O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados. / Effluent treatment process by sludge activated is one of the most used processes of treatment all over the world, mainly because of the quality of the final effluent. However, this process is a biological one, and so, it depends on the bacterial activity to the stabilization of the organic matter of the sewage. Considering this, it is necessary to maintain the ideal conditions to the survival and proliferation of the bacteria responsible for the process. This work considered two parameters to evaluate the influence of the salinity in the sludge activated processes; these parameters are widely used in research, however, little used for the monitoring of the Wastewater Treatment Plants. The objectives of this work are to investigate the influence of the salinity through the respirometry test and the biological quality of the sludge. The results of the metabolic activity are presented in graphics, in terms of Oxygen Uptake Rate and percentage of inhibition. The results of the biological quality are presented in numbers by 0 to 10 according to the Mandonis Index (1994). The results show the intoxication of the sludge activated in saline concentrations higher than 5 g/L of NaCl in the saline shock, and it seems that efficiency do not get better even after 96 hours. The results suggests that the respirometry test and the biological quality test are efficient and complementary to the evaluation of salinity in the sludge activated processes.

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O processo de tratamento de efluentes por lodos ativados é um dos processos de tratamento mais difundido em todo o mundo, devido principalmente a qualidade do efluente obtido. Entretanto, trata-se de um processo biológico dependente da atividade bacteriana para a estabilização da matéria orgânica proveniente dos esgotos e com isso, se faz necessária a manutenção das condições ideais para a sobrevivência e proliferação das bactérias e dos outros microrganismos envolvidos neste processo. Efluentes salinos causam um grande distúrbio na atividade celular dos microrganismos presentes neste processo. A análise biológica do lodo e a taxa de consumo de oxigênio são testes rápidos, práticos, baratos e sem geração de resíduos químicos e que foram adotados neste trabalho para acompanhar a eficiência do processo. Esses dois parâmetros são amplamente utilizados em pesquisas, porém ainda é sub-utilizado para efetivo monitoramento de Estações de Tratamento de Esgotos. Este presente trabalho investigou a influência da salinidade nos processos de lodos ativados através de parâmetros que levam em consideração a atividade metabólica dos organismos aeróbios e através do monitoramento da comunidade de protozoários indicadores biológicos do lodo ativado, os testes de respirometria e os testes da análise biológica do lodo, respectivamente. Os resultados da atividade metabólica são apresentados em forma de gráficos, em termos de taxa de consumo de oxigênio específico e porcentagem de inibição. Os resultados da qualidade biológica são apresentados em números de 0 a 10 de acordo com o Índice de Madoni (1994). Os resultados demonstraram a imediata intoxicação dos lodos ativados em concentrações de sal a partir da concentração mínima utilizada neste trabalho, que foi de 5 gL de NaCl. Para entender melhor o processo de intoxicação foi realizado experimentos de 96 horas de monitoramento após o choque de cloreto de sódio nos reatores com lodos ativados, os resultados não demonstraram melhoria no processo. Os resultados sugerem que os testes de taxa de consumo de oxigênio em consonância com os testes da qualidade biológica são eficientes e complementares para a avaliação da influência da salinidade no processo de lodos ativados. / Effluent treatment process by sludge activated is one of the most used processes of treatment all over the world, mainly because of the quality of the final effluent. However, this process is a biological one, and so, it depends on the bacterial activity to the stabilization of the organic matter of the sewage. Considering this, it is necessary to maintain the ideal conditions to the survival and proliferation of the bacteria responsible for the process. This work considered two parameters to evaluate the influence of the salinity in the sludge activated processes; these parameters are widely used in research, however, little used for the monitoring of the Wastewater Treatment Plants. The objectives of this work are to investigate the influence of the salinity through the respirometry test and the biological quality of the sludge. The results of the metabolic activity are presented in graphics, in terms of Oxygen Uptake Rate and percentage of inhibition. The results of the biological quality are presented in numbers by 0 to 10 according to the Mandonis Index (1994). The results show the intoxication of the sludge activated in saline concentrations higher than 5 g/L of NaCl in the saline shock, and it seems that efficiency do not get better even after 96 hours. The results suggests that the respirometry test and the biological quality test are efficient and complementary to the evaluation of salinity in the sludge activated processes.

