River water is used for a range of purposes, for example irrigation, laundry, hygiene, mining of sand, as drinking water and for disposal of wastes and wastewater. These anthropogenic activities, along with agriculture and the local climate and geology will have effects on the water quality, and by extension the people living in the area. This study intends to evaluate the water quality of Likangala River, which is a perennial river in southern Malawi, during hot dry season linking it to the activities present in the direct vicinity of the urban segment of the river. A small land use survey was carried out, and eight points for water sampling chosen for analysis of a set of physio-chemical water quality parameters. Also an estimate of the water discharge of the time was made. It was found that most parameters were within the guidelines for drinking water set up by WHO (2011) and Malawi Bureau of Standards (MBS, 2008), although turbidity, manganese, iron, chromium and lead showed elevated levels. Some, but not all, parameters showed a trend with low values upstream the city and higher values downstream (except pH with a inverse trend), and almost all parameters were significantly higher in the effluents from the Zomba Sewage Works, and also directly afterwards. / Flodvatten används för en rad olika ändamål, exempelvis bevattning, tvätt, hygien, utvinning av sand, som dricksvatten och för avyttrande av avfall och avloppsvatten. Dessa mänskliga verksamheter, tillsammans med effekter av jordbruk samt det lokala klimatet och geologin kommer att påverka vattenkvaliteten, och i förlängningen de människor som bor i området. Denna studie avser att utvärdera vattenkvaliteten i Likangala, som är en flod i södra Malawi, under heta torrperioden och koppla denna till de verksamheter som finns i dess direkta närhet längs den urbana sträckningen av floden. En liten kartläggning av markanvändning genomfördes, och åtta platser för vattenprovtagning valdes ut för analys av ett antal fysio-kemiska vattenkvalitets- parametrar. Också en uppskattning av vattenföring gjordes. Det visade sig att de flesta parametrar var inom riktlinjerna för dricksvatten som inrättats av WHO (2011) och Malawi Bureau of Standards (MBS, 2008), även om turbiditet, mangan, järn, krom och bly visade förhöjda halter. Vissa, men inte alla, parametrar visade en trend med låga värden uppströms staden och högre värden nedströms (förutom pH med en inverterad trend), och nästan alla parametrar var betydligt högre i spillvattnet från Zomba vattenreningsverk, och även direkt efteråt.

Psychosocial factors have been advanced as an explanation for the development of chronic disability in 20 to 30% of patients treated by lumbar disc surgery. Aims: The overall aim of this thesis was to study the role of psychosocial factors in patients undergoing first-time lumbar disc surgery in relation to the outcome of both surgery and subsequent physiotherapy. Methods: Sixty-nine patients with lumbar disc herniation undergoing first-time disc surgery participated in the studies; in addition, Study I included 162 knee patients for comparison. Psychosocial factors were assessed preoperatively, as was the activation of the physiological stress response system. Pain, disabil-ity and quality of life were assessed before, and 3 and 12 months after surgery. Coping and kinesiophobia were analysed before and one year after surgery. The results of two different postoperative training programmes were compared. Results: There were no differences between disc and knee patients regarding the presence of psychosocial stress factors preoperatively (Study I). Disc patients with low diurnal cortisol variability had lower physical function, perceived fewer possibilities to influence their pain and were more prone to catastrophise than patients with high diurnal cortisol variability (Study II). The results of clinic-based physiotherapy and home training did not differ regarding postoperative disability and pain 3 months after surgery. The home-based group had less pain and higher quality of life in comparison to the clinic-based group 12 months after surgery (Study III). Patients’ expectations of returning to work could best predict pain, disability, quality of life and sick leave one year after surgery (Study IV). Psychosocial factors were only weakly asso-ciated to pain, disability, quality of life and sick leave preoperatively. However, these associations were stronger in patients with residual pain one year after surgery. Conclusion: Psychosocial factors and, in particular, patients’ expectations regarding outcome are associated with the results of lumbar disc surgery. Assessing psychosocial factors preoperatively and developing an active home training programme after surgery could create options leading to better results for these patients.

