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In dieser Arbeit untersuchen wir das Optimierungsproblem der optimalen Materialausrichtung orthotroper Materialien in der Hülle von dreidimensionalen Schalenkonstruktionen. Ziel der Optimierung ist dabei die Minimierung der Gesamtnachgiebigkeit der Konstruktion, was der Suche nach einem möglichst steifen Design entspricht. Sowohl die mathematischen als auch die mechanischen Grundlagen werden in kompakter Form zusammengetragen und basierend darauf werden sowohl gradientenbasierte als auch auf mechanischen Prinzipien beruhende, neue Erweiterungen punktweise formulierter Optimierungsverfahren entwickelt und implementiert. Die vorgestellten Verfahren werden anhand des Beispiels des Modells einer Flugzeugtragfläche mit praxisrelevanter Problemgröße getestet und verglichen. Schließlich werden die untersuchten Methoden in ihrer Koppelung mit einem Verfahren zur Topologieoptimierung, basierend auf dem topologischen Gradienten untersucht.
Interaction between the Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis and the Circadian Clock System in Humans
(2017)
Rotation of the Earth creates day and night cycles of 24 h. The endogenous circadian clocks sense these light/dark rhythms and the master pacemaker situated in the suprachiasmatic nucleus of the hypothalamus entrains the physical activities according to this information. The circadian machinery is built from the transcriptional/translational feedback loops generating the oscillations in all nucleated cells of the body. In addition, unexpected environmental changes, called stressors, also challenge living systems. A response to these stimuli is provided immediately via the autonomic-nervous system and slowly via the hypothalamus"pituitary"adrenal (HPA) axis. When the HPA axis is activated, circulating glucocorticoids are elevated and regulate organ activities in order to maintain survival of the organism. Both the clock and the stress systems are essential for continuity and interact with each other to keep internal homeostasis. The physiological interactions between the HPA axis and the circadian clock system are mainly addressed in animal studies, which focus on the effects of stress and circadian disturbances on cardiovascular, psychiatric and metabolic disorders. Although these studies give opportunity to test in whole body, apply unwelcome techniques, control and manipulate the parameters at the high level, generalization of the results to humans is still a debate. On the other hand, studies established with cell lines cannot really reflect the conditions occurring in a living organism. Thus, human studies are absolutely necessary to investigate mechanisms involved in stress and circadian responses. The studies presented in this thesis were intended to determine the effects of cortisol as an end-product of the HPA axis on PERIOD (PER1, PER2 and PER3) transcripts as circadian clock genes in healthy humans. The expression levels of PERIOD genes were measured under baseline conditions and after stress in whole blood. The results demonstrated here have given better understanding of transcriptional programming regulated by pulsatile cortisol at standard conditions and short-term effects of cortisol increase on circadian clocks after acute stress. These findings also draw attention to inter-individual variations in stress response as well as non-circadian functions of PERIOD genes in the periphery, which need to be examined in details in the future.
Entrepreneurship is a process of discovering and exploiting opportunities, during which two crucial milestones emerge: in the very beginning when entrepreneurs start their businesses, and in the end when they determine the future of the business. This dissertation examines the establishment and exit of newly created as well as of acquired firms, in particular the behavior and performance of entrepreneurs at these two important stages of entrepreneurship. The first part of the dissertation investigates the impact of characteristics at the individual and at the firm level on an entrepreneur- selection of entry modes across new venture start-up and business takeover. The second part of the dissertation compares firm performance across different entrepreneurship entry modes and then examines management succession issues that family firm owners have to confront. This study has four main findings. First, previous work experience in small firms, same sector experience, and management experience affect an entrepreneur- choice of entry modes. Second, the choice of entry mode for hybrid entrepreneurs is associated with their characteristics, such as occupational experience, level of education, and gender, as well as with the characteristics of their firms, such as location. Third, business takeovers survive longer than new venture start-ups, and both entry modes have different survival determinants. Fourth, the family firm- decision of recruiting a family or a nonfamily manager is not only determined by a manager- abilities, but also by the relationship between the firm- economic and non-economic goals and the measurability of these goals. The findings of this study extend our knowledge on entrepreneurship entry modes by showing that new venture start-ups and business takeovers are two distinct entrepreneurship entry modes in terms of their founders" profiles, their survival rates and survival determinants. Moreover, this study contributes to the literature on top management hiring in family firms: it establishes family firm- non-economic goals as another factor that impacts the family firm- hiring decision between a family and a nonfamily manager.
