Острый рабдомиолиз

Rhabdomyolysis results from the rapid breakdown of skeletal muscle fibers, which leads to leakage of potentially toxic cellular contents into the systemic circulation. Acquired causes by direct injury to the sarcolemma are the most frequent. The inherited causes are: metabolic with failure of energy production, including mitochondrial fatty acid ß-oxidation defects, LPIN1 mutations, inborn errors of glycogenolysis and glycolysis, more rarely mitochondrial respiratory chain deficiency, purine defects and peroxysomalα-Methylacyl-CoA-racemase defect (AMACR); dystrophinopathies and myopathies; calcic causes with RYR1 mutations; inflammatory with myositis. Irrespective of the cause of rhabdomyolysis, the pathophysiologic events follow a common pathway, the ATP depletion leading to an increased intracellular calcium concentration and necrosis. Most episodes of rhabdomyolysis are triggered by an environmental stress, mostly fever. This condition is associated with two events, elevated temperature and high circulating levels of pro-inflammatory mediators such as cytokines and chemokines. We describe here an example of rhabdomyolysis related to high temperature, aldolase deficiency, in 3 siblings with episodic rhabdomyolysis without hemolytic anemia. Myoglobinuria was always triggered by febrile illnesses. We show that the underlying mechanism involves an exacerbation of aldolase A deficiency at high temperatures that affected myoblasts but not erythrocytes. Thermolability was enhanced in patient myoblasts compared to control. The aldolase A deficiency was rescued by arginine supplementation in vitro. Lipid droplets accumulated in patient myoblasts relative to control and this was increased by cytokines. Lipotoxicity may participate to myolysis. Our results expand the clinical spectrum of aldolase A deficiency to isolated temperature-dependent rhabdomyolysis, and suggest that thermolability may be tissue specific. We also propose a treatment for this severe disease. Some other diseases involved in rhabdomyolysis may implicate pro-inflammatory cytokines and may be proinflammatory diseases.Острый рабдомиолиз – драматичное внезапное разрушение мышечных волокон скелетных мышц. К генетическим этиологическим факторам относят: метаболические расстройства, сопровождаемые дефицитом окисления жирных кислот, дефицитом липина-1, аномалии гликогенолиза и гликолиза, реже – дефицит митохондриальной дыхательной цепи, дефицит пурина и пероксизмальный дефицит α-метил-ацил-КоА-рацемазы (α-methyl-acyl-CoA-acemase, AMACR); структурные патологии в рамках дистрофинопатий и миопатий; аномалии кальциевого обмена с мутациями в гене RYR1; воспалительные реакции, ассоциированные с миозитом. Независимо от причины, дефицит аденозинтрифосфата в миоците приводит к повышению содержания внутриклеточного кальция и некрозу мышечных волокон. Провоцирующим фактором рабдомиолиза могут быть экзогенные факторы, среди которых травматизация мышц является самой частой причиной рабдомиолиза метаболического генеза. В случае лихорадки следует учитывать 2 фактора: повышение температуры тела и существование провоспалительных цитокинов. В статье описан случай рабдомиолиза у 3 детей от близкородственного брака, спровоцированный гипертермией и вызванный дефицитом альдолазы А, не сопровождаемой гемолитической анемией. В рассматриваемом случае миоглобинурия была всегда вызвана фебрильной температурой. В свою очередь, фермент альдолаза-А обладает тканеспецифичной термолабильностью: при тестируемых температурах он обнаружен в миобластах, но не в эритроцитах, что объясняет специфическую симптоматику у описываемых пациентов. Существуют предположения, что в клеточной липотоксичности участвуют так называемые жировые капли. В ходе исследований in vitro дефицит альдолазы А был возмещен добавлением аргинина. Другие типы рабдомиолиза метаболического генеза, вероятно, являются провоспалительными заболеваниями.перевод: Мария Олеговна Ковальчу

The Salivary Secretome of the Tsetse Fly Glossina pallidipes (Diptera: Glossinidae) Infected by Salivary Gland Hypertrophy Virus