Poly(lactic acid) (PLA) is a polymer chain consisting of repeating units of lactic acid (LA) used in various biomedical applications because of its biocompatible features. It is commonly used as a subdermal filler and constitutes as the main ingredient in SculptraR, which is a collagen regenerating filler used to treat lipoatrophy of the cheeks or to rejuvenate the skin. The presence of macrophages triggers a foreign body reaction in response to PLA, which in turn prompts fibroblasts to gradually increase collagen fibers in the dermis. This literature study investigates how physical properties such as Mw, morphology, stereochemistry as well as chemical properties, influence the biological response and degradation of PLA. Additionally, a comparison of other bio stimulants, substituents and copolymers were performed. The aim of this study was constructed in collaboration with Galderma. All aspects that were taken into consideration affected the biological response and degradation to some extent. The degradation of the PLLA microspheres has a noticeable correlation to the biological immune response. An increase in the Mw and degree of crystallinity results in a decrease in degradation rate. Morphology greatly influences the immune response and particle size is vital for the degradation as well as biostimulation. The most suitable stereoisomer of PLA is the (L)-form based on both biological response and degradation. Decomposition of PLLA varies depending on the Mw which is affected by the pH of the surrounding environment. Compared to other substances used in biodegradable products, PLLA is regarded as the most auspicious for a durable result. PDLLA has desirable biological responses but is degraded too fast. PDLA is not suitable as a dermal filler due to its inflammatory response and bad collagen regeneration.

Carrots (Daucus carota L. cv. Royal Chantenay) and sweet corn vi (Zea mays L. cv. Iochief) were grown rm the Utah State University's Greenville farm in 1969 and 1970. The soil was fumigated with Telone (a mixture of 1, 3-dichloropropene and other chlorinated hydrocarbons) at the rates of 10, 20, and 30 gal/acre and Nemagon (1, 2-dibromo-3-chloropropane) at the rates of 1, 2, and 3 gal/acre one week before planting. Samples of uniformly mature carrot roots were taken for the studies of total carotenes, β-carotene, total and reducing sugars, respiration, and ultrastructural changes; and those of sweet corn seeds for the studies of total carotenoids , starch, total sugar, and total nitrogen changes. Compared to the controls, carrots grown on fumigated soil had a significantly higher content of total carotenes, β-carotene, and total sugars, and a lower rate of respiration. The electron microscopic study indicated that the carrots from Telone (30 gal/acre) and Nemagon (3 gal/acre) fumigated soil had larger chromoplasts that contained more globuli and crystals than those of the controls. The soil fumigations with Telone and Nemagon also brought about the increase in total carotenoid content in sweet corn seeds.

Made available in DSpace on 2016-04-27T18:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabiana Freddi.pdf: 469843 bytes, checksum: 1655815eac35ba0f632e37d6de683e0b (MD5) Previous issue date: 2010-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The object of this research is the physio-geriatric home care. During the last decades we can observe a large aging population worldwide. This theme was developed from the need to report the clinical experience in home physical therapy home care for elderly patients. The objective of this study is to understand the importance of the physio-geriatric care has on the lives of senior citizens at home in the city of São Paulo. To this end, we used the approach to clinical research through a qualitative field research. The participants are 8 elderly over the age of 70 years (which were: 2 men and 6 women). The procedure of the research involved the collection of testimonies of individuals selected in their homes during the year 2009. This process was carried out by observation and open interviews semi-structured in the form of narratives written in free speech. The results revealed that the importance of this type of intervention is related to the physical benefits gained by older body, but the fact remains that the physio-care geriatric home beyond the simple trade professionals and end extending over a long period time, establishing,a relationship of growth and development with regard to respect, dedication and affection / O objeto de estudo desta pesquisa é o cuidado fisiogerontológico domiciliar. Durante as últimas décadas podemos observar um grande processo de envelhecimento demográfico mundial. Este tema foi desenvolvido a partir da necessidade de relatar a experiência