Nuestros resultados previos han mostrado que una sola exposición a un estímulo estresante de elevada intensidad como la inmovilización (IMO) causa una reducción de la respuesta del eje hipotalámico-pituitario-adrenal (HPA) al mismo, pero no a un nuevo, estímulo estresante y este efecto se incrementa con el tiempo transcurrido (días o semanas) entre las dos exposiciones. La menor respuesta al mismo estímulo sugiere que una exposición previa a la IMO es capaz de inducir un cierto nivel de adaptación frente al mismo estímulo. Por lo tanto, la adaptación observada en respuesta al estrés crónico podría ser consecuencia del tiempo transcurrido entre la primera y la última exposición al estrés y no de la repetición del estímulo. Los objetivos del presente trabajo han sido: (a) comparar los efectos a largo plazo de una sola exposición al nado o a la IMO con los efectos de la exposición repetida; (b) estudiar el papel de los glucocorticoides o el miedo generados durante la primera exposición a la IMO en la inducción de los efectos a largo plazo de una sola exposición al estrés. Se utilizaron ratas macho adultas como animales de experimentación y se analizaron los niveles plasmáticos de ACTH, corticosterona y glucosa.No observamos adaptación del eje HPA, pero sí de la glucosa y otras variables, al nado crónico. Una sola exposición al nado no causó efectos a largo plazo en la respuesta del eje HPA al mismo estímulo, en contraposición con lo observado con la IMO. Por ello, decidimos comparar los efectos de una exposición única o repetida a la IMO en animales intactos y en animales adrenalectomizados suplementados con corticosterona en el agua de bebida (ADX+B). En los intactos, los efectos de la exposición repetida a la IMO sobre el eje HPA fueron muy similares a los de una sola exposición, pero en los ADX+B, una sola exposición a la IMO no modificó la respuesta de la ACTH al mismo estímulo, lo que sugiere que los glucocorticoides no serían necesarios para la adaptación a la IMO crónica, pero estarían implicados en la inducción o en la expresión de los efectos a largo plazo. Para profundizar en el papel de los glucocorticoides en la inducción de los efectos a largo plazo se manipuló su efecto biológico durante la primera exposición a la IMO inhibiendo su síntesis con metirapona, bloqueando sus receptores con el RU38486 o potenciando su liberación con la administración de ACTH. Los resultados sugieren que los glucocorticoides podrían estar implicados, aunque sólo parcialmente, en la inducción de los efectos a largo plazo sobre el eje HPA. La manipulación de los niveles de miedo/ansiedad con el fármaco ansiogénico FG7142 antes de la exposición al nado o el ansiolítico diazepam antes de la exposición a la IMO no modificó los efectos a largo plazo del estrés per se, lo que sugiere que el miedo/ansiedad no es un factor importante en la inducción de los efectos a largo plazo. Aunque una sola exposición previa a la IMO protegió parcialmente de la anorexia asociada a una nueva exposición al mismo estímulo, ninguna manipulación experimental fue capaz de modificar el efecto del estrés previo, indicando que los mecanismos neuroquímicos implicados en la inducción de los efectos a largo plazo de la IMO sobre la ingesta y el eje HPA son distintos. La futura caracterización de la respuesta conductual a la IMO podría ser de gran valor para determinar si la exposición a la IMO es un modelo experimental del síndrome de estrés postraumático en humanos. / We have previously observed that a single exposure of rats to severe stressors such as immobilization in wooden boards (IMO) results in a desensitization of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) response to the same, but not a novel, stressor and this process enhances with time (days/weeks) elapsed between the two exposures to the stressor. The lower HPA response to the same stressor suggests that some degree of adaptation developed after a single exposure to IMO and therefore is unclear whether adaptation to chronic repeated IMO may be explained by the time elapsed between the first and the final exposure rather than by repetition of the stressful situation. Thus the purposes of the present work were: (a) to compare the long-term effects of single exposure to forced swimming (FS) or IMO with repeated exposure; (b) to study the role of glucocorticoids or fear generated during the first exposure to IMO on the induction of long-term effects of an acute exposure to the same stressor. Two-month-old male Sprague-Dawley rats maintained under controlled conditions were used. Plasma levels of ACTH, corticosterone and glucose levels were measured. We found no significant adaptation of the HPA axis to chronic FS, but did of glucose and other variables. A single exposure to FS did not cause long-term effects on the responsiveness of the HPA axis to the same stressor in contrast to that observed after IMO. We then studied the effects of single versus repeated exposure to IMO on the HPA response to the same stressor in both sham-operated and adrenalectomized rats maintained with corticosterone in their drinking saline (ADX+B). In sham rats, daily exposure to IMO had similar effects on the HPA axis that a previous single session. In contrast, in ADX+B rats, a reduction of the ACTH response to the stressor was observed in repeated but not single IMO rats. The present result suggest that the glucocorticoids are not mandatory for the development or adaptation of the HPA axis to chronic IMO, but they may be involved in the induction or expression of long-term effects of IMO on the HPA responsiveness to the same stressor. In order to better study the role of glucocorticoids in the induction of long-term effects to IMO, three different experimental approaches were used during the first exposure to IMO: (i) inhibition of corticosterone synthesis with metyrapone; (ii) blockade of glucocorticoid receptors with RU38486; and (iii) potentiation of glucocorticoids release with the concomitant administration of exogenous ACTH. Taken together, the data suggest that glucocorticoids play only a partial role in the induction of long-term effects of IMO on the HPA. To study the contribution of fear/anxiety generated during the first exposure to stress we study the effect of the administration of the anxiogenic drug FG7142 in rats exposed to a moderate stressor (FS) or that of the anxiolytic diazepam in rats exposed to IMO. No effect of drugs was observed, suggesting that fear/anxiety is not one of the factors involved in the induction of the long-term effects of stress on the responsiveness of the HPA axis. Although a previous exposure to IMO was able to induce a partial protection on the effects on subsequent IMO-induced anorexia, neither the manipulation of glucocorticoid levels or function nor the administration of anxiety-related drugs were able to modify this protective effect. These results indicate that neurochemical mechanisms inducing long-term effects of food intake are different from those inducing changes in the HPA axis. The characterization of the behavioural response to IMO may be of value to determine whether or not exposure to IMO is an animal model for post-traumatic stress disorder.

