Seawater carbonate chemistry and biological processes of Emiliania huxleyi (strains RCC1256 and NZEH) during experiments, 2011

With respect to their sensitivity to ocean acidification, calcifiers such as the coccolithophore Emiliania huxleyi have received special attention, as the process of calcification seems to be particularly sensitive to changes in the marine carbonate system. For E. huxleyi, apparently conflicting results regarding its sensitivity to ocean acidification have been published (Iglesias-Rodriguez et al., 2008a; Riebesell et al., 2000). As possible causes for discrepancies, intra-specific variability and different effects of CO2 manipulation methods, i.e. the manipulation of total alkalinity (TA) or total dissolved inorganic carbon (DIC), have been discussed. While Langer et al. (2009) demonstrate a high degree of intra-specific variability between strains of E. huxleyi, the question whether different CO2 manipulation methods influence the cellular responses has not been resolved yet. In this study, closed TA as well as open and closed DIC manipulation methods were compared with respect to E. huxleyi's CO2-dependence in growth rate, POC- and PIC-production. The differences in the carbonate chemistry between TA and DIC manipulations were shown not to cause any differences in response patterns, while the latter differed between open and closed DIC manipulation. The two strains investigated showed different sensitivities to acidification of seawater, RCC1256 being more negatively affected in growth rates and PIC production than NZEH.

Seawater carbonate chemistry and combined physiological effects of CO2 and light on the N2-fixing cyanobacterium Trichodesmium IMS101 during experiments, 2010

Recent studies on the diazotrophic cyanobacterium Trichodesmium erythraeum(IMS101) showed that increasing CO2 partial pressure (pCO2) enhances N2 fixation and growth. Significant uncertainties remain as to the degree of the sensitivity to pCO2, its modification by other environmental factors, and underlying processes causing these responses. To address these questions, we examined the responses ofTrichodesmium IMS101 grown under a matrix of low and high levels of pCO2 (150 and 900 µatm) and irradiance (50 and 200 µmol photons m-2 s-1). Growth rates as well as cellular carbon and nitrogen contents increased with increasing pCO2 and light levels in the cultures. The pCO2-dependent stimulation in organic carbon and nitrogen production was highest under low light. High pCO2 stimulated rates of N2fixation and prolonged the duration, while high light affected maximum rates only. Gross photosynthesis increased with light but did not change with pCO2. HCO3- was identified as the predominant carbon source taken up in all treatments. Inorganic carbon uptake increased with light, but only gross CO2 uptake was enhanced under high pCO2. A comparison between carbon fluxes in vivo and those derived from 13C fractionation indicates high internal carbon cycling, especially in the low-pCO2treatment under high light. Light-dependent oxygen uptake was only detected underlow pCO2 combined with high light or when low-light-acclimated cells were exposed to high light, indicating that the Mehler reaction functions also as a photoprotective mechanism in Trichodesmium. Our data confirm the pronounced pCO2 effect on N2fixation and growth in Trichodesmium and further show a strong modulation of these effects by light intensity. We attribute these responses to changes in the allocation of photosynthetic energy between carbon acquisition and the assimilation of carbon and nitrogen under elevated pCO2. These findings are supported by a complementarystudy looking at photosynthetic fluorescence parameters of photosystem II, photosynthetic unit stoichiometry (photosystem I:photosystem II), and pool sizes of key proteins in carbon and nitrogen acquisition.

Seawater carbonate chemistry and biological processes of coccolithophore (Gephyrocapsa oceanica and Coccolithus pelagicus ssp. braarudii) during experiments, 2011

All species of coccolithophore appear to respond to perturbations of carbonate chemistry in a different way. Here, we show that the degree of malformation, growth rate and stable isotopic composition of organic matter and carbonate produced by two contrasting species of coccolithophore (Gephyrocapsa oceanica and Coccolithus pelagicus ssp. braarudii) are indicative of differences between their photosynthetic and calcification response to changing DIC levels (ranging from ~1100 to ~7800 µmol/kg) at constant pH (8.13 ± 0.02). Gephyrocapsa oceanica thrived under all conditions of DIC, showing evidence of increased growth rates at higher DIC, but C. braarudii was detrimentally affected at high DIC showing signs of malformation, and decreased growth rates. The carbon isotopic fractionation into organic matter and the coccoliths suggests that C. braarudii utilises a common internal pool of carbon for calcification and photosynthesis but G. oceanica relies on independent supplies for each process. All coccolithophores appear to utilize bicarbonate as their ultimate source of carbon for calcification resulting in the release of a proton. But, we suggest that this proton can be harnessed to enhance the supply of CO2(aq) for photosynthesis either from a large internal HCO3- pool which acts as a pH buffer (C. braarudii), or pumped externally to aid the diffusive supply of CO2 across the membrane from the abundant HCO3- (G. oceanica), likely mediated by an internal and external carbonic anhydrase respectively. Our simplified hypothetical spectrum of physiologies may provide a context to understand different species response to changing pH and DIC, the species-specific delta p and calcite "vital effects", as well as accounting for geological trends in coccolithophore cell size.