clínica no cuidado fisioterapêutico domiciliar ao paciente idoso. O objetivo principal deste trabalho é compreender a importância que o cuidado fisiogerontológico apresenta na vida de idosos assistidos em domicílio na cidade de São Paulo. Para tanto, foi utilizada a abordagem de investigação clínico qualitativa através de uma pesquisa de campo. Os indivíduos participantes são 8 idosos que apresentam idade superior a 70 anos (sendo eles: 2 homens e 6 mulheres). O procedimento da pesquisa envolveu a coleta de depoimentos dos indivíduos selecionados, em seus próprios domicílios, durante o ano de 2009. Esse processo foi realizado pela observação e por entrevistas abertas semi-estruturadas, em forma de narrativas livres gravadas em voz. Os resultados obtidos revelaram que a importância primordial deste tipo de intervenção tem relação com os benefícios físicos corporais obtidos pelos idosos, porém, foi constatado também, que cuidado fisiogerontológico domiciliar transcende às simples trocas profissionais, e acaba estendendo-se por um longo período de tempo, estabelecendo-se uma relação 'de crescimento e evolução no que se refere a respeito, dedicação e afeto

Wetlands are one of the most productive ecosystems in the world, providing a range of services, including: water quality improvement, flood mitigation, erosion control, habitat, and carbon storage. It is estimated that Tennessee has lost 60% of its original 2 million acres of pre-European settlement wetlands. Recently, increased funding has been made available for wetland restoration and expansion. In response, the Cherokee National Forest has proposed a range of wetland restoration actions within the Paint Creek Watershed to expand and restore some of the existing bogs and fens, including the Cutshaw Bog, a 163,864 m2 wetland located 32 km south of Greeneville, TN. The U.S. Forest Service has proposed a new expanded wetland boundary to result from restoration efforts. However, to assess the potential for success, current wetland indicators based on soil color, texture, depth, drainage, sulfide materials, and iron concentrations were examined. Sampling locations were identified by overlaying a grid, composed of 64 cells, each 40.5 meter by 40.5 meter in size. Soil cores were extracted up to a depth of 0.6 meters from each sampling cell and evaluated in situ for hydric soil properties using the Eastern Mountains and Piedmont Army Corps of Engineers Wetlands Delineation Manual. Soil physical (texture, bulk density, moisture content) and chemical (pH, cation exchange capacity, % base saturation, Nitrogen, Bray II Phosphorus, Iron, Zinc, and Total Carbon Content) properties were evaluated in the laboratory. Results indicated 47% of samples taken within the proposed wetland expansion area currently have hydric soil characteristics and were located along drainage lines. Presence of hydric soils was correlated with soil physicochemical properties including bulk density, moisture content, sulfur and phosphorus concentrations, iron, and other metals. Statistical analyses for the northern section and southern section of the bog were completed separately, as they were physically divided by a French drain structure. Logistic regression models were developed using properties most strongly correlated with the presence of hydric soil. For the northern section, bulk density and iron were retained in the model, while for the southern section, iron was retained. A spatial model for the presence of hydric soil was developed by spatially interpolating the covariates through kriging. Next, a probability map was created from the logistic regression equation with raster math in ArcGIS Pro. Results indicate that Cutshaw Bog’s area cannot be expanded to the original proposed boundary provided by the US Forest Service and a new recommended boundary was delineated from the probability map. The results of this data driven approach will assist the Forest Service in targeted wetland restoration efforts at the Cutshaw Bog.

Aerosol particles directly influence the radiative transfer within the atmosphere by scattering and absorption of solar radiation and indirectly in their role as cloud condensation nuclei (CCN). The influence is subject to uncertainties, which can be reduced by a better understanding of their vertical distribution. The vertical aerosol distribution can be determined by airborne in-situ measurements, e.g., helicopter-borne probes, and ground-based remote sensing methods, e.g., lidar. Using algorithms with underlying assumptions and simplifications, physical and optical aerosol properties can be retrieved from lidar measurements. These derived aerosol properties, such as the CCN number concentration (NCCN), can be validated using direct in-situ measurements. In addition, the optical properties