Tsetse fly (Diptera; Glossinidae) transmits two devastating diseases to farmers (human African Trypanosomiasis; HAT) and their livestock (Animal African Trypanosomiasis; AAT) in 37 sub-Saharan African countries. During the rainy seasons, vast areas of fertile, arable land remain uncultivated as farmers flee their homes due to the presence of tsetse. Available drugs against trypanosomiasis are ineffective and difficult to administer. Control of the tsetse vector by Sterile Insect Technique (SIT) has been effective. This method involves repeated release of sterilized males into wild tsetse populations, which compete with wild type males for females. Upon mating, there is no offspring, leading to reduction in tsetse populations and thus relief from trypanosomiasis. The SIT method requires large-scale tsetse rearing to produce sterile males. However, tsetse colony productivity is hampered by infections with the salivary gland hypertrophy virus, which is transmitted via saliva as flies take blood meals during membrane feeding and often leads to colony collapse. Here, we investigated the salivary gland secretome proteins of virus-infected tsetse to broaden our understanding of virus infection, transmission and pathology. By this approach, we obtain insight in tsetse-hytrosavirus interactions and identified potential candidate proteins as targets for developing biotechnological strategies to control viral infections in tsetse colonies

EBULLITION EN CONVECTION FORCEE DU R22 ET DU R407C A L'INTERIEUR DE TUBES HORIZONTAUX, LISSE ET MICRO-AILETES

CE TRAVAIL CONCERNE LA DETERMINATION DES COEFFICIENTS D'ECHANGE ET DES PERTES DE PRESSION LORS DE L'EBULLITION DU CORPS PUR R22 ET DU MELANGE NON AZEOTROPIQUE R407C A L'INTERIEUR DE TUBES HORIZONTAUX, LISSE ET MICRO-AILETES. UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL A ETE CONCU POUR ETUDIER L'EBULLITION INTRATUBULAIRE DU FLUIDE. LES ESSAIS ONT ETE REALISES A DENSITE DE FLUX THERMIQUE CONSTANTE ET UNIFORME SUR TOUTE LA LONGUEUR DU TUBE. L'INFLUENCE DE LA NATURE DES TUBES, DE LA DENSITE DE FLUX ET DE LA VITESSE MASSIQUE SUR LE COEFFICIENT D'ECHANGE LOCAL ET LES PERTES DE PRESSION LOCALES A ETE ETUDIEE. LA CONTRIBUTION DE CHAQUE MECANISME D'EBULLITION AUX ECHANGES THERMIQUES A ETE ANALYSEE. PAR RAPPORT AU TUBE LISSE, LES TUBES MICRO-AILETES CONDUISENT A UNE AMELIORATION DES ECHANGES THERMIQUES ALLANT JUSQU'A 180% ALORS QUE L'AUGMENTATION DES PERTES DE PRESSION EST PLUS FAIBLE (75%). LES COEFFICIENTS D'ECHANGE DES TUBES LISSE ET MICRO-AILETES LORS DE L'EBULLITION DU R407C SONT INFERIEURS A CEUX DU R22 DE 15 A 35% ET LES PERTES DE PRESSION DE 5 A 20%. LES MEILLEURES AMELIORATIONS SONT OBTENUES AUX FAIBLES VITESSES MASSIQUES ET DENSITES DE FLUX. LES LOIS OBTENUES A PARTIR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT ETE INTEGREES DANS UN MODELE D'EVAPORATEUR A EAU. ON EN DEDUIT QU'UN TUBE MICRO-AILETE PERMET DE REDUIRE DE 21 A 40% LA LONGUEUR DE L'ECHANGEUR PAR RAPPORT A UN TUBE LISSE, SELON LA RESISTANCE THERMIQUE DU COTE EAU.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etude expérimentale des transferts thermiques en ébullition libre et en régime transitoire

