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Heart Rate Reduction by Ivabradine Improves Aortic Compliance in Apolipoprotein E-Deficient Mice
(2012)
Background: Impaired vascular compliance is associated with cardiovascular mortality. The effects of heart rate on vascular compliance are unclear. Therefore, we characterized effects of heart rate reduction (HRR) by I(f) current inhibition on aortic compliance and underlying molecular mechanisms in apolipoprotein E-deficient (ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup>) mice. Methods: ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice fed a high-cholesterol diet and wild-type (WT) mice were treated with ivabradine (20 mg/kg/d) or vehicle for 6 weeks. Compliance of the ascending aorta was evaluated by MRI. Results: Ivabradine reduced heart rate by 113 ± 31 bpm (∼19%) in WT mice and by 133 ± 6 bpm (∼23%) in ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice. Compared to WT controls, ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice exhibited reduced distensibility and circumferential strain. HRR by ivabradine increased distensibility and circumferential strain in ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice but did not affect both parameters in WT mice. Ivabradine reduced aortic protein and mRNA expression of the angiotensin II type 1 (AT1) receptor and reduced rac1-GTPase activity in ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice. Moreover, membrane translocation of p47<sup>phox</sup> was inhibited. In ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice, HRR induced anti-inflammatory effects by reduction of aortic mRNA expression of IL-6, TNF-alpha and TGF-beta. Conclusion: HRR by ivabradine improves vascular compliance in ApoE<sup>–</sup>/<sup>–</sup> mice. Contributing mechanisms include downregulation of the AT1 receptor, attenuation of oxidative stress and modulation of inflammatory cytokine expression.
In der vorliegenden Arbeit wurden die Funktionsweise und das Lösekraftverhalten von gegossenen Konusteleskopen untersucht und einer Wertung unterzogen. Unter standar-disierten Bedingungen wurden drei Hohlschliffe hergestellt, die in unterschiedlichen Winkeln zur Einschubrichtung auslaufen (γ=17°, 45°, 91°) und mit einem klassischen Konusteleskop (γ=0°) verglichen.
Background: Controversy surrounds the questions whether co-occurring depression has negative effects on cognitivebehavioral therapy (CBT) outcomes in patients with panic disorder (PD) and agoraphobia (AG) and whether treatment for PD and AG (PD/AG) also reduces depressive symptomatology. Methods: Post-hoc analyses of randomized clinical trial data of 369 outpatients with primary PD/AG (DSM-IV-TR criteria) treated with a 12-session manualized CBT (n = 301) and a waitlist control group (n = 68). Patients with comorbid depression (DSM-IV-TR major depression, dysthymia, or both: 43.2% CBT, 42.7% controls) were compared to patients without depression regarding anxiety and depression outcomes (Clinical Global Impression Scale [CGI], Hamilton Anxiety Rating Scale [HAM-A], number of panic attacks, Mobility Inventory [MI], Panic and Agoraphobia Scale, Beck Depression Inventory) at post-treatment and follow-up (categorical). Further, the role of severity of depressive symptoms on anxiety/depression outcome measures was examined (dimensional). Results: Comorbid depression did not have a significant overall effect on anxiety outcomes at post-treatment and follow-up, except for slightly diminished post-treatment effect sizes for clinician-rated CGI (p = 0.03) and HAM-A (p = 0.008) when adjusting for baseline anxiety severity. In the dimensional model, higher baseline depression scores were associated with lower effect sizes at post-treatment (except for MI), but not at follow-up (except for HAM-A). Depressive symptoms improved irrespective of the presence of depression. Conclusions: Exposure-based CBT for primary PD/AG effectively reduces anxiety and depressive symptoms, irrespective of comorbid depression or depressive symptomatology.
Background: To analyze the relation and distribution of mean, systolic and diastolic ocular perfusion pressure (OPP) in telemedical homemonitoring of patients with primary open-angle glaucoma (POAG). Methods: 70 patients with POAG measured intraocular pressure (IOP) and blood pressure at home for a period of 6 months with the Goldmann applanation self-tonometer Ocuton S and the blood pressure device boso medicus PC. Twenty-four-hour profiles were taken every 4 weeks in addition to single measurements in the morning and evening once a week. All measured values were transmitted to an electronic patient record, which calculated OPP by taking systolic, diastolic and mean arterial blood pressure and subtracting IOP. Results: We analyzed 3,282 values of mean, systolic and diastolic OPP. The quantity of values below the risk levels of the Barbados Eye Studies was calculated. We found values lower than the risk levels for LE: 49 (1.5%)/RE: 60 (1.8%) systolic OPP, LE: 1,623 (49.5%)/RE: 1,761 (53.7%) diastolic OPP and LE: 687 (20.9%)/RE: 794 (24.2%) mean OPP. The individual average OPP levels of all 70 patients below the risk levels showed the following distribution: LE: 4 (5.7%)/RE: 6 (8.6%) systolic OPP, LE: 19 (27.1%)/RE: 20 (28.6%) diastolic OPP and LE: 10 (14.3%)/RE: 10 (14.3%) mean OPP. Conclusion: The individual distribution of different OPP values in POAG patients is not easy to interpret for clinical ophthalmologists. Precise practicable guidelines for clinical use still have to be determined.