Utifrån syftet att få en bild av hur samtal om matematik i skolår 9 ser ut har begrepp som initativ-respons-uppföljning (IRU), uptake, lotsning, testfrågor, autentiska frågor, talartid, nominering, dispreferens, uppbackning och minimal respons använts för att jämföra lära­rens genomgångar med de enskilda handledningssamtal läraren har med eleverna. Mate­rialet har samlats in genom video- och ljudupptagning under tre lektioner. Samtalen är att betrakta som institutionella samtal. Resultatet visar att iru-strukturen ofta finns under både genomgång och handledning och därmed också mönstret med testfrågor och svar. Det som skiljer situationerna åt är främst att lärarens andel av talartiden är lägre i handlednings­samtalen, som därmed framstår som aningen mer jämlika, vilket också visar sig i uppback­ningar och stundtals täta minimala responser. I uppsatsen diskuteras om lärarens sätt att ställa frågor har betydelse för elevernas inlärning. / C-uppsats

O objetivo desse estudo foi averiguar a possibilidade de se estimar os componentes anaeróbios do déficit máximo acumulado de oxigênio (MAOD) utilizando apenas o consumo de oxigênio (VO2). Adicionalmente, foi proposto um método alternativo que não necessita utilizar a extrapolação do VO2 do exercício submáximo para estimar a demanda de O2 para o exercício supramáximo. Para tanto, dez sujeitos fisicamente ativos foram submetidos aos seguintes testes: a) teste progressivo até a exaustão para determinar a carga correspondente ao consumo de oxigênio (WVO2max); b) seis testes de cargas constantes com intensidades abaixo da WVO2max (40-90% WVO2max); c) um teste a 110% da WVO2max; d) teste anaeróbio de Wingate. A fração do metabolismo anaeróbio alático foi estimada pela fase rápida do excesso do VO2 após o exercício (EPOCRÁPIDO), ao passo que a fração do metabolismo anaeróbio lático foi determinada tanto pela diferença entre MAOD e o EPOCRÁPIDO (MAODLA-1) como pelo acúmulo de lactato no sangue (MAODLA-2). O MAODMOD foi calculado pela somatória do EPOCRÁPIDO com MAODLA-2. Os principais resultados foram: a) as estimativas das contribuições do metabolismo anaeróbio lático não eram estatisticamente diferentes (MAODLA-1 = 2,40 ± 0,66 l; MAODLA-2 = 2,20 ± 0,4 l; p > 0,05); b) similarmente, os resultados do MAOD (3,03 ± 0,62 l) MAODMOD (2,84 ± 0,41) não eram significativamente diferentes (p > 0,05); c) foram detectadas correlações positivas entre MAODMOD, EPOCRÁPIDO, MAODLA-2 e os índices do teste de Wingate; d) os valores percentuais do EPOCRÁPIDO e do MAODLA-1 eram 22 ± 9% e 78 ± 9%, respectivamente. Esses resultados sugerem que os componentes anaeróbios do MAOD podem ser estimados satisfatoriamente utilizando somente o VO2 e que o MAOD pode ser determinado mediante MAODmod / The objective of this study was ascertain the possibility of estimate the anaerobic components of the maximal accumulated oxygen deficit (MAOD) used only oxygen uptake (VO2). In addition, was proposed an alternative method (MAODMOD) to determine the MAOD without using the extrapolation from submaximal VO2 to estimate the O2 demand of supramaximal exercise. Thus, ten subjects physically active performed the following tests: a) a maximal incremental exercise test for the measurement of the power output correspondent to maximal oxygen uptake (WVO2max); b) six submaximal tests with intensities bellow of the WVO2max (40-90% WVO2max); c) a supramaximal test at 110% WVO2max; d) Wingate anaerobic test. The fraction of the anaerobic alactic metabolism was calculated based on the fast component of excess post-exercise oxygen uptake (EPOCRÁPIDO), although the fraction of the anaerobic lactic metabolism was calculated based on both difference between MAOD and EPOCRÁPIDO (MAODLA-1) and changes in net blood lactate accumulation (MAODLA-2). MAODMOD was calculated by the sum of the EPOCRÁPIDO with