présence d’une stimulation externe et que les délais électromécaniques sont indépendants dans les modes de stimulation étudiés (sinusal, LVbasal, RVapex ou BIV) avec une moyenne de 84,56±7,19 ms. Finalement, nous avons noté que la stimulation basolatérale procure une fonction cardiaque optimale malgré une durée prolongée du QRS. / Cardiac Resynchronization Therapy (CRT) is known to decrease mortality rate and improve the quality of life for patients suffering from heart failure with left ventricular contraction dyssynchrony. However, it has been shown that 30% of patients do not respond to this therapy. Many studies have investigated the electrical or mechanical synchronism of contraction but few have studied the activation contraction coupling on a macroscopic level. The objective of this study is to observe the left ventricle’s electromechanical behaviour under biventricular stimulation. A software has been developed to analyse the data coming from non-contact mapping and blood pool SPECT for 12 dogs with heart failure. In order to observe the mechanical response following an electrical activation, we have registered 3D surfaces generated by the 2 modalities. Afterward, we defined the cardiac cycle limits, and we analyzed electrical signals as well as endocardial wall displacement curves where the onset of contraction was defined as a 10% inward radial displacement. Results show that both duration of left ventricular activation and QRS increase with pacing and that electromechanical delays are independent of stimulation mode (mean value 84,56 ± 7,19 ms). Finally, we observed that basolateral stimulation shows the best improvement for left ventricular function while presenting a long QRS duration.

Yes / A recent development of the Molecular Stress Function constitutive model, the Hierarchical Multi-Mode Molecular Stress Function (HMMSF) model has been shown to fit a large range of rheometrical data with accuracy, for a large range of polymer melts. We develop a 3D simulation of the HMMSF model and compare it to experimental data for the flow of Lupolen 1840H LDPE through an abrupt 3D contraction flow. We believe this to be the first finite element implementation of the HMMSF model. It is shown that the model gives a striking agreement with experimental vortex opening angles, with very good agreement to full-field birefringence measurements, over a wide range of flow rates. A method to give fully-developed inlet boundary conditions is implemented (in place of using parabolic inlet boundary conditions), which gives a significantly improved match to birefringence measurements in the inlet area, and in low stress areas downstream from the inlet. Alternative constitutive model parameters are assessed following the principle that extensional rheometer data actually provides a ‘lower bound’ for peak extensional viscosity. It is shown that the model robustly maintains an accurate fit to vortex opening angle and full-field birefringence data, provided that both adjustable parameters are kept such that both shear and extensional data are well fitted.

Dans les centres hospitaliers, la remontée des patients en assistance totale (AT) vers la tête de leur lit (RPL-AT) représente l’une des tâches de manutention de patients (MP) les plus fréquemment effectuées dans les unités de soins intensifs et est l’une des tâches les plus à risque de blessures musculosquelettiques associées à la MP (MS-MP). Les préposés aux bénéficiaires (PB) sont les soignants qui dénombrent le plus de blessures MS-MP et ce sont eux qui effectuent la majorité des RPL-AT. L’alèze de glissement est l’outil le plus fréquemment utilisé pour réaliser les RPL-AT. Bien que le lève-personne semble avantageux, il est chronophage et il a été démontré que son utilisation ne diminue pas les risques de blessures MS-MP lorsqu’utilisé pour effectuer les RPL-AT. Selon la technique enseignée avec alèze de glissement, deux PB sont en mesure de réaliser les RPL-AT pour une majorité de la population. Toutefois, il est possible que ceci ne soit possible que par l’utilisation d’une stratégie de contrôle moteur (SCM) impliquant un mouvement corporel de recul impulsif. Une telle SCM, nommée impulsion excentrique, présente cependant des risques de blessures MS. L’objectif de ce projet doctoral était de démontrer que pour deux PB moyens, selon les conditions actuelles, il est impossible de réaliser la tâche de RPL auprès de 95% des patients en AT selon leur MC sans utiliser ce type de SCM. Pour ce faire, les courbes de forces de tire requises pour accomplir la tâche ont été établies en quantifiant, d’une part, la MC de la population des patients en AT et, d’autre part, le coefficient de frottement alèze-matelas pour différents matelas et charges. De ces informations, des modèles de prédiction de la force de tire requise pour réaliser des RPL-AT auprès de patients de 50 à 275 kg ont été établis. Des modèles statiques et dynamiques ont été élaborés afin d’évaluer la capacité de tire des PB moyens selon les SCM par contraction concentrique et par impulsion excentrique, respectivement. Les résultats démontrent que seulement 15% des patients en AT peuvent être remontés par deux PB à l’aide d’une SCM par contraction concentrique. Ce taux augmente à 95% s’ils ont recours à un mouvement corporel de recul impulsif dont la vitesse horizontale initiale est de 1,9 m/s. L’ajout d’une jambe en fente arrière et/ou d’un angle de tire n’a qu’un impact limité sur l’augmentation de la capacité de tire en début de traction. Il est donc impossible de réaliser les RPL-AT auprès de 95% de la population cible sans avoir recours à une SCM par impulsion excentrique.