Background: Alveolar soft-part sarcoma (ASPS) is a rare sarcoma often occurring in young patients that is characterized by the unbalanced translocation der(17)t(X;17) (p11;q25). Although itusuallyshowsan indolent clinical course, the prognosis is usually poor in advanced disease. Since standard chemotherapy regimens used in soft-tissue sarcomas lack efficacy in ASPS, new therapeutic options are needed. We investigated the efficacy of trabectedin, which has demonstrated activity in a variety of cancer types including some of the most prevalent translocation-related sarcomas. Patients and Methods: 7 patients with metastatic or advanced ASPS treated with trabectedin in the Sarcoma Center Berlin-Brandenburg and the University Hospital of Greifswald were analyzed for median progression-free survival (mPFS), overall survival (OS), and therapy-related toxicity. Results: In 6 patients with documented disease progression, disease stabilization was reached with trabectedin; only 1 patient experienced progressive disease. The mPFS and OS were 7 months and 21 months, respectively, since the start of trabectedin treatment. Overall, no severe Common Toxicity Criteria (CTC) grade 3 or 4 toxicity was observed. Conclusions: The poor prognosis of patients with ASPS has so far been due to the unavailability of effective systemic treatments. Trabectedin can be considered the only currently registered drug with clinical activity in this disease.
Background: Among the five somatostatin receptors (sst<sub>1</sub>-sst<sub>5</sub>), the sst<sub>3</sub> receptor displays a distinct pharmacological profile. Like sst<sub>2</sub>, the sst<sub>3</sub> receptor efficiently internalizes radiolabeled somatostatin analogs. Unlike sst<sub>2</sub>, however, internalized sst<sub>3</sub> receptors are rapidly transferred to lysosomes for degradation. Apart from this, very little is known about the clinical relevance of the sst<sub>3</sub> receptor, which may in part be due to the lack of specific monoclonal sst<sub>3</sub> antibodies. Methods: Here, we have extensively characterized the novel rabbit monoclonal anti-human sst<sub>3</sub> antibody UMB-5 using transfected cells and receptor-expressing tissues. UMB-5 was then subjected to immunohistochemical staining of a series of 190 formalin-fixed, paraffin-embedded normal and neoplastic human tissues. Results: Specificity of UMB-5 was demonstrated by detection of a broad band migrating at a molecular weight of 70,000–85,000 in immunoblots from human pituitary. After enzymatic deglycosylation, the size of this band decreased to a molecular weight of 45,000. Tissue immunostaining was completely abolished by pre-adsorption of UMB-5 with its immunizing peptide. In addition, UMB-5 detected distinct cell populations in human tissues like pancreatic islands, anterior pituitary, adrenal cortex, adrenal medulla, and enteric ganglia, similar to that seen with a rabbit polyclonal antibody generated against a different carboxyl-terminal epitope of the sst<sub>3</sub> receptor. In a comparative immunohistochemical study, UMB-5 yielded predominant plasma membrane staining in the majority of pituitary adenomas, pheochromocytomas, and a subset of neuroendocrine tumors. The sst<sub>3</sub> receptor was also present in many glioblastomas, pancreatic, breast, cervix, and ovarian carcinomas. Conclusion: The rabbit monoclonal antibody UMB-5 may prove of great value in the identification of sst<sub>3</sub>-expressing tumors during routine histopathological examinations. Given its unique trafficking properties, these tumors may be potential candidates for sst<sub>3</sub>-directed receptor radiotherapy.
Background: In clinical practice, treatment of genital tract infections is based on administration of either antibiotics or antiseptics. While antibiotics may be applied systemically or topically, antiseptics may be applied only topically. In case of bacterial vaginosis (BV), antibiotic therapy may often be limited and side effects due to systemic administration may develop. Polihexanide (PHMB) is a promising option for the topical treatment of genital tract infections, in particular BV and vaginitis. Method: A systematic search for publications on the use of PHMB for the treatment of genital infections in two electronic databases was performed. Titles, abstracts and citations were imported into a reference database. Duplicates were removed and two reviewers assessed each identified publication separately. Results: Among a total of 204 references, 3 prospective randomized trials were identified. Two trials treated BV infections with PHMB in comparison to clindamycin as antibiotic standard therapy with no significant differences either in safety or in efficacy. The third controlled trial investigated the clinical efficacy of PHMB compared to placebo in the treatment of human papilloma virus. Patients treated with PHMB daily for up to 16-weeks showed significantly higher (52%) clearance of genital warts as compared to patients treated with placebo (4%). Conclusion: PHMB may be a clinically effective alternative for the treatment of BV and human papilloma virus. Although PHMB-based antiseptics are available since the late 90s, controlled trials to investigate its clinical potential for antiseptic treatment are scant. Clinical use of antiseptics for the treatment of infectious diseases should be explored and supported further.