the MAODLA-2. The main results were: a) non significant difference was found between the anaerobic lactic estimates (MAODLA-1 = 2,40 ± 0,66 l; MAODLA-2 = 2,20 ± 0,4 l; p > 0,05); b) similarly, there was no significant difference (p > 0,05) between MAOD (3,03 ± 0,62 l) and MAODMOD (2,84 ± 0,41); c) positive and significant correlation were detected between MAODMOD, EPOCRÁPIDO, MAODLA-2 and the indices of the Wingate anaerobic test (p < 0,05); d) the mean of the percentage values of the EPOCRÁPIDO and MAODLA-1 were 22 ± 9% e 78 ± 9%, respectively. These data suggest that the anaerobic components of the MAOD can be satisfactorily estimated using only the VO2 and that the MAOD can be determined using the MAODmod

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A clinical trial was conducted with 62 patients, aged 22-71 years. Body composition was estimated by vectorial bioelectrical impedance and anthropometric measures. Respiratory muscle strength was assessed by manometer to obtain the maximal inspiratory (Pimax) and expiratory pressures (Pemax). Pulmonary function and classification of respiratory disorders were examined by spirometry. Cardiorespiratory fitness was assessed by cardiopulmonary exercise test performed on a treadmill using the Bruce protocol which was adapted to estimate peak oxygen uptake ( peak OV 2  ). The aspects of quality of life were assessed by questionnaire KDQOL - SF (Kidney Disease Quality of Life - Short Form). The IMT was held for six months during the sessions and always at the first two hours of hemodialysis. Two training devices were used: a specific trainer and a respiratory incentive associated with two breathing exercises. The respiratory function of patients was evaluated before, during and after the inspiratory muscle training. The results were presented in three studies. In the first study, the comparison of body composition between hemodialysis patients and healthy subjects indicated differences for triceps skin fold (p<0.001) and arm circumference (p<0.001), but not for arm muscle circumference and area. The vectorial bioelectrical impedance indicated patients in dehydration and reduced body cell mass when compared with healthy subjects. In the second study was analyzed the usefulness of respiratory parameters to detect patients with poor functional capacity ( peak OV 2  below 70 % of predicted). The Pimax (β=-0.037, p=0.014) and percentage of predicted forced vital capacity - FVC % (β=-0.056, p=0.025) were significant to identify patients with poor functional capacity predictors and the ROC curve established cutoff points for MIP (<74 cmH2O) and % FVC (<79%). In the third study were verified the effects of IMT on respiratory muscle strength, lung function and quality of life of hemodialysis patients. After training muscle strength was found significant increase in respiratory strength in both groups. The group that used incentive spirometry had greater increment to inspiratory strength (39.80%) than the group that used the specific trainer (28.30%). The aspects related to quality of life, found significant differences for the dimensions cognitive function (p=0.03), sexual function (p=0.009) and social function (p=0.04) in the group that trained with specific trainer, and to physical function (p=0.03) in the group that trained with incentive spirometry. The results of this study show that male patients in hemodialysis exhibit differences in body composition when compared with healthy subjects; inspiratory muscle strength and percent of vital capacity predicted for age can be used as predictors of poor functional capacity in this group of patients; and finally, inspiratory muscle training improved inspiratory muscle strength and aspects related to the quality of life of the two trained groups. / A doença renal crônica (DRC) e o seu