Le présent travail concerne l'étude expérimentale des transferts de chaleur au cours de l'ébullition libre du pentane à la saturation, qui a lieu sur la surface supérieure horizontale d'un bloc de cuivre cylindrique massif. Afin d'étudier l'ébullition en régime transitoire, un échelon de flux est imposé aux résistances chauffantes, loin de la surface de l'échange. La température et la densité de flux surfaciques sont estimées en fonction du temps à l'aide d'une méthode de calcul inverse. On note des différences notables entre les courbes d'ébullition en régime permanent et cellles correspondant aux régimes transitoires. La surchauffe de déclenchement de l'ébullition en régime transitoire est supérieure à celle obtenue en régime permanent.Compte-tenu de ces surchauffes élevées, une quantité importante d'énergie est stockée dans l'échantillon pendant le régime de convection naturelle de telle sorte que le flux atteint après le déclenchement de l'ébullition peut devenir supérieur au flux critique. Une courbe d'ébullition en régime transitoire dépend fortement des conditions initiales de l'échantillon. C'est pourquoi, une procédure préliminaire à chaque essai a été mise au point afin que les sites de nucléation de la surface d'échange soient toujours activés dans les mêmes conditions. Nous avons mis en évidence plusieurs paramètres influençant le retard au déclenchement de l'ébullition : le temps d'attente entre la procédure préliminaire et l'échelon de flux imposé, le sous-refroidissement initial de la paroi et la vitesse de chauffage. Il est montré qu'avec une faible vitesse de chauffage, il est possible d'obtenir une courbe d'ébullition identique à celle du régime permanent en 30 min au lieu de 8h en régime permanent.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etudes expérimentale et théorique de diffuseurs thermiques diphasiques (application au refroidissement de systèmes dissipatifs)

Le présent travail concerne les études expérimentale et théorique de diffuseurs thermiques diphasiques (DTD). Les DTD sont des systèmes de refroidissement efficaces (par changement de phase), qui permettent de transférer de la chaleur avec un faible gradient de températures. L'application visée concerne le refroidissement des piles à combustible ; il s'agit de réduire le volume du système de refroidissement et d'homogénéiser la température du coeur de la pile. Les résultats expérimentaux concernent un DTD en cuivre de surface importante par rapport au condenseur. En position verticale (mode de thermosiphon diphasique), les résultats obtenus pour le DTD chargé en méthanol montrent une différence de températures le long de l'évaporateur de 1,6 K pour une densité de flux imposée de 0,5 W cm-2 (85,5 W) alors qu'elle atteint environ 55 K pour le DTD vide. Ces résultats répondent aux objectifs de l'application des piles à combustible. Le DTD a été testé en position horizontale afin de déterminer ses performances lorsque la capillarité devient le moteur de l'écoulement. Des limites capillaires de 0,9 W cm-2 et 1,7 W cm-2 ont été déterminées expérimentalement respectivement pour le méthanol et l'eau. Pour le DTD chargé en méthanol, un microscope confocal a permis de mesurer le rayon de courbure de l'interface liquide-vapeur depuis l'évaporateur jusqu'au condenseur. Un modèle hydrodynamique, basé sur les équations de bilans et l'équations de bilans et l'équation de Laplace-Young, a été couplé à un modèle thermique du DTD. Ces modèles permettent de déterminer les évolutions du rayon de courbure de l'interface, des vitesses et des pressions du liquide et de la vapeur et le champ de températures le long du DTD pour une puissance thermique imposée. Les rayons de courbure et les températures mesurés sont en bon accord avec les résultats du modèle. Le modèle validé a permis de déterminer les dimensions optimales du DTD permettant d'obtenir une puissance maximale transférable importante avec une faible résistance thermiqueThis present PhD is devoted to experimental and theoretical studies of two-phase heat spreaders (TPHSs). TPHSs are very efficient cooling systems (using phase-change phenomena) that are able to transfer heat fluxes with small temperature gradients. The proposed application is the cooling of fuel cell systems. These TPHSs aim at reducing the volume of actual cooling systems and to homogenize the temperature in the hearth of fuel cells. The experimental study concerns a copper TPHS of dimensions 230 90 mm2 with longitudinal micro-grooves. This TPHS is flat with a wide evaporating area compared to the condenser area. Experimental results obtained with methanol in vertical favourable orientation (thermosyphon orientation) show a temperature difference lower than 1.6 K on the entire evaporator area for an evaporator heat flux equal to 0.5 W cm-2 (85.5 W) while it reaches approximately 55 K for the empty TPHS. The TPHS thermal performances are promising for the cooling of fuel cell systems. Thermal tests in horizontal orientation were conducted to determine the behaviour of the TPHS, when the liquid motion is due to capillary forces rather than to volume forces. The TPHS capillary limit is for a heat flux equal to 0.9 W cm-2 and 1.7 W cm-2 for methanol and water, respectively. A confocal microscope is used to measure the meniscus curvature radius along the grooves from the heat source to the heat sink when the working fluid is methanol. A two-phase flow model, based on the balance equations and the Young-Laplace law, is coupled to a thermal model. These models allow the calculation of the liquid and vapour velocities and pressures, the meniscus curvature radius in the grooves and the temperature field all along the TPHS for a given heat flux. Experimental measurements of the meniscus radius and the temperature field show a good agreement with models results. These models are used to determine the optimal dimensions of the TPHS.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etude expérimentale de l'ébullition naturelle confinée (analyse des instabilités et des transferts thermiques)