Colonization and infection of wounds represent a major reason for the impairment of tissue repair. Recently, it has been reported that tissue-tolerable plasma (TTP) is highly efficient in the reduction of the bacterial load of the skin. In the present study, the antiseptic efficacy of TTP was compared to that of octenidine hydrochloride with 2-phenoxyethanol. Both antiseptic methods proved to be highly efficient. Cutaneous treatment of the skin with octenidine hydrochloride and 2-phenoxyethanol leads to a 99% elimination of the bacteria, and 74% elimination is achieved by TTP treatment. Technical challenges with an early prototype TTP device could be held responsible for the slightly reduced antiseptic properties of TTP, compared to a standard antiseptic solution, since the manual treatment of the skin surface with a small beam of the TTP device might have led to an incomplete coverage of the treated area.
Background/Aims: Only rather few data on the validity of screening questionnaires to detect problem drinking in adolescents exist. The aim of this study was to compare the performance of the Alcohol Use Disorders Identification Test (AUDIT), its short form AUDIT-C, the Substance Module of the Problem Oriented Screening Instrument for Teenagers (POSIT), and CRAFFT (acronym for car, relax, alone, forget, family, and friends). Methods: The questionnaires were filled in by 9th and 10th graders from two comprehensive schools. All students received an interview using the alcohol section of the Composite International Diagnostic Interview. Alcohol abuse and alcohol dependence according to DSM-IV as well as episodic heavy drinking served as criteria to validate the screening instruments. Results: All 9th and 10th graders (n = 225) of both schools participated. No significant differences were found for areas under the receiver operating characteristic curves ranging from 0.810 to 0.872. Cronbach’s alpha was satisfactory (0.77–0.80) but poor for CRAFFT (0.64). Different cut-offs are discussed. Conclusions: Considering validity as well as reliability, AUDIT, AUDIT-C and POSIT performed well; however, the POSIT is quite lengthy. AUDIT-C showed good psychometric properties and has clear advantages because of its brevity.
Effectiveness of Varenicline as an Aid to Smoking Cessation in Primary Care: An Observational Study
(2012)
Aims: Although varenicline is commonly prescribed in primary care, information on smoking-related comorbidities and the effectiveness of varenicline in this context in Germany is scarce. This study assessed the efficacy and safety of varenicline in a large sample of patients seeking smoking cessation treatment through their general practitioners. The frequency of comorbidities was also evaluated. Methods: This was a 12-week, prospective, observational, non-comparative phase IV trial conducted in Germany. Abstinence rates at week 12 were evaluated by verbal reporting using the nicotine use inventory. Results: Overall, 1,391 subjects were enrolled; 1,177 received study medication and were evaluated for effectiveness and safety. At the end of the study, 71.1% (95% confidence interval 68.5–73.7) of subjects were abstinent. There were a total of 205 all-causality adverse events; 2.2% were classified as serious or severe. There were no fatal adverse events. At inclusion, 66.7% of participants had at least 1 concurrent comorbidity, with chronic obstructive pulmonary disease (35.5%), hypertension (29.6%) and depression (10.4%) being the most commonly reported. Conclusion: These real-world data indicate that varenicline is an effective and well-tolerated smoking cessation treatment when used in the primary care setting including patients with smoking-related comorbidities.
Background: In postoperative sepsis, mortality is increased due to the surgically induced immune dysfunction. Further causes of this traumatic effect on the immune system include burn injuries and polytrauma, as well as endogenous traumata like stroke. Several animal models have been defined to analyse the characteristics of trauma-induced immune suppression. This article will correlate our results from animal studies and clinical observations with the recent literature on postoperative immune suppression. Methods: The previously described model of surgically induced immune dysfunction (SID) was performed in mice by laparotomy and manipulation of the small intestine in the antegrade direction. Blood samples were collected 6 and 72 h following SID to analyse the white blood cell count and corticosterone levels. To assess the postoperative immune status in humans, we analysed expression of HLA-DR on monocytes of 118 patients by flow cytometry prior to and 24, 48 and 72 h after surgery. Results: The postoperative immune suppression in our SID model is characterised by lymphocytopenia and significantly increased corticosterone levels in mice dependent on the degree of surgical trauma. This is comparable to the postoperative situation in humans: major and especially long-lasting surgery results in a significantly reduced expression of HLA-DR on circulating monocytes. Previous studies describe a similar situation following burn injury and endogenous trauma, i.e. stroke. Conclusions: We suggest the completion of our previously published sepsis classification due to the immune status at the onset of sepsis: type A as the spontaneously acquired sepsis and type B as sepsis in trauma-induced pre-existing immune suppression.
Background: To determine the suitability of different superimposed high-frequency jet ventilation (SHFJV) application methods during tracheal bleeding. Objective: To determine the effect of SHFJV on the aspiration of blood during tracheal bleeding. Methods: A test lung was ventilated using SHFJV via a rigid endoscope, a jet laryngoscope and a 4-lumen jet catheter. Packed red blood cells (PRBCs) were injected into the artificial trachea caudally to the rigid endoscope and jet laryngoscope ventilation, and both caudally and cranially during ventilation via the 4-lumen jet catheter, and the migration of PRBCs during ventilation was studied using continuous video recording. Results: Migration of blood into the lower respiratory tract did not occur during SHFJV via the rigid endoscope and jet laryngoscope and via the 4-lumen jet catheter with the bleeding caudal to ventilation source. If the bleeding was cranial to the 4-lumen jet catheter ventilation, migration of blood into the lower respiratory tract was seen when reflux of blood reached the entrainment area. From this area, blood is transported within the jet stream into the lower respiratory tract. Conclusions: SHFJV protects the lower respiratory tract from blood aspiration in case of tracheal bleeding. During SHFJV via the 4-lumen jet catheter, aspiration of blood only occurs if bleeding is localized cranial to the 4-lumen jet catheter ventilation. In case of heavy tracheal bleeding, the jet sources should be positioned cranial to the site of bleeding.