tratamento, hemodiálise, estão associados com o surgimento de comorbidades, tais como, alterações hormonais, aumento da resposta inflamatória, as doenças cardiovasculares e a desnutrição energético-protéica, com consequente perda de tecido muscular. Essa perda reduz a força muscular respiratória e a função pulmonar e culmina na reduzida capacidade funcional, aptidão cardiorrespiratória e qualidade de vida destes pacientes. Considerando o exposto acima, o objetivo deste estudo foi avaliar a composição corporal, a capacidade aeróbia e os efeitos do treinamento muscular inspiratório (TMI) sobre a função respiratória e a qualidade de vida de pacientes do sexo masculino, submetidos à hemodiálise. Foi realizado um ensaio clínico com 62 pacientes, com idade entre 22-71 anos. A composição corporal foi estimada pelas medidas antropométricas e bioimpedância vetorial. A força muscular respiratória foi avaliada a partir da manovacuometria para obtenção das pressões inspiratória (Pimax) e expiratória máximas (Pemax). A função pulmonar e a classificação dos distúrbios ventilatórios foram examinadas pela espirometria. A aptidão cardiorrespiratória foi avaliada pelo teste de esforço cardiopulmonar, realizado em esteira e com a utilização do protocolo de Bruce que foi adaptado para estimar o consumo de oxigênio de pico ( pico OV 2  ). Os aspectos relacionados à qualidade de vida foram avaliados pelo questionário KDQOL-SF (Kidney Disease Quality of life – Short Form). O treinamento inspiratório foi realizado por seis meses durante as sessões e sempre nas primeiras duas horas da hemodiálise. Dois dispositivos de treinamento foram utilizados: um treinador específico e um incentivador respiratório associado a dois exercícios respiratórios. Os pacientes foram examinados quanto à função respiratória antes, durante e após o treinamento muscular inspiratório. Os resultados foram apresentados em três estudos. No primeiro estudo a comparação da composição corporal de pacientes em hemodiálise com a de sujeitos saudáveis indicaram diferenças para dobra cutânea tricipital (p<0,001) e circunferência de braço (p<0,001), mas, nenhuma para circunferência e área muscular de braço. A análise da bioimpedância vetorial indicou pacientes em estado de desidratação e redução de massa celular. No segundo estudo foi analisada a utilidade de parâmetros respiratórios para detectar pacientes com pobre capacidade funcional ( pico OV 2  abaixo de 70% do predito). A Pimax (β=-0,037; p=0,014) e a porcentagem predita da capacidade vital forçada - %CVF (β=-0,056; p=0,025) foram considerados preditores significativos para identificar os pacientes com pobre capacidade funcional e a curva ROC estabeleceu os pontos de corte para Pimax (<74 cmH2O) e %CVF (<79%). No terceiro estudo foram verificados os efeitos do TMI sobre função respiratória e a qualidade de vida dos pacientes em hemodiálise. Após o treinamento a força inspiratória aumentou, significativamente, nos dois grupos. O grupo que usou o incentivador respiratório teve maior incremento de força inspiratória (39,80%) que o grupo que utilizou o treinador específico (28,30%). Quanto à qualidade de vida, foram encontradas diferenças significativas para as dimensões função cognitivas (p=0,03), função sexual (p=0,009) e função social (p=0,04) no grupo que treinou com dispositivo específico; e para a dimensão função física (p=0,03) no grupo que treinou com incentivador respiratório. Conclui-se que os pacientes, do sexo masculino, em hemodiálise apresentam diferenças na composição corporal quando comparados com sujeitos saudáveis; a Pimax e a %CVF predita para idade podem ser utilizadas como preditores de pobre capacidade funcional nesse grupo de pacientes; e por último, o TMI melhorou de forma significativa a força inspiratória e os aspectos relacionados à qualidade de vida dos dois grupos treinados.