underlying the retrieval algorithms can be validated using Mie theory-based modeling. However, here the ambient humidity of the aerosol must be considered since the hygroscopic growth of the aerosol particles changes their optical properties. In the frame of this dissertation, three peer-reviewed scientific papers were published. The goals were to validate lidar-retrieval-based aerosol properties like NCCN, identify sources of uncertainty in Mie theory-based validation studies, and improve the quality of in-situ measurements, such as those of the aerosol particle light absorption coefficient conducted with filter-based absorption photometers. To this end, a Mie theory-based model was developed to calculate aerosol particles' optical properties in the dry and ambient states. The model input parameters were determined with sophisticated instrumentation deployed on the ground and within airborne measurement platforms during three conducted field campaigns. Lidar-based NCCN and the model were compared with corresponding direct in-situ measurements of aerosol optical and microphysical properties with satisfactory results. Sources of deviations concerning the modeled aerosol particle light absorption were identified; among others, the assumed aerosol mixing state and the consideration of light-absorbing organic aerosol components are key parameters. In addition, the representation of aerosol hygroscopicity in the model was investigated based on different measurement techniques. Possible further sources of uncertainty regarding the comparison with aerosol optical properties measured by lidar were discussed. Regarding the aerosol particle light extinction-to-backscatter ratio, also known as the lidar ratio, the dependence on the ambient relative humidity is shown for the first time by employing in-situ measurements and the developed Mie model. A corresponding parameterization was determined. Previous theoretical considerations from other studies were qualitatively confirmed. In addition, the lidar ratio was determined for the first time based on airborne in-situ measurements for the light of wavelength 1064 nm. Also, employing a laboratory study, the influence of rapid changes in relative humidity on filter-based absorption photometers was quantified. Surprisingly, an opposite effect was observed for two different filter materials. First approaches to correct the observed humidity effect were provided using two parameterizations. The findings are crucial, especially in environments with low aerosol particle light absorption, because the effect can exceed the measured values. The results of this work are an important contribution to the improvement, interpretation, and application of the vertical measurement of aerosol properties.:List of Figures I List of Tables I List of Acronyms II List of Symbols IV 1 Introduction 1 2 Theoretical background 5 2.1 Aerosol particles 5 2.1.1 Microphysical properties 5 2.1.2 Aerosol optical properties 8 2.1.3 Aerosol particles under humidified conditions 11 2.2 Lidar theory 11 2.3 Filter-based aerosol particle light absorption measurements and eBC mass concentration 15 2.4 Mie theory 17 3 Methodology 19 3.1 Measurement site 19 3.2 Mie-model 20 3.3 Field campaign instrumentation 20 3.3.1 Aerosol microphysical properties 22 3.3.2 Aerosol Hygroscopicity and complex refractive index 22 3.3.3 Aerosol optical properties 24 3.4 Filter-based particle light absorption measurements and RH 24 4 Results and Discussion 27 4.1 First publication 27 4.1.1 Re-usage of parts of Master thesis 27 4.1.2 Helicopter-borne observations of continental background aerosol in combination with remote sensing and ground-based measurements 27 4.2 Second publication 57 4.2.1 The effect of rapid relative humidity changes on filter-based aerosol-particle light-absorption measurements: uncertainties and correction schemes 57 4.3 Third publication 75 4.3.1 Measurement report: Comparison of airborne, in situ measured, lidar-based, and modeled aerosol optical properties in the central European background – identifying sources of deviations 75 4.3.2 Supplementary material of “Measurement report: Comparison of airborne, in situ measured, lidar-based, and modeled aerosol optical properties in the central European background – identifying sources of deviations” 105 5 Summary, Conclusions, and Outlook 117 Appendix A 121 Bibliography 123 Acknowledgments i Declaration of Independence iii / Aerosolpartikel beeinflussen den Strahlungstransport in der Atmosphäre durch Streuung und Absorption von solarer Strahlung direkt und indirekt in ihrer Wirkung als Wolkenkondensationskerne (CCN, cloud condensation nuclei). Der Einfluss ist mit Unsicherheiten behaftet, welche unter anderem durch ein besseres Verständnis über deren vertikale Verteilung reduziert werden