Cette étude à caractère expérimental porte sur les transferts thermiques et les instabilités thermohydrauliques en présence d ébullition naturelle confinée du pentane à saturation entre deux plaques planes verticales parallèles, dont les côtés latéraux sont ouverts ou fermés. L influence de divers paramètres tels que l épaisseur du canal, la hauteur chauffée, le rapport d aspect et les conditions d entrée est étudiée. La structure diphasique des écoulements en présence est analysée à l aide de visualisations par caméra rapide. L évolution spatiotemporelle des vitesses des interfaces liquide/vapeur est déterminée par analyse d images. Les débits de liquide sont comparés aux mesures réalisées par fil chaud. Des régimes d ébullition stationnaires ou pulsés se développent suivant la densité de flux imposée et l épaisseur du canal. Les régimes d ébullition observés séparément dans de nombreuses études expérimentales (régime de bulles isolées, régimes de bulles coalescées et assèchement partiel) se succèdent au sein d un même cycle d instabilités. Les fréquences des cycles dépendent sensiblement de l épaisseur du canal et de la densité de flux imposée. Les cartographies des instabilités, fonctions du flux réduit et du nombre de Bond, dépendent des conditions périphériques. Les temps caractéristiques des cycles instationnaires montrent la prépondérance du temps d expansion du mélange diphasique par rapport au temps d alimentation. Concernant les transferts thermiques, à bas flux, pour des épaisseurs du canal inférieures à la longueur capillaire, le confinement de l écoulement s accompagne d une intensification des échanges thermiques par r apport à l ébullition libre. En régime d ébullition développée, les transferts thermiques sont quasiment homogènes sur la totalité de la surface chauffée. A fort flux, les transferts thermiques se dégradent en raison de l augmentation du taux de vide et de l assèchement partiel ou total de la surface d échange, qui a pour conséquence un fort abaissement de la densité de flux critique.This experimental study concerns heat transfer and unsteady thermo-hydraulic behavior of confined pool boiling for saturated pentane vertical narrow space between two parallel plates. The affects of the gap size, the heated length, the aspect ratio, and the inlet conditions are studied. The two-phase flow structure is analyzed using a high speed video camera. Steady or unsteady boiling flow develops along the cannel depending on the imposed heat flux and the gap size. The cycle frequency depends on the gap size, the heat flux and the in le conditions. The velocity of the liquid/vapor interfaces is determined using image processing. The mass flow rates deduced on this processing are compared to the ones measured by hot wire anemometry. The analysis of the unsteady cycles shows that the du ration of the two-phase flow expansion is higher than the liquid inflow duration. For law heat flux, when the gap size becomes smaller than the capillary length, heat transfer enhancement occurs. For high heat flux, temporary dryout occurs, reduces heat transfer and leads to a decrease of the critical heat flux.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etude expérimentale et théorique de microcaloducs en technologie silicium

Les réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l ordre 10 %. L augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l éthanol et nulle pour l eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées.Silicon micro heat pipe arrays are systems that can be integrated in electronic components to ensure their proper cooling. Arrays of 27 triangular micro heat pipes 20 mm long, 500 micrometers wide and 350 micrometers deep are micro machined by chemical anisotropic etching of a silicon wafer using a potassium hydroxide solution. They are closed by molecular bonding of a bulk silicon wafer. The experimental set-up enables to evacuate the arrays, fill them with working fluid and to measure their wall temperatures under known thermal conditions. Thermal captors are either thermocouples or polycrystalline silicon thermistances. The effective thermal conductivity is determined with a three-dimensional numerical model. For filling ratios superior to 0.5, it is equal to the conductivity of the empty array, whereas it is maxima for weak filling ratios, close to 0.10. Its maximal improvement is 41 % for methanol and pentane, 12 % for ethanol and null for water and FC72. The effect of the wall surface on the micro heat pipe performances is important. The effects of the input power and the cooling temperature are weak. The different models developed enable to calculate the evolutions of the curvature radius, of the pressures and the speeds of the liquid and vapour flows and the wall and saturation temperatures for optimal operation or for imposed thermal conditions.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Etude expérimentale et théorique de microcaloducs en technologie silicium

