Die missbräuchliche Anwendung von anabolen Substanzen erfolgt mit dem Ziel eines verstärkten Muskelaufbaus - im Sport zur Leistungsverbesserung, in der Tierzucht zum Erreichen von Zuchtidealen oder bei der Masttierhaltung zur Produktivitätssteigerung. Bisher wurden Doping- oder Medikationskontrollen zum Nachweis von anabolen Steroidhormonen üblicherweise im Urin bzw. im Blut durchgeführt. Für bestimmte Fragestellungen kann der analysierbare Zeitraum allerdings unzureichend sein oder aber die Untersuchungsmaterialien sind unter praktischen Gegebenheiten nur eingeschränkt verfügbar. Das Sammeln von Urinproben ist beispielsweise bei Zuchthengsten nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand realisierbar. Haare stellen in solchen Situationen eine Alternative dar, da sich das Entnahmeverfahren unkompliziert gestaltet und bei einer entsprechenden Haarlänge die eingelagerten Fremdstoffe länger als in Urin- oder Blutproben detektierbar sein sollten. In der vorliegenden Arbeit wurde ein effektiver Langzeitnachweis für insgesamt 11 anabole Substanzen in Pferdehaar-Proben mittels GC-HRMS und GC-MS/MS entwickelt (Nachweisgrenzen zwischen 0,1 und 5,0 pg/mg). Dabei können zum einen körperfremde anabole Wirkstoffe (z. B. Steroidester in Depotpräparaten) und zum anderen körper-eigene Steroide analysiert werden (z. B. Testosteron und Nandrolon beim Hengst). In verschiedenen Applikationsversuchen wurde gezeigt, dass durch eine Haaranalyse der Nachweis bis zu einem Jahr möglich ist. Für die endogene Nandrolonmenge in Schweifproben von unbehandelten Hengsten wurde eine signifikante Altersabhängigkeit festgestellt. Die ermittelten physiologischen Höchstkonzentrationen für Nandrolon betragen zwischen 1,1 pg/mg bei Junghengsten (1-3 Jahre) und 3,1 pg/mg bei Althengsten (11-20 Jahre). Die Bestimmung von Nandrolon in Haarproben erwies sich für die Körungskontrollen bei Junghengsten als ein geeignetes Verfahren zur Detektion einer exogenen Zufuhr. Die Untersuchung von Haaren ist zum Langzeitnachweis als Alternative gegenüber Blut- und Urinanalysen vorzuziehen, auch wenn sich retrospektiv nicht alle Fragen zum Behandlungsablauf präzise klären lassen (z. B. Angaben zur Dosierung oder zum genauen Applikationszeitpunkt). Das neu etablierte Verfahren ist außerdem die Methode der Wahl, wenn die Verfügbarkeit der übrigen Probematerialien eingeschränkt bzw. eine einfache und schnelle Beprobung erforderlich ist. Es wird bereits zur Medikationskontrolle bei Zuchthengsten sowie bei speziellen forensischen Untersuchungen eingesetzt.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der berührungslosen Schweißdetektion im Fahrzeug als Bestandteil der automatisierten Klimasteuerung. Für die Erkennung von Schweiß wird eine Wärmebildkamera herangezogen, da austretender Schweiß durch Entzug der Verdampfungswärme die Haut abkühlt und daher auf dem Wärmebild zu sehen ist. Die Ergebnisse basieren auf verschiedenen Studien, in denen 20 Probanden ein sportliches Training absolvieren mussten, um ins Schwitzen zu kommen. Dabei wurde in regelmäßigen Abständen nach dem Schweißstatus gefragt und der Kopfbereich im Wärmebild aufgenommen. Für die Auswertung wurde der Stirnbereich auf dem Wärmebild explorativ untersucht, da dieser meistens nicht von Haaren oder Kleidung bedeckt ist. Der Stirnbereich wurde dann für verschiedene Schweißzustände betrachtet und die Temperaturdifferenz zwischen maximaler und minimaler Temperatur, sowie die festgestellte Fleckigkeit anhand einer räumlichen Frequenzanalyse analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass anhand der 2D-Fouriertransformation, mit anschließender Bildung des radialen Mittelwerts aus dem Powerspektrum, die beste Unterscheidung zwischen einem schwitzenden und nicht schwitzenden Insassen gemacht werden können. Speziell bei der Betrachtung eines Pixelbereichs von 21 Pixel x 21 Pixel auf der Stirn konnte mithilfe der Signalentdeckungstheorie eine Treffer-Rate von 95 % unter 5 % falschen Alarmen festgestellt werden. Das bedeutet, dass es möglich ist, anhand eines Wärmebilds der Stirn das Schwitzen bei einem Insassen im Fahrzeug mit einer Sicherheit von 95 % zu erkennen.