Cada any milers d'hectàrees forestals es destrueixen a causa dels incendis forestals. Investigar quins són els mecanismes que controlen la ignició i la propagació dels incendis forestals és necessari per planificar estratègies eficients de lluita contra els incendis forestals i per establir plans de gestió de les àrees forestals. Durant aquests darrers seixanta anys des del món de la recerca s'han formulat models per descriure el comportament dels focs forestals de superfície, principalment, i en un menor grau els focs de capçades. No obstant, aquests models tenen un punt feble significatiu: cap d'ells ha estat desenvolupat per ser utilitzat com a eina predictiva del comportament del foc després d'actuacions d'atac indirecte amb retardants a llarg termini (o retardants). A més, la majoria de treballs desenvolupats fins ara amb retardants a llarg termini han tingut l'objectiu d'avaluar diferents productes per al seu ús públic per comparació amb un de referència.L'objectiu del present estudi ha estat millorar el coneixement sobre l'efecte dels retardants a llarg termini en el comportament dels incendis forestals. L'efecte dels retardants sobre la intensitat del front de flames ha estat quantificat per a diferents condicions (sense pendent/sense vent, sota la influència del vent, sota la influència del pendent), així com l'efecte dels retardants sobre la calor de combustió del combustible forestal i l'emissivitat de la flama. Avaluar com varien aquests dos últims paràmetres per la presència de retardant al combustible és un primer pas per incloure en els models de propagació l'efecte de les operacions d'atac indirecte amb retardants.Per a les condicions experimentals provades en aquest estudi, hem trobat que la intensitat del front de flames es redueix en un factor de 0.8 per la presència de retardant. També s'ha observat que la quantitat de calor alliberada durant la combustió amb flama es redueix en un factor de 0.18 per la presència de retardants i que l'emissivitat de la flama no es veu afectada per la presència de retardants. Aquests resultats indiquen que la presència de retardant redueix la intensitat del front de flames fonamentalment perquè es redueix la quantitat de calor efectivament alliberada per unitat de massa de combustible, més que perquè les propietats radiatives de la flama es canviïn. / Every year, thousands of hectares of forest are destroyed by wildland fires. It is necessary to investigate the mechanisms that influence the ignition and propagation of wildland fires in order to successfully devise strategies for fighting wildland fires and to establish plans for managing forest areas or grasslands. Researchers have been formulating models to describe surface fires and, to a lesser extent, crown fires, for more than sixty years. However, these models have a significant shortcoming: none of them has been developed for use as a tool to predict fire behavior after indirect attack operations with long-term retardants. Furthermore, most of the work done to date on long-term retardants has been with the goal of evaluating these products for commercial purposes.The goal of the present study was to improve knowledge of the effects of long-term retardants on the spread of forest fires. Retardants' effects on fire intensity were quantified for varying fire situations (no-slope/no-wind, upslope, upwind), together with retardants' effects on the heat of combustion of the fuel and flame emissivity. Assessing how these last two parameters change due to the presence of retardants on the fuel is a first step towards including the effects of indirect attack operations with long-term retardants in propagation models. We found that the presence of retardants reduced fire intensity by a factor of 0.8 under the experimental conditions tested in this study. The amount of heat effectively released during flaming combustion under the presence of retardants was observed to decrease by a factor of 0.18 in comparison with untreated samples and flame emissivity was observed to be unaffected by the presence of retardants. These results indicated that the presence of retardants reduces fire intensity primarily by reducing the amount of heat effectively released per unit mass of fuel, rather than by affecting the radiation properties of the flames.