kann. Die vertikale Verteilung der Aerosole kann mittels luftgetragener in-situ Messungen, z.B. mit helikoptergetragenen Sonden, und bodengebundener Fernerkundungsmethoden, z.B. Lidar, bestimmt werden. Mittels verschiedener Algorithmen, denen jedoch diverse Annahmen und Vereinfachungen zu Grunde liegen, können aus Lidarmessungen mikrophysikalische und optische Aerosoleigenschaften abgeleitet werden. Mittels direkter Messungen können diese abgeleiteten Aerosoleigenschaften, wie z.B. die CCN Anzahlkonzentration (NCCN), überprüft werden. Zudem können die, den Ableitungsalgorithmen zu Grunde liegenden, optischen Eigenschaften mittels Mie-Theorie basierter Modellierung validiert werden. Die Umgebungsfeuchte des Aerosols muss dabei jedoch berücksichtig werden, da auf Grund des hygroskopischen Wachstums die optischen Eigenschaften von Aerosolpartikeln verändert werden. Im Rahmen dieser Dissertation wurden drei begutachteten wissenschaftlichen Artikel publiziert. Die Ziele waren aus Lidarretrievals abgeleitete Aerosolgrößen wie z.B. NCCN zu validieren, Unsicherheitsquellen in Mie-Theorie basierten Validierungsstudien zu identifizieren und die Qualität von in-situ Messungen, wie z.B. die des Lichtabsorptionskoeffizienten von Aerosolpartikeln mittels filterbasierter Absorptionsphotometern, zu steigern. Dazu wurde ein Mie-Theorie basiertes Model entwickelt, welches die optischen Eigenschaften von Aerosolpartikeln im trockenen und Umgebungszustand berechnen kann. Dessen Eingangsparameter wurden mit hochqualitativen Messungen am Boden und in der Luft während dreier Feldkampagnen ermittelt. Korrespondierende in-situ Messungen am Boden und in der Luft verifizierten neben Lidar-basierten NCCN die Modelqualität mit zufriedenstellendem Resultat. Bezüglich der Aerosolpartikellichtabsorption konnte die Wichtigkeit des angenommen Aerosolmischungszustandes und der Berücksichtigung von lichtabsorbierenden organischen Aerosolkomponenten identifiziert werden. Zudem wurde die Repräsentierung der Aerosolhygroskopizität im Model auf Grundlage von verschiedenen Messtechniken untersucht. Mögliche weitere Unsicherheitsquellen bezüglich des Vergleiches mit den von Lidar gemessenen optischen Aerosoleigenschaften wurden diskutiert. Bezüglich des Lichtextinktions-zu-Rückstreuverhältnisses von Aerosolpartikeln, auch Lidarverhältnis (LR), konnte erstmals mit in-situ Messungen und dem entwickelten Mie-Model die Abhängigkeit dieses Parameters gegenüber der relativen Umgebungsfeuchte gezeigt und parametrisiert werden. Theoretische Betrachtungen aus vorherigen Studien wurden qualitativ bestätigt. Auf Basis von luftgetragenen in-situ Messungen konnte erstmalig das LR für Licht der Wellenlänge 1064 nm bestimmt werden. Mittels einer Laborstudie konnte der Einfluss von schnellen Änderungen der relativen Feuchte auf filterbasierte Absorptionsphotometer quantifiziert werden. Überraschenderweise zeigten zwei verschieden Filtermaterialen ein gegensätzlicher Effekt. Erste Ansätze zu der Korrektur des Feuchteeffekts wurden mit zwei Parametrisierungen geliefert. Gerade in Umgebungen mit niedriger Lichtabsorption durch Aerosol kann dies wichtig sein, da der Effekt die Messwerte übersteigen kann. Die Ergebnisse diese Arbeit sind ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung, Interpretation und Anwendung vertikaler Messungen von Aerosoleigenschaften.:List of Figures I List of Tables I List of Acronyms II List of Symbols IV 1 Introduction 1 2 Theoretical background 5 2.1 Aerosol particles 5 2.1.1 Microphysical properties 5 2.1.2 Aerosol optical properties 8 2.1.3 Aerosol particles under humidified conditions 11 2.2 Lidar theory 11 2.3 Filter-based aerosol particle light absorption measurements and eBC mass concentration 15 2.4 Mie theory 17 3 Methodology 19 3.1 Measurement site 19 3.2 Mie-model 20 3.3 Field campaign instrumentation 20 3.3.1 Aerosol microphysical properties 22 3.3.2 Aerosol Hygroscopicity and complex refractive index 22 3.3.3 Aerosol optical properties 24 3.4 Filter-based particle light absorption measurements and RH 24 4 Results and Discussion 27 4.1 First publication 27 4.1.1 Re-usage of parts of Master thesis 27 4.1.2 Helicopter-borne observations of continental background aerosol in combination with remote sensing and ground-based measurements 27 4.2 Second publication 57 4.2.1 The effect of rapid relative humidity changes on filter-based aerosol-particle light-absorption measurements: uncertainties and correction schemes 57 4.3 Third publication 75 4.3.1 Measurement report: Comparison of airborne, in situ measured, lidar-based, and modeled aerosol optical properties in the central European background – identifying sources of deviations 75 4.3.2 Supplementary material of “Measurement report: Comparison of airborne, in situ measured, lidar-based, and modeled aerosol optical properties in the central European background – identifying sources of deviations” 105 5 Summary, Conclusions, and Outlook 117 Appendix A 121 Bibliography 123 Acknowledgments i Declaration of Independence iii