The aim of this study was to analyse the predictive power of several clinical baseline parameters and the de-/remineralisation properties of in vivo etched sites measured with quantitative light-induced fluorescence (QLF) for subsequent 2-year caries increment. At baseline, in 44 children (8.23 ± 1.5 years) two areas (diameter 2 mm) of the buccal surface of a primary posterior tooth were etched with 36% phosphoric acid gel for 1 and 4 min, respectively. The etched sites were analysed immediately after etching (ΔQ1) and 24 h (ΔQ2) later by QLF. Additionally, caries status (deft/DMFT and initial caries), approximal plaque, bleeding on probing, and the patient’s current use of fluorides were recorded. In the 2-year follow-up, 29 children were re-assessed. After clinical examination, the caries increment was calculated (ΔDMFT) and correlated with the baseline clinical variables and the QLF readings. Results showed a significant positive correlation between ΔQ<sub>1 min</sub> and the ΔDMFT (r = 0.44, p = 0.02). The ΔDMFT was significantly correlated with the baseline deft (r = 0.56, p = 0.002), cavitated active caries lesions (r = 0.52, p = 0.003), and filled teeth (r = 0.53, p = 0.003). In a regression analysis the use of fluoridated salt (SC = –0.10) and fluoride gel (SC = –0.14) were negatively associated with ΔDMFT. In conclusion, these findings suggest that the demineralisation properties of the etched sites and the outcome of the 24-hour measurements with QLF are significantly associated with caries increment. Previous caries experience strongly correlated with caries increment in this group of children.
Tetrasomy 9p is a rare chromosomal syndrome and about 30% of known cases exhibit mosaicism. Approximately 50 of the reported cases with tetrasomy 9p mosaicism show a characteristic facial appearance, growth failure, and developmental delay. However, 3 patients with mosaicism for isochromosome 9p and a normal phenotype have also been reported. We report 2 additional cases of clinically normal young females with tetrasomy 9p mosaicism, one of whom also exhibited X chromosome aneuploidy mosaicism leading to an overall of 6 different cell lines. STR analysis performed on this complex mosaic case indicated that the extra isochromosome was of maternal origin while the X chromosome aneuploidy was of paternal origin, indicating a postzygotic event.
Die Fähigkeit Temperaturstress zu wiederstehen gilt als äßerst wichtig für die Fitness eines Individuums oder das Überleben von Arten. Lebewesen müssen daher effektive Mechanismen entwickeln, um unter belastenden Temperaturbedingungen überleben zu können. Reaktionen auf sich ändernde Umweltbedingungen könnnen schnell durch phänotypische Plastizität oder langsame durch genetische Adaptation erfolgen. Neben Temperaturstress haben möglicherweise auch andere Umweltfaktoren einen Effekt auf die Temperaturstressresistenz. Wir erforschten zunächst phänotypische Anpassungen der Temperaturstressresistenz, ausgelöst durch unterschiedliche Manipulationen der Umwelt, bei dem Augenfalter Bicyclus anynana. Temperaturinduzierte Plastizität bewirkte eine schnelle und deutliche Änderung in der Temperaturstressresistenz, dieser Effekt ist reversibel. Kurzzeitige Abhärtung ergab komplexere Muster, so war die Kältestressresistenz beispielsweise am höchsten bei intermediären Temperaturen. Die Temperaturstressresistenz konnte auch durch Futtererhältlichkeit, Alter und Lichtzyklus beeinflußt werden. Des weiteren wurde der Einfluß der Photoperiode auf die Temperaturstressresistenz an der Fliege Protophormia terranovae erforscht. Variationen der Temperaturstressresistenz konnten durch Änderungen in der Photoperiode hervorgerufen werden, so bewirkten kürzere Tageslängen kälteresistentere und längere Tage hitzeresistentere Phänotypen. Wir schlagen vor, dass es sich hierbei um adaptive saisonale Plastizität handelt. Neben Temperaturstress hat möglicherweise auch Inzucht einen negativen Einfluss auf die Fähigkeit, mit sich ändernden Umweltbedingungen zurechtzukommen. Das könnte das Aussterberisiko kleiner Populationen erhöhen, insbesondere wenn Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse in Zukunft zunehmen sollen. Wir untersuchten den Einfluss von Inzucht auf den Schlupferfolg, die Entwicklung und die Temperaturstresstoleranz bei dem tropischen Augenfalter Bicyclus anynana indem wir drei verschiedene Inzuchtniveaus bildeten( Ausgekreuzt, nach 1 und nach 2 Geschwisterverpaarungen). Bereits diese vergleichsweise niedrigen Inzuchtniveaus hatten einen negativen Einfluss auf die Reproduktion und Entwicklung bei günstigen Umweltbedingungen. Inzucht reduzierte auch die Kältetoleranz bei adulten