Numerous RCTs demonstrate that cognitive behavioral therapy (CBT) for depression is effective. However, these findings are not necessarily representative of CBT under routine care conditions. Routine care studies are not usually subjected to comparable standardizations, e.g. often therapists may not follow treatment manuals and patients are less homogeneous with regard to their diagnoses and sociodemographic variables. Results on the transferability of findings from clinical trials to routine care are sparse and point in different directions. As RCT samples are selective due to a stringent application of inclusion/exclusion criteria, comparisons between routine care and clinical trials must be based on a consistent analytic strategy. The present work demonstrates the merits of propensity score matching (PSM), which offers solutions to reduce bias by balancing two samples based on a range of pretreatment differences. The objective of this dissertation is the investigation of the transferability of findings from RCTs to routine care settings.
The Firepower of Work Craving: When Self-Control Is Burning under the Rubble of Self-Regulation
(2017)
Work craving theory addresses how work-addicted individuals direct great emotion-regulatory efforts to weave their addictive web of working. They crave work for two main emotional incentives: to overcompensate low self-worth and to escape (i.e., reduce) negative affect, which is strategically achieved through neurotic perfectionism and compulsive working. Work-addicted individuals" strong persistence and self-discipline with respect to work-related activities suggest strong skills in volitional action control. However, their inability to disconnect from work implies low volitional skills. How can work-addicted individuals have poor and strong volitional skills at the same time? To answer this paradox, we elaborated on the relevance of two different volitional modes in work craving: self-regulation (self-maintenance) and self-control (goal maintenance). Four hypotheses were derived from Wojdylo- work craving theory and Kuhl- self-regulation theory: (H1) Work craving is associated with a combination of low self-regulation and high self-control. (H2) Work craving is associated with symptoms of psychological distress. (H3) Low self-regulation is associated with psychological distress symptoms. (H4) Work craving mediates the relationships between self-regulation deficits and psychological distress symptoms at high levels of self-control. Additionally, we aimed at supporting the discriminant validity of work craving with respect to work engagement by showing their different volitional underpinnings. Results of the two studies confirmed our hypotheses: whereas work craving was predicted by high self-control and low self-regulation and associated with higher psychological distress, work engagement was predicted by high self-regulation and high self-control and associated with lower symptoms of psychological distress. Furthermore, work styles mediated the relationship between volitional skills and symptoms of psychological distress. Based on these new insights, several suggestions for prevention and therapeutic interventions for work-addicted individuals are proposed.
Avoiding aerial microfibre contamination of environmental samples is essential for reliable analyses when it comes to the detection of ubiquitous microplastics. Almost all laboratories have contamination problems which are largely unavoidable without investments in clean-air devices. Therefore, our study supplies an approach to assess background microfibre contamination of samples in the laboratory under particle-free air conditions. We tested aerial contamination of samples indoor, in a mobile laboratory, within a laboratory fume hood and on a clean bench with particles filtration during the examining process of a fish. The used clean bench reduced aerial microfibre contamination in our laboratory by 96.5%. This highlights the value of suitable clean-air devices for valid microplastic pollution data. Our results indicate, that pollution levels by microfibres have been overestimated and actual pollution levels may be many times lower. Accordingly, such clean-air devices are recommended for microplastic laboratory applications in future research work to significantly lower error rates.