Bakgrund: För att bibehålla hälsa och kroppslig funktion är det viktigt att äldre inte blir stillasittande utan kan fortsätta med sin fysiska aktivitet. Covid-19 pandemin har genom råd och restriktioner påverkat och begränsat vardagen, speciellt för äldre personer då de tillhör riskgrupp, och i vissa fall försvårat för fysisk aktivitet. Syftet med denna uppsats var att undersöka äldres erfarenheter av fysisk aktivitet under Covid-19 pandemin. Metod: Detta är en kvalitativ studie med en induktiv ansats. Kvalitativ innehållsanalys användes för att systematiskt bearbeta 11 individuella intervjuer gjorda på äldre personer med hjälp av en semistrukturerad intervjuguide. Resultat: Deltagarnas erfarenhet av fysisk aktivitet under pandemin belyses i fyra kategorier; Begränsas i urval för fysisk aktivitet genom restriktioner för covid-19, Upplever negativa effekter av pandemin, Skapar strategier för fysisk aktivitet samt Nyttjar personliga förmågor för fortsatt fysisk aktivitet. Resultatet visar att samtliga deltagare har fortsatt vara fysiskt aktiva men har som en följd av pandemin tvingats anpassa livet och aktiviteterna utifrån de förutsättningar som varit. Slutsats: Deltagarna i denna studie påverkades av pandemin i form av att deras vardag begränsades av restriktioner och utbudet av aktiviteter förändrades. De visade dock på god förmåga att anpassa sig och forma nya strategier för att möjliggöra fortsatt fysisk aktivitet. Individens egen motivationsförmåga samt kunskap om betydelsen av fysisk aktivitet möjliggjorde denna anpassning. Erfarenheterna från denna studie kan vara till hjälp för att i framtiden bättre förstå hur äldre ska kunna bibehålla sin fysiska kapacitet och hälsa under en pandemi.

Les douleurs viscérales sont des douleurs diffuses et irradiantes dont le traitement est souvent problématique faute d'étiologie bien identifiée. En particulier, les douleurs abdominales observées dans les troubles fonctionnels digestifs (TFI) s'expriment en l'absence d'atteinte organique ce qui rend difficile la compréhension des mécanismes physio-pathologiques de ces troubles. Cette problématique est un enjeu de santé publique puisque les TFI, et en premier lieu le syndrome de l'intestin irritable (SII), concerneraient 20% de la population occidentale. Les études cliniques fournissent des pistes de recherche sur l'origine des troubles dans les TFI mais sont souvent insuffisantes pour décortiquer leurs mécanismes physio-pathologiques. Les modèles animaux apparaissent comme une voie alternative permettant de tester des hypothèses diverses sur l'origine des douleurs viscérales. Nous avons ainsi utilisé un modèle animal de SII développé au laboratoire, le modèle butyrate, qui se base sur des données cliniques rapportant un excès de butyrate, un acide gras à chaîne courte, dans le côlon des patients atteints de SII. Ce modèle consiste en 6 instillations intra-coliques de butyrate 200mM, réalisées sur une durée de 4 jours, qui induisent une hyper-sensibilité colique (HSC) chez le rat dès la fin des instillations. L'HSC induite par le butyrate est évaluable par le test de distension colo-rectale (DCR). Elle est persistante et ne s'accompagne pas de lésion de la muqueuse colique ce qui est en accord avec les caractéristiques cliniques du SII. Après avoir établi la pertinence du modèle butyrate pour l'étude du SII, l'équipe s'est attaché à l'étude des mécanismes par lesquels le butyrate induit une HSC. Un traitement néo-natal des rats par la capsaïcine, qui permet de détruire les fibres nociceptives de type C, empêche le développement de l'HSC induite par le butyrate chez ces rats devenus adultes. Les afférences coliques de type C transmettent donc le message douloureux viscéral induit par le butyrate. L'objectif premier de ce travail de thèse a été de déterminer par quel mécanisme le butyrate sensibilise ces afférences. Nous avons émis l'hypothèse que le nerve growth factor (NGF), une neurotrophine impliquée dans la nociception et dans les processus d'inflammation neurogène des nerfs entériques dans le SII, pourrait contribuer à la sensibilisation colique. Implication du NGF dans l'HSC Nous avons montré que l'administration répétée d'anticorps anti-NGF (voie i.p.) prévient l'HSC induite par le butyrate, évaluée lors du test de DCR. De plus, nous avons montré par immuno-histo-chimie (IHC) que le NGF est exprimé dans le côlon des rats traités avec du butyrate mais son expression n'y est pas augmentée. En revanche, le NGF est sur-exprimé dans les ganglions rachidiens dorsaux (GRD) innervant le côlon. Ces résultats indiquent