Schmetterlingen, während es keinen Einluss auf die Hitzetoleranz gab. Wir schließen daraus das Stresstoleranz nicht zwangsläufig durch Inzucht negativ beeinflusst wird. Verringerte genetische Diversität als Konsequenz von Inzucht oder Drift verringert möglicherweise auch das evolutionäre Potential einer Population. Wir erforschten die Auswirkungen von Inzucht auf das evolutionäre Potential (die Fähigkeit, Kältetoleranz zu erhöhen) mit Hilfe künstlicher Selektion beginnend von drei Inzuchtniveaus (ausgekreuzt, eine und zwei Geschwisterverpaarungen.) Obwohl ein negativer Einfluss genetischer Erosion (z.B. durch Inzucht) auf das evolutionäre Potential theoretisch vorhergesagt wird, sind empirische Nachweise bisher kaum vorhanden. Unsere Studie zeigt eine deutliche Raktion auf die Selektion, deren Effekt in den ingezüchteten Populationen kleiner war als in den ausgekreuzten Populationen. Korrelierte Reaktionen auf die Selektion untersucht in 10 verschiedenen Merkmalen der Lebensgeschichte konnten nicht gefunden werden. Eine Inzuchtdepression ließ sich in einigen untersuchten Merkmalen nach wie vor nachweisen. Merkmale, die bedeutender für die Fitness sind, zeigten dagegen eine deutliche Erholung von der Inzuchtdepression. Wir konnten mit diese Studie experimentell zeigen, das erhöhte Inzuchtniveaus das evolutionäre Potential reduzieren und damit auch die Fähigkeit, sich an ändernde Umweltbedingungen anzupassen. Zuletzt untersuchten wir, ob die durch Selektion erhöhte Kältetoleranz für alle Entwicklungsstadien gilt. Es gab eine positive signifikante Reaktion auf die Selektion bei Imagines, die ein Tag alt waren (das Alter, in dem die Selektion stattgefunden hatte). Ältere Individuen zeigten eine ähnliche, jedoch schwächere Reaktion. Die erhöhte Kälteresistenz ließ sich jedoch nicht bei Eiern, Raupen oder Puppen nachweisen und war sogar geringer in den Selektionslinien im Vergleich zu den Kontrollinien bei Eiern und jungen Raupen. Diese Ergebnisse deuten auf Kosten erhöhter Kältetoleranz im adulten Stadium hin, so dass vermutlich weniger Ressourcen für den Nachwuchs in frühen Stadien der Ontogenie bleiben. Diese Dissertation verdeutlicht, wie wichtig es ist, sowohl genetische als auch Umwelteffekt zusammen zu betrachten, da beide interaktiv die Fähigkeit eines Organismus herausfordern sich an ändernde Bedingungen anzupassen. In Zeiten von durch den Menschen verursachten Verlust und/oder der Verkleinerung von Habitaten, die die Populationsgrößen verkleinern und damit auch die genetische Diversität, sowie erhöhtem Temperaturstress aufgrund des Klimawandels, wird das langfristige Überleben von Arten von dieser Fähigkeit abhängen.
The geometric arena here is a smooth manifold of dimension n equipped with a Riemannian or pseudo-Riemannian metric and an affine connection. Field theories following from a variational principle are considered on this basis. In this context, all invariants which are quadratic in the curvature are determined. The work derives several manifestly covariant formulas for the Euler-Lagrange derivatives or the field equations. Some of these field theories can be interpreted as gravitational theories alternatively to Einstein´s general relativity theory. The work also touches the difficult problem to define and to calculate energy and momentum of a gravitational field.
Zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen motorischen Prozessen und der Vorstellung aus entwicklungspsychologischer Perspektive wurden insgesamt sechs Experimente durchgeführt. Im Mittelpunkt stand dabei der Einfluss der Motorik auf Vorstellungsprozesse. Dies ist vor dem Hintergrund einer gegenwärtig unter dem Schlagwort „embodied cognition“ wieder auflebenden historischen Strömung zu sehen, die in der Tradition Piagets steht und deren Vertreter den ontogenetischen und phylogenetischen Ursprung des Denkens in der Motorik vermuten. Eine experimentelle Annäherung an die Thematik erfolgte zum einen über die Beobachtung von Auswirkungen physiologischer Bewegungseinschränkungen auf die mentale Transformation körperbezogener Reize und zum anderen über die Auswirkung motorischer Handlungen auf die Vorstellung. Während andere Autoren davon ausgehen, dass dieser Einfluss bei jüngeren Kindern besonders stark ausgeprägt ist, und daher auf eine sich langsam lösende Bindung zwischen Motorik und Kognition schließen, hat sich dieser Trend in unserer Forschung nicht bestätigt. Zwar deutete sich auch bei Kindern eine qualitativ andere Beziehung zwischen Vorstellung und Motorik an, aber insgesamt wurde bei Erwachsenen ein stabilerer Einfluss der Motorik auf die Vorstellung gefunden. Bei Kindern fiel dieser Effekt eher variabel aus.