No presente trabalho, tanino (macromolécula de origem natural) foi utilizado como substituinte de fenol na formulação de matriz fenólica usada na preparação de compósitos, o que é possível devido à presença de anéis fenólicos sua estrutura. Os compósitos de matriz taninofenólica (50% em massa de tanino) apresentaram propriedades mecânicas superiores aquelas dos compósitos de matriz fenólica, quando reforçados pelo mesmo tipo de fibra, mostrando que a substituição de material obtido em larga escala a partir de fonte fóssil (fenol) é viável e pode ser feita por material obtido de fonte renovável (tanino) sem comprometimento de propriedades. Ainda, avaliou-se para propriedades de compósitos com diferentes tipos de reforços (fibras e cargas) através de caracterizações via análise térmica (TG e DSC), análise dinâmico-mecânica, espectroscopia na região do infravermelho, resistência ao impacto, absorção de água e microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de resistência ao impacto indicaram uma melhora de propriedades mecânicas quando da incorporação de fibras vegetais (juta e coco) nos termorrígidos fenólico e taninofenólico, além de mostrar que as fibras de juta reforçam as matrizes taninofenólicas mais eficientemente que as fibras de coco. As cascas da árvore de Acácia Negra, ricas em taninos, também foram utilizadas como agentes de reforço em compósitos na forma de fibras e cargas, obtidos através de desfibramento e pulverização, respectivamente. A utilização destes reforços, em diferentes proporções de massa, em compósitos de matriz taninofenólica (50% de tanino) levou a diferenças nas propriedades do compósito, com destaque para baixa absorção de água. Provavelmente, a presença de taninos no reforço e na matriz levou a intensas interações na interface fibra/matriz, diminuindo o número de vazios que podem alojar moléculas de água. As fibras de coco foram tratadas por ultra-som, a fim de avaliar a influência deste tratamento nas propriedades da fibra e dos compósitos reforçados por elas. As fibras de coco tratadas e não-tratadas foram caracterizadas quanto à composição química, índice de cristalinidade, ensaio de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostraram que o ultra-som é um tratamento promissor, pois modifica a morfologia da superfície das fibras sem levar à degradação química, sendo que a separação dos feixes de fibra que ocorre permite melhor interação fibra/matriz na interface, obtendo-se assim compósitos mais resistentes à água. Outros tratamentos utilizados em trabalhos anteriores a este, como mercerização, diminuem absorção de água dos compósitos por ela reforçados, ao custo de parcial degradação das fibras lignocelulósicas. No presente trabalho, materiais preparados a partir de matéria-prima oriunda de fontes renováveis foram processados, o que vem de encontro aos anseios atuais. Os compósitos obtidos têm potencial para aplicações não estruturais, por exemplo, em partes internas de veículos automotivos. / In the present work, tannin (macromolecule obtained from natural source) was used as substitute of phenol in the formulation of phenolic matrix composites, due to the presence of phenolic rings in its structure. The tanninphenolic matrix composites (50% w/w of tannin) presented mechanical properties better than those of phenolic matrix composites showing that substitution of material obtained in large scale from non-renewable source (phenol) can be done by material obtained from natural source (tannin) without compromising the properties of the composite. The tanninphenolic matrix composites reinforced by different reinforcing agents (fibers and particules) were characterized by different techniques: Izod impact strength, thermogravimetry (TG), differential scanning calorymetry (DSC), infrared spectroscopy (IV), dynamic-mechanical analysis (DMA) and scanning electron microscopy (SEM). The Izod impact strength showed an improvement of mechanical properties due to the incorporation of natural fibres (jute and coir) in the phenolic and tanninphenolic matrices and also the better reinforcement of these matrices by jute fibres, when compared to coir fibres. The barks of Acacia Mimosa (high content of tannin) were also used as reinforcing agents of the tanninphenolic matrices in the forms of fibres and particules. The presence of these reinforcing agents in the matrix led to differences in the properties of the composites, highlighted by its lower water uptake. The presence of tannins in both reinforcing agents and matrix enhanced the fiber/matrix interactions, lowering the voids that increase water uptake. The coir fibres were treated by ultrasound, in order to evaluate the influence of this treatment in the properties of the fibres and, therefore, the composites reinforced with them. Besides chemical composition, all the fibres were characterized by the following techniques: X-ray diffraction, tensile strengh, infrared spectroscopy (IV), and scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that the ultrasound is a promising treatment of fibres for the processing of composites, because it modifies the morphology of the surface of fibres without leading them to chemical degradation. The separation of fiber beams allows enhancement of the fiber/matrix interactions, leading to composites with lower water absorption capacity. Other treatments, such as mercerization, for example, improved the impregnation of the fibres by the pre-polymer, leading to composites with better properties, at expenses of partial degradation of lignocellullosic fibres. In the present work, composites were prepared using material obtained from renewable source, according to the purpose of this work. The obtained composites presents potential for non-structural applications, such as, internal panels of cars, for example.