que le NGF est impliqué dans l'HSC induite par le butyrate et que son action pourrait s'exercer principalement au niveau du système nerveux périphérique (GRD). En effet, le NGF est impliqué dans le développement des phénomènes d'hyperalgie en induisant l'expression de molécules jouant un rôle clé dans la nociception comme les canaux ioniques. Notre attention s'est portée sur les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) et le transient receptor potential vannilloid1 (TRPV1) car de nombreuses études ont montré l'implication de ces canaux dans les douleurs viscérales et leur modulation par le NGF. Implication des canaux ASIC dans l'HSC Nous avons montré que l'administration d'amiloride (antagoniste des canaux ASIC, voie i.v.) mais pas celle de capsazepine (antagoniste du TRPV1, voie i.p.) prévient l'HSC induite par le butyrate, évaluée lors du test de DCR. L'HSC induite par le butyrate implique donc un mécanisme dépendant des ASIC mais pas de TRPV1. De plus, nous avons montré par RT-PCR semi-quantitative que le niveau d'expression des ARNm des gènes codant les sous-unités ASIC1A et ASIC1B est augmentée dans les GRD des rats butyrate. L'augmentation du niveau d'expression des ARNm a été corrélée à une augmentation de l'expression de la protéine ASIC1A dans les GRD, quantifiée par IHC. En déterminant la proportion de neurones immuno-réactifs (IR) à la protéine ASIC1A, nous avons montré que sa sur-expression est restreinte aux neurones de petit diamètre. Ces résultats montrent que le canal ASIC1A est impliqué dans l'HSC induite par le butyrate. Nous avons ensuite voulu savoir si, en accord avec la bibliographie, la sur-expression de ASIC1A pouvait être la conséquence de celle du NGF. Modulation de l'expression de ASIC1A par le NGF dans l'HSC Nous avons tout d'abord montré par microscopie confocale que le NGF et son récepteur de haute affinité (trkA) sont colocalisés avec ASIC1A dans les neurones sensoriels et en particulier dans ceux exprimant le calcitonin gene-related peptide. Nous avons ensuite montré par IHC et par Western blot que la sur-expression de ASIC1A dans les GRD est prévenue par le blocage du NGF grâce à l'administration répétée d'anticorps anti-NGF (voie i.p.). Ces résultats indiquent que la sur-expression de ASIC1A dans l'HSC induite par le butyrate est dépendante du NGF. Nous pouvons conclure que le NGF et le canal ASIC1A interviennent dans les GRD (et probablement dans les neurones sensoriels de type nociceptif) où ils participent aux phénomènes de sensibilisation concourant au développement de l'HSC induite par le butyrate. Nous ne rapportons pas de variation d'expression du NGF ou de ASIC1A au niveau colique. Ce résultat suggère que la mise en jeu de ces molécules ne se fait pas au niveau des terminaisons libres coliques mais plutôt dans l'élément pré-synaptique de la première synapse nociceptive centrale où elles pourraient amplifier l'activité synaptique médullaire. Nous avons ainsi émis l'hypothèse que l'HSC induite par le butyrate est associée à une sensibilisation centrale de la moëlle épinière (MEp). Sensibilisation centrale dans l'HSC Nous avons utilisé la méthodologie Fos, un marqueur de l'activité neuronale, afin d'évaluer l'état d'excitation de la MEp chez les rats butyrate. L'étude de l'expression spinale de la protéine Fos chez les rats soumis à une DCR nocive répétée a montré que les rats traités avec du butyrate présentent une densité de neurones Fos-IR augmentée par rapport aux rats contrôles dans les couches superficielles de la corne dorsale de la MEp. L'HSC induite par le butyrate s'accompagne spécifiquement du recrutement des segments thoraciques T10-T11-T12 de la MEp dans lesquels nous avons observé une une hyper-réactivité neuronale en réponse à la DCR. De plus, en l'absence de stimulation colique, les rats butyrate présentent hyper-activité basale dans les segments T10-T11-T12. Comme le canal ASIC1A spinal participe aux courants provoqués par un stimulus douloureux, nous avons ensuite voulu savoir si cette hyper-activité de la MEp pouvait être la conséquence d'une transmission synaptique accrue impliquant ASIC1A. Nous avons montré que l'administration de PcTx1 (antagoniste des canaux ASIC1A, voie i.t.) prévient l'HSC induite par le butyrate, évaluée lors du test de DCR. Ce résultat indique que les canaux ASIC1A participent aux mécanismes centraux de l'HSC dans le modèle butyrate. Nous avons également montré par RT-PCR et Western blot que le canal ASIC1A est sur-exprimé dans la MEp des rats butyrate. De plus, il est exprimé dans les neurones spinaux activés par la DCR où il est co-localisé avec Fos. ASIC1A pourrait donc participer à la transmission du message nociceptif viscéral dans la corne dorsale de la MEp. L'expression des ARNm codant les sous-unités ASIC2A et ASIC2B a également