In der Arbeit werden hydrodynamische Modelle und numerische Verfahren zur theoretischen Beschreibung von anisothermen Plasmen untersucht und zur Analyse von Argonentladungen eingesetzt. Es wird ein neues Vier-Momenten-Modell sowie ein neues Drift-Diffusionsmodell zur Beschreibung der Elektronen hergeleitet. Die Beschreibung der Schwerteilchen erfolgt auf Basis eines Zwei-Momenten-Modells bzw. eines Drift-Diffusionsmodells. Zur selbstkonsistenten Bestimmung des elektrischen Feldes wird die Poisson-Gleichung gelöst. Es wird gezeigt, dass die neu entwickelten Fluid-Modelle eingesetzt werden können, um nichtlokale Transporteffekte der Elektronen zu studieren. Zur Diskretisierung der Mehr-Momenten-Modelle werden neue FCT-Verfahren auf Basis der Finiter-Differenzen- und der Finite-Elemente-Methode hergeleitet. Die Diskretisierung der Drift-Diffusionsmodelle erfolgt mittels einer modifizierten Scharfetter-Gummel-Methode. Zur Unterstützung experimenteller Untersuchungen werden neben einer Niederdruckglimmentladung, einer RF-Entladung bei Niederdruck und einer gepulsten Atmosphärendruckentladung auch eine dielektrisch behinderte Entladung bei Atmosphärendruck analysiert. Es wird gezeigt, dass die experimentell beobachteten Schichtstrukturen auf die lange Lebensdauer metastabiler Argonatome zurückzuführen sind.
Durch den CO2-Anstieg in der Atmosphäre kann es zu einer zunehmenden Veränderung im gelösten Karbonatsystem sowie des pH-Wertes der Oberflächenwässer der Ozeane kom-men (IPCC, 1996). Die potenziellen Auswirkungen dieser so genannten Ozeanversauerung auf die Ökosysteme der Meere gewinnen zunehmend an Bedeutung (Buck und Folger, 2009). Beispielsweise verursacht eine Versauerung der Meere eine Verschiebung der Kar-bonatsättigungswerte im Wasser, welches Auswirkungen auf die Schalenbildung von Or-ganismen aber auch auf die Remineralisierung von organischem Material und auf die Lö-sung von Karbonaten im Meeresboden hat (Guinotte und Fabry, 2008). Im Rahmen des Projektes BIOACID wurde die vorliegende Arbeit durchgeführt. Ziel der Arbeit war, die aktuelle Pufferwirkung des Wattenmeeres für das gesamte Karbonatsystem der Nordsee zu bestimmen. Um das Karbonatsystem der Wassersäule und deren Interakti-on mit dem Sediment zu verstehen, war es notwendig, vorher die biogeo- und physiko-chemischen Grundlagen der Auflösung von biogenen und abiogenen Karbonaten im Sedi-ment zu untersuchen. Hierfür wurden zum einen Laborexperimente und zum anderen in-situ Feldexperimente durchgeführt, um das Reaktionsverhalten von Karbonaten aus dem Wattenmeer zu bestimmen. Für die Untersuchung des aktuellen pelagischen Karbonatsys-tems und der benthisch-pelagischen Kopplung wurden umfangreiche Beprobungen der Wassersäule (tidal, räumlich, saisonal) und zusätzlich von kleinen Prielen und vom Poren-wasser durchgeführt. Aus den Daten wurde ein auf delta13C(DIC) und DIC basierendes Modell entwickelt, welches zur Interpretation von Karbonatsystemen benutzt werden kann. Für alle Probennahmen und Experimente wurde verschiedene Parameter bestimmt, wie die Struktur und Zusammensetzung der Karbonate, die Temperatur, der pH-Wert, die Haupt- und Spurenelemente, TA, delta13C (DIC), DIC. Zusätzlich wurden im Porenwasser die Sulfid- und Sulfatkonzentrationen gemessen. Das Sediment wurde auf Fe*, Mn* und Ca* sowie TC, TN, TS, TIC und TOC untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die untersuchten biogenen Karbonate (Mytilus edulis, Ce-rastoderma edule, Crassostrea spp., Ensis americanus, Spisula spp.) bis zu 0,1 logarithmi-sche Einheiten instabiler als die jeweiligen abiogenen Karbonate (Aragonit, Kalzit) waren. Dies war durch den Aufbau des Kristallgitter und deren eingebaute Organik erklärbar. Die Auflösungsraten wurden vom PCO2, der Temperatur, dem Salzgehalt, der Karbonatzusam-mensetzung, der Karbonatstruktur, der Korngröße und der Anwesenheit von Fremdionen beeinflusst. Es wurde eine Reaktionsordnung der biogenen und abiogenen Karbonate von 1 bis 2 bestimmt. Durch den Zusatz von Mn bzw. PO4 erhöhte sich die Reaktionsordnung auf 2,5 bis 3. Bei einer theoretischen Reaktionsordnung von 1 wurden Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten von lg (-4) bis lg (-3) bestimmt diese änderten dich durch die Zugabe von Fremdionen nur leicht zu negativeren