Le modèle bioénergétique de P.E. di PRAMPERO permet d'expliquer la performance dans les disciplines de locomotion (course à pied, cyclisme, natation, ...) à partir d'une puissance métabolique et d'un indice de la dépense d'énergie par unité de distance parcourue. Néanmoins, pour les épreuves de natation de haute intensité telles que le 100m crawl, le contexte environnemental rend l'estimation de la puissance métabolique d'origine aérobie techniquement difficile. L'objectif de cette thèse est alors de proposer une nouvelle approche des réponses aérobies d'un 100-m nage libre, réalisé dans des conditions les plus proches possible d'une compétition. Le travail expérimental a porté sur des nageurs entraînés. Dans un bassin de 25-m, la procédure propose que les nageurs réalisent une performance sur 100-m nage libre à allure de compétition et trois épreuves (25m, 50m, 75m) réitérant les mêmes allures intermédiaires que celles du 100-m. VO2 est mesuré avant et juste après chaque épreuve, pendant 1min, par rétro-extrapolation. Les valeurs de VO2 mesurées à la fin des épreuves de 25m, 50m, 75m et 100m permettent de reconstruire la cinétique de VO2 d'une épreuve de 100-m. Les résultats contrastent avec les estimations des cinétiques de VO2 publiées précédemment : VO2 augmente plus vite dans la première moitié de l'épreuve (à 50m, VO2 ≈ 94%VO2max), atteint 100 %VO2max au 75ème mètre de l'épreuve puis chute de 7% sur le dernier 25-m. Une estimation de la contribution relative du métabolisme aérobie montre également des valeurs plus importantes que celles publiées jusqu'à ce jour, du fait de l'atteinte précoce de VO2max en cours d'épreuve. / The bioenergetic model proposed by P.E. di PRAMPERO explains performance in most human locomotions (running, cycling, swimming, ...) using indexes of metabolic power and energy cost of locomotion. Nevertheless, for 100-m front crawl events, environmental conditions make the aerobic power measurement difficult. The main purpose of this thesis is therefore to propose a new procedure to estimate aerobic responses during a 100-m front crawl event, performed in competition conditions. Trained swimmers participated to this study. In a 25-m swimming pool, the procedure includes a 100-m front crawl performance in competition conditions, and then, three tests (25-m, 50-m, 75-m) following the pacing strategy of the 100-m event. VO2 is not measured during the tests, but before and just at the end of each test with a breath-by-breath method. Each post-test VO2 (after 25m, 50m, 75m and 100m) allows to reconstruct the VO2 kinetics of the 100-m performance. The results differ from previous studies in that VO2 increases faster in the first half of the race (at 50m, VO2 ± 94%VO2max), reaches VO2max at the 75th meter; then a decrease in VO2 corresponding to 7% of VO2max appears during the last 25m. The estimation of aerobic contribution shows higher values than those previously published, because VO2max is reached very early during the race.