Erschöpfung ist ein prominentes, unspezifisches Symptom mit vielfältigen Begleitsymptomen (z. B. Schmerzen, Schlafstörungen, Reizbarkeit, Niedergeschlagenheit). Gängige Konzepte erschöpfungsbezogener Erkrankungen und Syndrome werden häufig in Bezug auf ihre Differenzierungskraft oder Struktur kritisiert. Die Ursachen für die Entstehung von Erschöpfung sind vielfältig und die Behandlung kann nur mit gründlicher Differentialdiagnostik erfolgen. Anhand adaptionsbezogener Stressmodelle kann die Entstehung von Erschöpfung beschrieben und in drei Formen eingeteilt werden (I: reversibel, II: prädispositioniert und III: emotional-dysregulativ). Poststress-Symptome (z. B. "Wochenend-Migräne", "UrlaubsInfekte") stellen möglicherweise eine Erschöpfungsform dar, welche durch eine zentrale Entleerung der Noradrenalin-Spiegel bedingt ist. In der vorliegenden Arbeit wurden die Verlässlichkeit der Neuropattern-Erschöpfungsskala, sowie der Zusammenhang von Erschöpfung, Stress, dem Langzeit-Gesundheitsstatus und Poststress-Symptomen geprüft. Hierzu wurden Daten ambulanter und stationärer Patienten und Mitarbeitern verwendet, die an einer randomisierten klinischen Studie zur Neuropattern-Diagnostik teilnahmen. Zusätzlich wurden Daten von gesunden Personen zur Erhebung einer Normstichprobe verwendet. Die Neuropattern-Erschöpfungsskala zeigte sich als reliables und valides Maß. Sie war Indikator für direkte, indirekte und intangible Gesundheitskosten (z. B. erhöhte Arzt-, Therapeutenbesuche, Medikamenteneinnahme und Arbeitsunfähigkeit, reduziertes psychisches und physisches Wohlbefinden). Es zeigte sich, dass sowohl Stress, als auch Erschöpfung den Gesundheitszustand über den Verlauf von zwölf Monaten vorhersagt. Bemerkenswert ist, dass der Zusammenhang zwischen Stress und dem Langzeit-Gesundheitszustand vornehmlich durch Erschöpfung vermittelt wurde. Schließlich wurde die Prävalenz von Poststress-Symptomen bei gesunden Personen (2.9%), ambulanten (20%) und stationären Patienten (34,7%) bestimmt. Auch hier war nicht Stress der stärkste Prädiktor für das Auftreten von Poststress-Symptomen, sondern Erschöpfung. Modelle der psychophysiologischen Stressreaktion können die Entstehung von Erschöpfung erklären und die Diagnostik und Behandlung stressbezogener Gesundheitsstörungen verbessern. Die vorgestellte Neuropattern-Erschöpfungsskala ist dabei ein verlässliches und für die Praxis gut geeignetes Instrument, welches zur Indikation und Validierung präventiver und therapeutischer Maßnahmen eingesetzt werden kann. Je nach Erschöpfungsform bieten sich verschiedene Maßnahmen des regenerativen, instrumentellen oder kognitiven Stressmanagements, Nahrungsergänzungsmittel und Pharmakotherapie an.
Pränatal, postnatal und aktuell auftretende chronische Stressbelastung sind bedeutsame Risikofaktoren für mentale und körperliche Beeinträchtigungen im Erwachsenenalter. Ziel dieser Dissertationsschrift ist es, den Einfluss von Stress im Lebenslauf (pränatale, postnatale, aktuelle Stressbelastung) auf verschiedene Erschöpfungsvariablen und Depressivität zu analysieren und mögliche Mediatoreffekte von aktuell auftretendem Stress auf Assoziationen zwischen pränatalem bzw. postnatalem Stress und Erschöpfung bzw. Depressivität zu bestimmen. Zur Prüfung dieser Fragestellung wurden Daten von chronisch gestressten Lehrpersonen (N = 186; 67,70% weiblich) ohne Diagnose für eine psychische Erkrankung sowie von Hausarzt- (N = 473; 59% weiblich) und Klinikpatienten (N = 284; 63,7% weiblich) mit mindestens einer stressbezogenen mentalen Gesundheitsstörung erhoben. Prä-postnataler Stress, subjektive Erschöpfung und Depressivität wurden in allen Stichproben erfasst, aktuelle