Werten. Es konnte gezeigt werden, dass die Oberfläche durch Abschätzung über die Reaktionsrate am genausten war. Im Sediment konnten bei den in-situ Feldexperimenten eindeutige Lösungsvorgänge der Karbonate beobachtet werden. Es zeigten sich deutlich stärkere Lösungserscheinungen, wie Löcher und abgerundete Kanten, in den obersten Zentimetern als in tieferen Schichten. Dies ist durch die oxische bzw. suboxische Bedingungen erklärbar, die die besten Vorraus-setzungen für die Karbonatlösung gegeben. Durch die oxischen bzw. suboxischen Bedin-gungen sind die Fremdionen in Oxidiertem Zustand im Sediment vorhanden, dadurch sind diese inaktiv in Bezug auf inhibitorische Wirkungen auf die Karbonatlösung. Zusätzlich ist durch die Remineralisierungsprozesse (Manganreduktion, Eisenreduktion, Sulfatreduktion) das Porenwasser leicht an Karbonat untersättigt. Es konnte als vorherrschender Prozess eine Karbonatlösung festgestellt werden, die während der Jahreszeiten unterschiedlich stark ausgeprägt war. Das Karbonatsystem in der Wassersäule zeigte deutliche tidale, räumliche und saisonale Änderungen. Diese zeigten Mischungsprozesse mit der Nordsee und Süßwasser an, aber auch Einflüsse von benthischen (Remineralisierung) und pelagischen (Primärproduktion) Prozessen. Die Einflüsse waren über die Jahreszeiten unterschiedlich stark ausgeprägt. Während abfließenden Wassers trat Porenwasser aus dem Sediment und beeinflusste das Karbonatsystem des Wattemeers. delta13C (DIC) zeigte im Winter eine Korrelation mit dem Salzgehalt, was deutlich auf einen Mischungsprozess mit der Nordsee und den anderen Faktoren (Porenwasser, Süßwasser) schließen ließ. Dabei war die Nordsee der deutlich größere Einflussfaktor im Vergleich zu Porenwasser. Der Einfluss von Süßwasser direkt im Wattenmeer war sehr gering und auf Grund stark schwankender Abflussraten unregel-mäßig. Im Sommer konnten auf Grund einer Überlagerung des Mischungssignals durch biologische Aktivität in der Wassersäule keine Mischungsprozesse direkt gezeigt werden. Beim Vergleich von ostfriesischen und nordfriesischen Wattenmeer konnte gezeigt werden, dass dieselben Einflussfaktoren eine Rolle spielen. Die Variationsbereiche in diesen Gebieten waren wegen verschiedener Wasservolumina und Sedimente im Untergrund der einzelnen Tidebecken unterschiedlich hoch. Die Sedimenttypen hatten durch ihre unter-schiedlichen Transportmechanismen des Porenwassers einen Einfluss auf das Karbonatsys-tem der Wassersäule. Basierend auf diesen Daten konnte ein Modell zur Abschätzung der Quellen und Senken der Variablen des CO2-Systems entwickelt werden. Zur Modellierung werden lediglich die Werte von delta13C (DIC) und DIC benötigt, um alle Prozesse, welche das Karbonatsystem in der Wassersäule beeinflussen können, zu identifizieren. Das Modell kann tidale, saisonale und räumliche Prozesse trennen, welche zur Identifizierung der Quellen und Senken in Küstengebiete notwendig sind. Das Modell kann für alle Küstengebiete und Ästuare ange-wendet werden, aber auch für den offenen Ozean. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass das Wattenmeer eine Quelle von Karbonat sein kann. Um dies quantitativ abzuschätzen zu können, werden die hier erhobenen Daten in prognostische Modelle (Pätsch und Kühn, 2008; Kühn et al., 2010) einfließen, um abzu-grenzen in welchen Jahreszeiten das Watt als Quelle und wann als Senke für das Karbonat-system fungiert. In weiteren Arbeiten sollte der Einfluss der Fremdionen auf die Karbonatauflösung näher untersucht werden. In dieser Arbeit konnte der Einfluss in Laborexperimenten nachgewie-sen werden, in den in-situ Feldexperimenten aber nicht. Es sollte geklärt werden, auf wel-che Weise die Inhibition funktioniert und welche minimalen und möglicherweise maxima-len Konzentrationen inhibierend wirken. In diesem Zusammenhang wäre auch eine Unter-suchung sinnvoll, die auch oxidiertes Mangan in Form von Manganoxiden einsetzten bzw. Mangankrustenbildung in Zusammenhang mit Karbonatlösung und –fällung betrachten. Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Einfluss der Mikroorganismen auf die Karbonatauflö-sung im Sediment zu untersuchen, bereits Knauth-Köhler, K. (1995) hat in ihrer Diplomar-beit in Miesmuschelbänken gezeigt, dass Mikrooganismen die Karbonatschalen beeinflus-sen.