El nostre país ha estat devastat seriosament pels incendis forestals durant els darrers anys, causant greus conseqüències sobre les persones i el medi ambient i destruint una de les fonts de riquesa i equilibri més preuades del territori. A més, les repercussions econòmiques i socials han estat de gran importància.Aquesta tesi doctoral pretén trobar solucions als greus problemes que els incendis forestals representen al nostre país. Se centra en el camp de l'extinció, i més concretament, en l'aplicació de productes retardants a llarg terminiactuant com a tallafocs químics del front d'incendi. Aquesta és una tècnica d'extinció que ofereix enormes possibilitats d'èxit; amb tot, presenta grans incògnites pel que fa a la seva eficàcia i operativitat, a causa de les importants llacunes existents en el seu coneixement sobretot a mitjana i gran escala.Aquesta tesi té dos objectius específics; d'una banda, el de dissenyar una nova metodologia experimental per a l'estudi de l'efecte dels retardants a llarg termini, que permeti extreure la màxima informació sobre les principals variables que determinen el comportament d'un incendi, i de l'altra, el d'obtenir un model matemàtic que predigui l'efecte d'un tractament retardant sobre un front d'incendi, donats els paràmetres d'aplicació.Per a la consecució d'aquests objectius, ha estat dut a terme un extens programa experimental de laboratori a la Universitat de Coimbra (Portugal) i a la Universitat Politècnica de Catalunya (on ha estat dissenyada i posada en funcionament una instal·lació a tal efecte) i també han estat realitzades dues campanyes experimentals a camp, amb vegetació típicament mediterrània. En aquests experiments han estat implementats diferents sistemes d'adquisició de dades de la velocitat de propagació, la velocitat de combustió, la temperatura i la potència calorífica radiant del front d'incendi.Amb el tractament i anàlisi de les dades experimentals han estat detallats els principals fenòmens físics que ocorren quan un front d'incendi transcorre sota l'efecte duna formulació retardant. Finalment, a partir d'aquesta anàlisi, ha estat validat un model teòric de propagació d'incendis forestals basat en el mecanisme de transferència de calor per radiació. Aquest model ha estat adaptat per tal que pugui contemplar l'efecte del tractament retardant i esdevingui una eina predictiva en aquest sentit. / Forest fires have seriously devastated our region during the last years, causing human and environmental damage and destroying one of the most valuable source of wealth and balance of our country. Their economic and social consequences have been very important.This thesis tries to find solutions to the serious problems originated by wildland fires represent in our country. It is focused on the field of extinction and more specifically on the application of long-term fire retardants, which acts as firebreaks of the fire front. This is an extinction technique that offers great possibilities of success; however, it presents many uncertainties related to its efficacy and operational capacity, due to the lack of knowledge at medium and large scale.This PhD thesis has two main objectives; the first one involves designing a new experimental methodology for the study of the effect of long-term fire retardants, which allows extracting the maximum information on the main fire behaviour variables. The later aims at the achievement of a mathematical model to predict the effect of a certain retardant treatment, applied to a fire front, given its application parameters.Wide laboratory experimental programs have been carried out in the University of Coimbra (Portugal) and in the Politechnic University of Catalunya (where an experimental installation had to be designed and started) and two field experimental campaigns with typical Mediterranean vegetation have been realised as well, in order to achieve these objectives. Different data acquisition systems have been implemented so that rate of spread, combustion velocity, temperatures and heat flux by radiation of the fire front could have been recorded.The main physical phenomena that take place in a fire front treated with a retardant formulation have been detailed by means of data analysis.Finally, a theoretical mathematical model based on the radiative heat transfer mechanism has been validated through this analysis. This model has been adapted aiming at the consideration of retardant treatment effects and the achievement of a predictive tool to evaluate them.

This work proposes an appearance-based SLAM method whose main contribution is the Feature Stability Histogram (FSH). The FSH is built using a voting schema, if the feature is re-observed, it will be promoted; otherwise it progressively decreases its corresponding FSH value. The FSH is based on the human memory model to deal with changing environments and long-term SLAM. This model introduces concepts of Short-Term memory (STM), which retains information long enough to use it, and Long-Term memory (LTM), which retains information for longer periods of time. If the entries in the STM are rehearsed, they become part of the LTM (i.e. they become more stable). However, this work proposes a different memory model, allowing to any input be part of the STM or LTM considering the input strength. The most stable features are only used for SLAM. This innovative feature management approach is able to cope with changing environments, and long-term SLAM. / Este trabajo propone un método de SLAM basado en apariencia cuya principal contribución es el Histograma de Estabilidad de Características (FSH). El FSH es construido por votación, si una característica es re-observada, ésta será promovida; de lo contrario su valor FSH progresivamente es reducido. El FSH es basado en el modelo de memoria humana para ocuparse de ambientes cambiantes y SLAM a largo término. Este modelo introduce conceptos como memoria a corto plazo (STM) y largo plazo (LTM), las cuales retienen información por cortos y largos periodos de tiempo. Si una entrada a la STM es reforzada, ésta hará parte de la LTM (i.e. es más estable). Sin embargo, este trabajo propone un modelo de memoria diferente, permitiendo a cualquier entrada ser parte de la STM o LTM considerando su intensidad. Las características más estables son solamente usadas en SLAM. Esta innovadora estrategia de manejo de características es capaz de hacer frente a ambientes cambiantes y SLAM de largo término.