Stressbelastung und Poststresssymptome in den Patientenstichproben. Zusätzlich wurden konzeptuelle Endophänotypen als psychobiologisches Erschöpfungsmaß in beiden Patientenstichproben sowie Übernachtaktivität des parasympathischen Nervensystems als Maß vagaler Erholung in der Hausarztstichprobe operationalisiert. Bei den Lehrpersonen wurde anhand univariater Varianzanalysen analysiert, ob Lehrkräfte mit frühkindlicher Belastung unterschiedliche Erschöpfungs- bzw. Depressionswerte aufwiesen im Vergleich zu Lehrkräften ohne frühkindliche Belastung. In den Patientenstichproben wurden multiple und binärlogistische Regressionsmodelle verwendet, um Assoziationen zwischen pränatalem, postnatalem sowie aktuellem Stress mit Erschöpfung, Depressivität, den konzeptuellen Endophänotypen der Neuropattern-Diagnostik sowie Übernachtaktivität des parasympathischen Nervensystems (nur bei Hausarztpatienten) zu prüfen. Mögliche Mediatoreffekte aktueller Stressbelastung auf Assoziationen zwischen pränatalem und postnatalem Stress mit Erschöpfung, Depressivität, der konzeptuellen Endophänotypen bzw. der Übernachtaktivität des parasympathischen Nervensystems (nur bei Hausarztpatienten) wurden bestimmt. Ad hoc wurde mittels zusätzlich ein möglicher Moderatoreffekt von pränatalem Stress auf die Assoziation zwischen aktuellem Stress und der Übernachtherzrate getestet. Pränataler Stress war bei sonst gesunden Lehrkräften mit einer stärker ausgeprägten Gratifikationskrise und höherer emotionaler Erschöpfung assoziiert. Postnataler Stress ging mit höheren Werten für Depressivität, Anstrengungs-Belohnungs-Ungleichgewicht, der MBI Gesamtskala, emotionaler Erschöpfung und vitaler Erschöpfung einher. Sowohl bei Hausarzt- als auch bei Klinikpatienten waren aktuelle psychosoziale Belastung und aktuelle Beeinträchtigung durch Lebensereignisse mit Depressivität, Erschöpfung und Poststress assoziiert. Bei Hausarztpatienten sagte aktuelle Stressbelastung eine erhöhte Odds Ratio der Noradrenalin-Hypoaktivität sowie Serotonin-Hyperreaktivität vorher; bei Klinikpatienten für Noradrenalin-Hypoaktivität. Des Weiteren zeigten Hausarztpatienten mit starker psychosozialer Belastung erhöhte parasympathische Aktivität über Nacht. Bei Hausarztpatienten ist hoher pränataler Stress assoziiert mit wahrgenommener psychosozialer Belastung, aktuellen Lebensereignissen und Poststresssymptomen. Pränataler Stress ging mit einer verringerten vagalen Aktivität einher. Weiter ist postnataler Stress assoziiert mit Depressivität, wahrgenommener psychosozialer Belastung, aktuellen Lebensereignissen, Erschöpfung und Poststresssymptomen sowie einem erhöhten Odds Ratio für die Noradrenalin-Hypoaktivität sowie mit CRH-Hyperaktivität. Die Assoziationen zwischen pränatalem bzw. postnatalem Stress und Poststress, Erschöpfung, Depressivität und Noradrenalin-Hypoaktivität wurden signifikant durch aktuelle Stressbelastung mediiert. Die Assoziation zwischen aktuellem Stress und parasympathischer Aktivität über Nacht wurde durch pränatalen Stress moderiert: Bei geringer bis mittlerer nicht aber bei hoher pränataler Belastung ging eine hohe psychosoziale Belastung mit erhöhter Übernachtaktivität des parasympathischen Nervensystems einher. Bei Klinikpatienten zeigten sich keine signifikanten Zusammenhänge zwischen pränatalem bzw. postnatalem Stress und Erschöpfung bzw. Depressivität. Pränataler Stress kann trophotrope Funktionen beeinträchtigen und damit die Vulnerabilität für Erschöpfung und Depressivität erhöhen. Fortgesetzte postnatale und aktuelle Stressbelastung erhöhen den kumulativen Stress im Lebenslauf einer Person und tragen zu psychobiologischen Dysfunktionen sowie Erschöpfung und Depressivität bei.