Submitted in partial compliance with the requirements for the Master’s Degree in Technology: Chiropractic, Durban University of Technology, 2014. / BACKGROUND Mechanical neck pain (MNP) has been described as any condition which changes joint mechanics and muscle structure / function. A review of the current literature shows that Muscle Energy Technique (MET) is an effective manual therapy for patients with acute or chronic MNP. The most useful contraction of MET however remains unknown. Some authors advocate the use of a two to seven second MET (Brous, 2005; Greenman, 2003 Mitchell, Moran, and Pruzzo, 1979) whilst other authors have recommended contraction durations of 30 to 60 seconds (Chaitow, 2006; Feland et al., 2001; Bandy and Irion, 1994). This study aimed to establish the most suitable contraction duration of MET in the treatment of chronic MNP by comparing a short duration MET to a long duration MET. OBJECTIVES Objectives included the comparison of a five-second (short duration) MET and a 45-second (long duration) MET in terms of subjective and objective findings in the treatment of chronic MNP. METHOD This randomized clinical trial, with 53 participants utilised a randomization table for group allocation. For the purpose of this study an average of the short contraction durations reported in the literature i.e. five seconds, was used for the short duration MET treatment and an average of the long contraction durations reported in the literature i.e. 45 seconds, was used for the long duration MET. Group A (n=26) received the five-second MET contraction and Group B (n=27) received the 45-second MET contraction treatment. Objective measures included the cervical range of motion (CROM Goniometer) and tenderness levels (algometer). The subjective measures were pain (Numerical Rating Scale-101) and MNP related disability (CMCC Neck Disability Index). Each participant received four treatments over a two week period, with all data collected prior to the first and third consultations and at the final follow up. Data were analysed using the SPSS version 20 (IBM), with a statistically significant p value set at <0.05. Repeated measures ANOVA testing determined the intergroup effects. To assess intergroup effects and effects of the intervention a time x treatment group interaction analysis was conducted. Profile plots assessed direction and trend of the effect of the treatment. RESULTS Intra-group analysis of both groups showed significant improvement in all of the range of motion measures (over time) except for Flexion, Right Lateral Flexion and Left Rotation in Group A and Flexion, Extension, Right Lateral Flexion and Left Lateral Flexion in Group B. The intra-group analysis also showed a significant improvement in the neck disability index scores and the tenderness measurements in both groups. The results of the inter-group analysis revealed that only Left Lateral Flexion showed a significant treatment effect (p=0.011) where increased scores were shown in Group A and not in Group B. There was no treatment effect for the neck disability index scores or the tenderness measurements. CONCLUSION It may be concluded that both treatment protocols were equally effective for all outcomes except for Left Lateral Flexion where the five-second MET seemed to show greater degree of improvement than the 45-second MET. The neck disability index scores and the pain levels of participants in both groups showed an improvement. No treatment was better than the other in terms of these two variables. This therefore seems to support the use of the shorter duration MET in clinical practice.

The purpose of this manuscript is to establish a unified theory of porohyperelasticity with transport and growth and to demonstrate the capability of this theory using a finite element model developed in MATLAB. We combine the theories of volumetric growth and mixed porohyperelasticity with transport and swelling (MPHETS) to derive a new method that models growth of biological soft tissues. The conservation equations and constitutive equations are developed for both solid-only growth and solid/fluid growth. An axisymmetric finite element framework is introduced for the new theory of growing MPHETS (GMPHETS). To illustrate the capabilities of this model, several example finite element test problems are considered using model geometry and material parameters based on experimental data from a porcine coronary artery. Multiple growth laws are considered, including time-driven, concentrationdriven, and stress-driven growth. Time-driven growth is compared against an exact analytical solution to validate the model. For concentration-dependent growth, changing the diffusivity (representing a change in drug) fundamentally changes growth behavior. We further demonstrate that for stress-dependent, solid-only growth of an artery, growth of an MPHETS model results in a more uniform hoop stress than growth in a hyperelastic model for the same amount of growth time using the same growth law. This may have implications in the context of developing residual stresses in soft tissues under intraluminal pressure. To our knowledge, this manuscript provides the first full description of an MPHETS model with growth. The developed computational framework can be used in concert with novel in-vitro and in-vivo experimental approaches to identify the governing growth laws for various soft tissues.

Phagocytosis is the process by which cells engulf foreign bodies. It is the hallmark behavior of white blood cells, being the process through which those cells ingest and degrade pathogens and debris. To date a large amount of research has focused on documenting the existence and role of biochemical components involved with phagocytosis. Scores of signaling molecules have been implicated in the complex signal cascade which drives the process. These molecules are small (typically no larger than 5 nanometers) and operate in a crowded, chemically “noisy,” environment, yet they coordinate the cell's activity over comparatively expansive distances (as large as 20 micrometers). How these molecular processes scale-up to coordinate the activities of the cell over such massive distances is largely unknown. Using a planar analog of phagocytosis termed “frustrated phagocytosis,” we experimentally demonstrate that phagocytosis occurs in three distinct phases: initial cell-antigen binding, symmetric spreading, and late-stage contraction. Initial binding and symmetric spreading appears to be both mechanically and chemically similar to the quasi-universal cellular behaviors of adhesion and migration. Adhesion and migration have received extensive attention from the biophysics community in recent years. Leveraging these similarities, we adapt the biomechanical frameworks used in models of migration to phagocytosis. We show that macroscopic properties such as a cell's effective viscosity and membrane cortical tension can be used to model cell behavior during phagocytosis. Our experiments reveal that late-stage contraction distinguishes frustrated phagocytosis from other spreading behaviors. This contraction is myosin dependent. Additionally we demonstrate, for the first time, that late-stage contraction corresponds with formation of a contractile F-actin belt. Based on the dynamic contraction model (DC) developed to explain actin structure during cell migration we propose a DC model of phagocytosis which posits that contractile belt formation is the result of a late-stage myosin activity coupled with F-actin.