Les réseaux de microcaloducs en silicium sont des systèmes intégrables dans des composants électroniques pour assurer leur refroidissement. Des réseaux de 27 microcanaux triangulaires de 2 cm de long, 500 micromètres d ouverture et 350 micromètres de profondeur ont été réalisés par gravure anisotrope humide d une plaquette de silicium et assemblage moléculaire d une plaquette de fermeture en silicium. Le remplissage et les essais thermiques des réseaux ont été réalisés sur un banc d essais permettant de faire varier la charge du fluide. Les mesures de températures sont assurées par des thermocouples montés sur la parois ou par des thermistances en silicium polycristallin intégrées au silicium. La conductivité thermique équivalente d un réseau est déterminée grâce à un modèle numérique tridimensionnel. Elle est égale à celle du réseau vide si le taux de remplissage du réseau est supérieur à 0,50, et elle est maximale pour de faibles taux de remplissage, de l ordre 10 %. L augmentation maximale de cette conductivité est de 41 % dans le cas du méthanol et du pentane, elle est de 12 % pour l éthanol et nulle pour l eau et le FC72. Dans le cas du méthanol, l influence de la nature de la paroi sur les performances est importante, alors que celles de la puissance dissipée et de la température de fonctionnement sont faibles. Plusieurs modèles numériques de microcaloducs ont été développés, ils permettent de calculer le rayon de courbure interfacial, les pressions, les vitesses des écoulements et les températures de la paroi et de saturation pour un fonctionnement optimal ou pour une masse de fluide et une puissance thermique imposées.Silicon micro heat pipe arrays are systems that can be integrated in electronic components to ensure their proper cooling. Arrays of 27 triangular micro heat pipes 20 mm long, 500 micrometers wide and 350 micrometers deep are micro machined by chemical anisotropic etching of a silicon wafer using a potassium hydroxide solution. They are closed by molecular bonding of a bulk silicon wafer. The experimental set-up enables to evacuate the arrays, fill them with working fluid and to measure their wall temperatures under known thermal conditions. Thermal captors are either thermocouples or polycrystalline silicon thermistances. The effective thermal conductivity is determined with a three-dimensional numerical model. For filling ratios superior to 0.5, it is equal to the conductivity of the empty array, whereas it is maxima for weak filling ratios, close to 0.10. Its maximal improvement is 41 % for methanol and pentane, 12 % for ethanol and null for water and FC72. The effect of the wall surface on the micro heat pipe performances is important. The effects of the input power and the cooling temperature are weak. The different models developed enable to calculate the evolutions of the curvature radius, of the pressures and the speeds of the liquid and vapour flows and the wall and saturation temperatures for optimal operation or for imposed thermal conditions.VILLEURBANNE-DOC'INSA LYON (692662301) / SudocSudocFranceF

Régimes d’instabilités en ébullition naturelle confinée

Cette étude porte sur la caractérisation des instabilités d’écoulement en ébullition naturelle convective dans un canal étroit vertical. Les expériences ont été réalisées à l’aide d’un bloc en cuivre chauffé et immergé dans une cuve remplie de n-pentane à l’état saturé. Le bloc est segmenté afin d’assurer une condition de flux uniforme en paroi. L’épaisseur du canal varie de 200 µm à 2,4 mm. Les visualisations à l’aide d’une caméra rapide et par stroboscopie effectuées lors des essais d’ébullition permettent de déterminer les modes d’écoulement. L’évolution des fréquences caractéristiques est étudiée en fonction de l’épaisseur du canal et du flux pariétal. Une cartographie des régimes d’instabilités en fonction du flux réduit et du nombre de Bond est présentée. L’influence de l’obturation latérale du canal a été étudiée