This paper describes the concept of the hyperspectral Earth-observing thermal infrared (TIR) satellite mission HiTeSEM (High-resolution Temperature and Spectral Emissivity Mapping). The scientific goal is to measure specific key variables from the biosphere, hydrosphere, pedosphere, and geosphere related to two global problems of significant societal relevance: food security and human health. The key variables comprise land and sea surface radiation temperature and emissivity, surface moisture, thermal inertia, evapotranspiration, soil minerals and grain size components, soil organic carbon, plant physiological variables, and heat fluxes. The retrieval of this information requires a TIR imaging system with adequate spatial and spectral resolutions and with day-night following observation capability. Another challenge is the monitoring of temporally high dynamic features like energy fluxes, which require adequate revisit time. The suggested solution is a sensor pointing concept to allow high revisit times for selected target regions (1"5 days at off-nadir). At the same time, global observations in the nadir direction are guaranteed with a lower temporal repeat cycle (>1 month). To account for the demand of a high spatial resolution for complex targets, it is suggested to combine in one optic (1) a hyperspectral TIR system with ~75 bands at 7.2"12.5 -µm (instrument NEDT 0.05 K"0.1 K) and a ground sampling distance (GSD) of 60 m, and (2) a panchromatic high-resolution TIR-imager with two channels (8.0"10.25 -µm and 10.25"12.5 -µm) and a GSD of 20 m. The identified science case requires a good correlation of the instrument orbit with Sentinel-2 (maximum delay of 1"3 days) to combine data from the visible and near infrared (VNIR), the shortwave infrared (SWIR) and TIR spectral regions and to refine parameter retrieval.
Die Zielsetzung der vorliegenden Dissertation lag in der ausführlichen und systematischen Exploration, Deskription und Analyse von relational bedingten sozio-medialen Ungleichheiten zwischen jugendlichen Nutzern sozialer Netzwerkplattformen (WhatsApp, Facebook, Snapchat etc.). Im Rahmen der qualitativen Untersuchung wurden insgesamt sechs problemzentrierte Einzelinterviews und drei problemzentrierte Gruppendiskussionen mit Jugendlichen im Alter von 15 bis 20 Jahren sowie eine Gruppendiskussion mit pädagogischen Fachkräften durchgeführt und inhaltsanalytisch ausgewertet. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Bedingungen und Wechselwirkungen zwischen den Individualmerkmalen von jugendlichen Nutzern (Interessen, Motive, Nutzungsweisen, Kompetenzen) und ihren relationalen Merkmalen (Beziehungen in sozialen Onlinenetzwerken) sowie den daraus resultierenden sozialen Ressourcen und Risiken. Die relationalen Merkmale sind laut den Ergebnissen der Dissertation gleich in zweifacher Hinsicht an der Reproduktion sozialer Ungleichheitsstrukturen beteiligt: Erstens nehmen sie Einfluss auf den Zugang zu und die Bewertung von medienvermittelten Informationen, da Informationen auf den Plattformen vorwiegend innerhalb des mediatisierten Beziehungsnetzwerkes kreisen. Zweitens bestimmen die relationalen Merkmale maßgeblich mit, welche Kompetenzen und Präferenzen Jugendliche im Umgang mit sozialen Netzwerkplattformen erwerben. Bezüglich der Mediennutzung und -wirkung können bei den Jugendlichen mit niedrigem Bildungsniveau folgende ungleichheitsrelevante Befunde konstatiert werden: verzögerte Adaption neuer Plattformen, intensivere Nutzung, geringere Nutzungskompetenzen, vermehrte Aufmerksamkeitserzeugung sowie eine primär unterhaltungsorientierte Nutzung. Zudem weisen sie überwiegend homogene Netzwerkstrukturen auf, was sich nachteilig auf ihren Zugang zu medienvermittelten Informationen und deren Bewertung auswirkt. Für Jugendliche mit hohem Bildungsniveau lassen sich hingegen deutlich positivere Verstärkungseffekte durch die Mediennutzung feststellen.