Introduction Performance in cross-country skiing is influenced by the skier’s ability to continuously produce propelling forces and force magnitude in relation to the net external forces. A surrogate indicator of the “power supply” in cross-country skiing would be a physiological variable that reflects an important performance-related capability, whereas the body mass itself is an indicator of the “power demand” experienced by the skier. To adequately evaluate an elite skier’s performance capability, it is essential to establish the optimal ratio between the physiological variable and body mass. The overall aim of this doctoral thesis was to investigate the importance of body-mass exponent optimization for the evaluation of performance capability in cross-country skiing. Methods In total, 83 elite cross-country skiers (56 men and 27 women) volunteered to participate in the four studies. The physiological variables of maximal oxygen uptake (V̇O2max) and oxygen uptake corresponding to a blood-lactate concentration of 4 mmol∙l-1 (V̇O2obla) were determined while treadmill roller skiing using the diagonal-stride technique; mean oxygen uptake (V̇O2dp) and upper-body power output (Ẇ) were determined during double-poling tests using a ski-ergometer. Competitive performance data for elite male skiers were collected from two 15-km classical-technique skiing competitions and a 1.25-km sprint prologue; additionally, a 2-km double-poling roller-skiing time trial using the double-poling technique was used as an indicator of upper-body performance capability among elite male and female junior skiers. Power-function modelling was used to explain the race and time-trial speeds based on the physiological variables and body mass. Results The optimal V̇O2max-to-mass ratios to explain 15-km race speed were V̇O2max divided by body mass raised to the 0.48 and 0.53 power, and these models explained 68% and 69% of the variance in mean skiing speed, respectively; moreover, the 95% confidence intervals (CI) for the body-mass exponents did not include either 0 or 1. For the modelling of race speed in the sprint prologue, body mass failed to contribute to the models based on V̇O2max, V̇O2obla, and V̇O2dp. The upper-body power output-to-body mass ratio that optimally explained time-trial speed was Ẇ ∙ m-0.57 and the model explained 63% of the variance in speed. Conclusions The results in this thesis suggest that V̇O2max divided by the square root of body mass should be used as an indicator of performance in 15-km classical-technique races among elite male skiers rather than the absolute or simple ratio-standard scaled expression. To optimally explain an elite male skier’s performance capability in sprint prologues, power-function models based on oxygen-uptake variables expressed absolutely are recommended. Moreover, to evaluate elite junior skiers’ performance capabilities in 2-km double-poling roller-skiing time trials, it is recommended that Ẇ divided by the square root of body mass should be used rather than absolute or simple ratio-standard scaled expression of power output. / <p>Incorrect ISBN in printed thesis: 973-91-7601-270-3</p>

Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) techniques offer the opportunity to understand the physiological processes involved in the distribution of the contrast agent in vivo. This work utilises a liver specific contrast agent (gadoxetate) and demonstrates the potential use of these techniques to study transporter-mediated process in vivo. In vitro experiments investigated gadoxetate’s interaction with uptake and efflux transporters at the cellular level, ideally a prerequisite to understand the contribution of transporter proteins in in vivo pharmacokinetics. MRI was used to measure the accumulation of gadoxetate in fresh rat hepatocytes. Furthermore, LC-MS/MS methodology was optimised in conjunction with two in vitro systems to determine the role of transporters in gadoxetate uptake and efflux. HEK-OATP1B1 transfected cells were used to optimise the LC-MS/MS technique and Caco-2 cell monolayers were used to examine whether gadoxetate is a substrate of the efflux transporters, Pgp and BCRP. Subsequent studies demonstrated the use of DCE-MRI techniques to study transporter-mediated processes. Two pharmacokinetic models were proposed to quantify the uptake and efflux of gadoxetate in vivo. The suitability of the models in describing the liver concentration profiles of gadoxetate was assessed in pre-clinical and clinical reproducibility studies. Further pre-clinical experiments demonstrated the ability of the proposed DCE-MRI techniques to monitor changes in the uptake and efflux rate estimates of gadoxetate into hepatocytes, through co-administration of the transporter inhibitor, rifampicin, at two doses. The work presented demonstrates the potential use of DCE-MRI techniques as a diagnostic probe to assess transporter-mediated processes and drug-drug interactions (DDIs) in vivo.