Die vorliegende Dissertation untersuchte die Determinanten subjektiven Freiheitserlebens in Entscheidungen und legte den Schwerpunkt auf die Frage, ob es Divergenzen zwischen dem Freiheitserleben und einer theoretisch begründbaren Entscheidungsfreiheit gibt. Um die Entscheidungsfreiheit theoretisch zu fundieren wurde das Handlungsmodell funktionaler Freiheit konstruiert. Die Grundlage hierfür bildete eine Vielzahl philosophischer und psychologischer Arbeiten zu den Begriffen Willensfreiheit, Entscheidungsfreiheit und Handlung. Funktionale Freiheit stellt ein kompatibilistisch und naturalistisch ausgerichtetes Konzept innerer Freiheit dar, welches eine sinnvolle und nützliche psychologische Fähigkeit beschreibt. Funktionale Freiheit gründet sich auf drei kompensatorische Dimensionen und ist maximal ausgeprägt wenn ein Entscheider über sehr hohe Rationalität (kognitive und selbstregulatorische Kompetenzen) verfügt, die Entscheidungssituation stark unterdeterminiert (neu/unbekannt, komplex, ohne dominante Alternativen) ist und der Prozess der Entscheidungsfindung bewusst und überlegt (reflektiert, argumentativ, unter Einsatz mentaler Simulationen und Einsicht) verläuft. Es lässt sich dafür argumentieren, dass funktionale Freiheit langfristig zu vorteilhaften Entscheidungen führt, da hohe Flexibilität, situative Anpassungsfähigkeit, und eine besondere Berücksichtigung von Selbst-Bedürfnissen und Umweltgegebenheiten vorhanden sind. Das Modell sagt außerdem Unterschiede zwischen funktional freien und funktional unfreien, beispielsweise unbewusst getroffenen, Entscheidungen vorher. Abgrenzungsmerkmale wären hohe Ausprägungen von Bedenkzeit, tiefe Elaboration der Entscheidung, Unvorhersagbarkeit der Wahl, kognitive Anstrengung, sowie Unsicherheitserleben. Die zentrale Prämisse für die empirische Arbeit war, dass funktionale und erlebte Freiheit in einer Entscheidung proportional und kongruent zueinander sind. In sechs Experimenten wurden Modellhypothesen sowie Gegenhypothesen abgeleitet und getestet, wobei die Gegenhypothesen eine Divergenz von erlebter und funktionaler Freiheit annahmen. Die Manipulationen bezogen sich primär auf die situationale Dimension funktionaler Freiheit. Das auf die Entscheidung bezogene subjektive Freiheitserleben bildete die abhängige Variable. Die experimentellen Ergebnisse bestätigten überwiegend die Gegenhypothesen. Weder war erhöhtes Freiheitserleben mit vergrößerter Optionszahl und Entscheidungskomplexität assoziiert, noch mit erhöhter Unterdetermination in Form von Entscheidungskonflikt oder zusätzlichen Abbruchoptionen. Stattdessen ergab sich hohes Freiheitserleben durchgängig in Entscheidungssituationen die einfach waren, über eine dominante Option verfügten, positive Konsequenzen besaßen oder in Aussicht stellten, sowie mit verringerter Schwierigkeit und Unsicherheit und erhöhtem positiven Affekt assoziiert waren. Folglich ließ sich eine bedeutsame Divergenz zwischen dem theoretisch entwickelten Konstrukt funktionaler Freiheit und dem Freiheitserleben erkennen. Um trotz der Abweichung vom Modell das subjektive Freiheitserleben erklären zu können, wurde auf Basis der Resultate eine Erklärung mit Bezug zum Erwartungskonzept entwickelt. Demnach ist das Freiheitserleben in einer Handlungsepisode umso größer ausgeprägt, je höher die subjektive Erfolgswahrscheinlichkeit einer positiven Zielerreichung ist. Folglich wird erlebte Freiheit durch alle Faktoren einer Entscheidung beeinflusst, die die Handlungs-Ergebnis-Erwartung und die Kompetenzerwartung verringern oder erhöhen. Handlungsbezogenes Freiheitserleben kann daher als eine Form von Zuversicht aufgefasst werden. Die Resultate der Experimente sind mit dieser Erklärung gut zu vereinbaren. Die theoretischen und empirischen Erkenntnisse dieser Arbeit erlauben mehrere bedeutsame Schlussfolgerungen. Erstens, kann das Freiheitserleben bei strenger Betrachtung nicht mehr als Argument für eine Existenz des freien Willens herangezogen werden. Zweitens, bietet das Konzept der funktionalen Freiheit eine naturalistische Alternative zur klassischen Willensfreiheit. Es ist gut vereinbar mit den kompatibilistischen Ansätzen vieler Autoren, im Rahmen psychologisch-deterministischer Mechanismen konzeptualisiert und prüfbar. Doch kann das Freiheitserleben auch für funktionale Freiheit nicht als manifester Indikator gelten. Drittens, scheint deshalb bezüglich des handlungsbezogenen Freiheitsbegriffs ein grundsätzliches Missverständnis zwischen theoretischen Konzeptionen akademischer Autoren und der alltagspsychologischen sozialen Repräsentation von Freiheit vorzuliegen. Dies trägt zur ohnehin großen Konfusion um die Bedeutung von „Freiheit“ bei. Ein am Erleben orientierter Freiheitsbegriff bezieht sich vorrangig auf positive Zielerreichung. Das Streben nach solcherart Freiheit ist mit vielen kurzfristig positiven Konsequenzen verbunden. Es lässt jedoch die langfristigen Vorteile der funktionalen Freiheit vermissen, wie erhebliche Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, sowie eine höhere Befähigung zu ethischem Handeln. Zukünftige Studien sollten prüfen, ob die Divergenz auch außerhalb von Laborsituationen zu finden ist und ob ein funktionales Freiheitserleben erlernt werden kann.