Die missbräuchliche Anwendung von anabolen Substanzen erfolgt mit dem Ziel eines verstärkten Muskelaufbaus - im Sport zur Leistungsverbesserung, in der Tierzucht zum Erreichen von Zuchtidealen oder bei der Masttierhaltung zur Produktivitätssteigerung. Bisher wurden Doping- oder Medikationskontrollen zum Nachweis von anabolen Steroidhormonen üblicherweise im Urin bzw. im Blut durchgeführt. Für bestimmte Fragestellungen kann der analysierbare Zeitraum allerdings unzureichend sein oder aber die Untersuchungsmaterialien sind unter praktischen Gegebenheiten nur eingeschränkt verfügbar. Das Sammeln von Urinproben ist beispielsweise bei Zuchthengsten nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand realisierbar. Haare stellen in solchen Situationen eine Alternative dar, da sich das Entnahmeverfahren unkompliziert gestaltet und bei einer entsprechenden Haarlänge die eingelagerten Fremdstoffe länger als in Urin- oder Blutproben detektierbar sein sollten. In der vorliegenden Arbeit wurde ein effektiver Langzeitnachweis für insgesamt 11 anabole Substanzen in Pferdehaar-Proben mittels GC-HRMS und GC-MS/MS entwickelt (Nachweisgrenzen zwischen 0,1 und 5,0 pg/mg). Dabei können zum einen körperfremde anabole Wirkstoffe (z. B. Steroidester in Depotpräparaten) und zum anderen körper-eigene Steroide analysiert werden (z. B. Testosteron und Nandrolon beim Hengst). In verschiedenen Applikationsversuchen wurde gezeigt, dass durch eine Haaranalyse der Nachweis bis zu einem Jahr möglich ist. Für die endogene Nandrolonmenge in Schweifproben von unbehandelten Hengsten wurde eine signifikante Altersabhängigkeit festgestellt. Die ermittelten physiologischen Höchstkonzentrationen für Nandrolon betragen zwischen 1,1 pg/mg bei Junghengsten (1-3 Jahre) und 3,1 pg/mg bei Althengsten (11-20 Jahre). Die Bestimmung von Nandrolon in Haarproben erwies sich für die Körungskontrollen bei Junghengsten als ein geeignetes Verfahren zur Detektion einer exogenen Zufuhr. Die Untersuchung von Haaren ist zum Langzeitnachweis als Alternative gegenüber Blut- und Urinanalysen vorzuziehen, auch wenn sich retrospektiv nicht alle Fragen zum Behandlungsablauf präzise klären lassen (z. B. Angaben zur Dosierung oder zum genauen Applikationszeitpunkt). Das neu etablierte Verfahren ist außerdem die Methode der Wahl, wenn die Verfügbarkeit der übrigen Probematerialien eingeschränkt bzw. eine einfache und schnelle Beprobung erforderlich ist. Es wird bereits zur Medikationskontrolle bei Zuchthengsten sowie bei speziellen forensischen Untersuchungen eingesetzt.

Background: Patients with Panic Disorder (PD) direct their attention towards potential threat, followed by panic attacks, and increased sweat production. Onés own anxiety sweat odor influences the attentional focus, and discrimination of threat or non-threat. Since olfactory projection areas overlap with neuronal areas of a panic-specific fear network, the present study investigated the neuronal processing of odors in general and of stress-related sweat odors in particular in patients with PD. Methods: A sample of 13 patients with PD with/ without agoraphobia and 13 age- and gender-matched healthy controls underwent an fMRI investigation during olfactory stimulation with their stress-related sweat odors (TSST, ergometry) as well as artificial odors (peach, artificial sweat) as non-fearful non-body odors. Principal Findings: The two groups did not differ with respect to their olfactory identification ability. Independent of the kind of odor, the patients with PD showed activations in fronto-cortical areas in contrast to the healthy controls who showed activations in olfaction-related areas such as the amygdalae and the hippocampus. For artificial odors, the patients with PD showed a decreased neuronal activation of the thalamus, the posterior cingulate cortex and the anterior cingulate cortex. Under the presentation of sweat odor caused by ergometric exercise, the patients with PD showed an increased activation in the superior temporal gyrus, the supramarginal gyrus, and the cingulate cortex which was positively correlated with the severity of the psychopathology. For the sweat odor from the anxiety condition, the patients with PD showed an increased activation in the gyrus frontalis inferior, which was positively correlated with the severity of the psychopathology. Conclusions: The results suggest altered neuronal processing of olfactory stimuli in PD. Both artificial odors and stress-related body odors activate specific parts of a fear-network which is associated with an increased severity of the psychopathology.

Background: Patients with Panic Disorder (PD) direct their attention towards potential threat, followed by panic attacks, and increased sweat production. Onés own anxiety sweat odor influences the attentional focus, and discrimination of threat or non-threat. Since olfactory projection areas overlap with neuronal areas of a panic-specific fear network, the present study investigated the neuronal processing of odors in general and of stress-related sweat odors in particular in patients with PD. Methods: A sample of 13 patients with PD with/ without agoraphobia and 13 age- and gender-matched healthy controls underwent an fMRI investigation during olfactory stimulation with their stress-related sweat odors (TSST, ergometry) as well as artificial odors (peach, artificial sweat) as non-fearful non-body odors. Principal Findings: The two groups did not differ with respect to their olfactory identification ability. Independent of the kind of odor, the patients with PD showed activations in fronto-cortical areas in contrast to the healthy controls who showed activations in olfaction-related areas such as the amygdalae and the hippocampus. For artificial odors, the patients with PD showed a decreased neuronal activation of the thalamus, the posterior cingulate cortex and the anterior cingulate cortex. Under the presentation of sweat odor caused by ergometric exercise, the patients with PD showed an increased activation in the superior temporal gyrus, the supramarginal gyrus, and the cingulate cortex which was positively correlated with the severity of the psychopathology. For the sweat odor from the anxiety condition, the patients with PD showed an increased activation in the gyrus frontalis inferior, which was positively correlated with the severity of the psychopathology. Conclusions: The results suggest altered neuronal processing of olfactory stimuli in PD. Both artificial odors and stress-related body odors activate specific parts of a fear-network which is associated with an increased severity of the psychopathology.