été trouvée augmentée dans la MEp par RT-PCR ce qui suggère que l'hyper-excitabilité spinale observée dans le modèle butyrate pourrait résulter d'une augmentation des conductances ioniques générées par l'activation des canaux hétéromériques de type ASIC1/ASIC2. Tout comme à la périphérie, la sur-expression de ASIC1A pourrait être sous dépendance du NGF. Nos résultats montrent en effet que le NGF est exprimé dans la MEp et que l'administration systémique répétée d'anticorps anti-NGF prévient la sur-expression des ARNm et de la protéine ASIC1A dans la MEp des rats traités avec du butyrate. En conclusion, ce travail de thèse suggère que le NGF et le canal ASIC1A jouent un rôle critique dans le développement de douleurs viscérales en contribuant à la fois aux phénomènes de sensibilisations périphérique et centrale. La meilleure compréhension des mécanismes d'interaction ASIC-NGF dans l'HSC pourrait donc ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques dans le traitement des douleurs viscérales d'étiologie inconnue comme le SII en se basant sur des stratégies visant à diminuer l'effet potentialisateur du NGF sur les ASIC.

En Europe, suite à la fermeture de nombreux sites sidérurgiques, une utilisation croissante de laitiers de haut-fourneau d’origine et d’âge variés voit le jour depuis plusieurs années. Cette évolution conduit à une diversification de la composition chimique et minéralogique des laitiers. Connaître l’influence de ces caractéristiques sur la réactivité des laitiers utilisés en substitution du clinker dans les ciments de haut-fourneau (CEM III) devient, dès lors, primordial pour assurer les performances de tels ciments. Dans ce contexte, le présent travail a pour but d’investiguer l’influence de la composition chimique et de l’âge des laitiers sur leur réactivité tant par des essais physico-mécaniques que par une caractérisation physico-chimique et minéralogique de CEM III/B à différentes échéances d’hydratation. L’effet néfaste du vieillissement des laitiers est clairement mis en exergue et son impact diffère selon la composition chimique de départ du laitier. Les ions aluminium engendrent une accélération de l’hydratation et une amélioration des résistances physico-mécaniques à jeune âge mais, à long terme, ils conduisent à une perte de ces dernières. Concernant l’influence des ions titane dans les laitiers, la tendance générale observée est une diminution des performances physico-mécaniques. Sur base de ces résultats, une évaluation de la représentativité de moyens accélérés d’estimation de la réactivité des laitiers est effectuée. Il est mis en évidence que seules les mesures de résistances physico-mécaniques classiques permettent d’évaluer correctement la réactivité des différents laitiers. Une évaluation de la détermination de la teneur en constituants de CEM III/B par la méthode Rietveld est menée par comparaison avec la méthode de dissolution sélective de la norme EN 196-4 et le dosage des constituants par pesée. Moyennant une utilisation adaptée de cette méthode, les résultats obtenus à l’aide de celle-ci sont très encourageants. In Europe, following the closure of many steel plants, an increased use of blast furnace slag (BFS) of various age and origin was born for several years. This evolution leads to a diversification of the chemical and mineralogical composition of the BFS. Knowing the influence of these characteristics on the reactivity of slag used in substitution of clinker in blast-furnace cement (CEM III) becomes, therefore, crucial to ensure the performance of such cements. In this context, this work aims to investigate the influence of chemical composition and age of BFS on their reactivity by both physico-mechanical and physico-chemical and mineralogical characterization of CEM III/B at different times of hydration. The adverse effect of ageing of BFS is clearly highlighted and its impact varies depending on the chemical composition of the BFS. Aluminum ions generate an acceleration of the hydration and improve mechanical strength at early age, but at long term, they lead to a loss of the strength. Regarding the influence of titanium ions in the BFS, the general trend is a decrease of the physical and mechanical performance. Based on these results, an assessment of the representativeness of accelerated means of estimating, the BFS reactivity is done. It is emphasized that only measures of physical and conventional mechanical strength can accurately assess the reactivity of different BFS. An evaluation of the determination of the amount of CEM III/B components by the Rietveld method is based upon comparison with the selective dissolution method from the EN 196-4 norm and components determination by weight. Through appropriate use of this method, the results obtained are very encouraging.