Cirurgia de fraturas ósseas na osteoporose: Fraturas da coluna vertebral

As fraturas que ocorrem no osso osteoporótico são por definição estrita fraturas patológicas. Podem estar relacionadas com quedas da própria altura ou de traumatismos de baixa energia cinética e envolvem habitualmente a anca, o punho, a coluna vertebral e o ombro. As fraturas osteoporóticas a que se associa a sarcopenia, representam um sério problema de saúde pública em todo o mundo, com uma proporção epidémica e um impacto devastador na morbilidade e mortalidade dos pacientes, assim como nos custos socioeconómicos. Apesar dos avanços registados na prevenção e no tratamento farmacológico da osteoporose bem como no tratamento cirúrgico das fraturas ósseas, continuam a ser desenvolvidos novos biomateriais metálicos e substitutos sintéticos do osso com a intenção de se conseguir alcançar melhores resultados clínicos. Dentro deste contexto incluem-se os cimentos hidráulicos, os parafusos expansivos, os parafusos dinâmicos, as malhas metálicas de titânio, as placas bloqueadas, entre outros, em conjugação com técnicas minimamente invasivas e com diferentes estratégias cirúrgicas. O objetivo central deste trabalho assenta nas modalidades cirúrgicas mais usadas para o tratamento das fraturas em osso osteoporótico, com especial destaque para as fraturas da coluna vertebral.

A New Method for Estimating the Moisture Content and Flexibility of Polymerised Bentonite Clay Mat

This paper presents a scientific development to address the current absence of a convenient technique to identify the ductile to brittle transition of bentonite clay mats. The instrumented indentation and 3-point bending tests were performed on different liquid polymer hydrated bentonite clay mats at varying moisture content. Properties measured include modified Brinell Hardness Number (BHN) and elastic structural stiffness (EI). The dependence of flexural stiffness on moisture content is demonstrated to conform to a best power function variation. The ductile to brittle transition of clay mat is affected primarily by the change in the moisture content and for the clay mat to remain flexible, critical moisture content of 1.7 times of its plastic limit is required. Results also indicate that a strong correlation between indentation hardness and the structural stiffness. The subsequent outcome in the development of a portable quality control device to monitor the acceptable moisture content level to ensure flexibility of the clay mats was also described in this paper.

Moisture Desorption Studies on Polymer Hydrated and Vacuum Extruded Bentonite Clay Mat

Moisture desorption observations from two bentonite clay mats subjected to ten environmental zones with individually different combinations of laboratory-controlled constant temperatures (between 20 °C and 40 °C) and relative humidity (between 15% and 70%) are presented. These laboratory observations are compared with predictions from mathematical models, such as thin-layer drying equations and kinetic drying models proposed by Page, Wang and Singh, and Henderson and Pabis. The quality of fit of these models is assessed using standard error (SE) of estimate, relative percent of error, and coefficient of correlation. The Page model was found to better predict the drying kinetics of the bentonite clay mats for the simulated tropical climates. Critical study on the drying constant and moisture diffusion coefficient helps to assess the efficacy of a polymer to retain moisture and control desorption through water molecule bonding. This is further substantiated with the Guggenheim–Anderson–De Boer (GAB) desorption isotherm model which is presented.

A qualidade de vida dos idosos com coxartrose

Um dos fenómenos marcantes desde os meados do século XX até aos dias de hoje é o processo de envelhecimento das sociedades a nível mundial (Moura, 2006). Envelhecer de forma saudável e com boa qualidade de vida é algo que todas a pessoas desejam, mas muitas vezes o envelhecimento é acompanhado por diferentes tipos de alterações que poderão provocar alterações da qualidade de vida do idoso. A investigação científica acerca da relação entre a qualidade de vida do idoso com coxartrose e o impacto da artroplastia total da anca é ainda um tema recente. Assim esta investigação tem como objetivo avaliar a perceção da qualidade de vida dos idosos com coxartrose, antes da cirurgia da artroplastia total da anca, e avaliar a perceção da qualidade de vida dos idosos após o sexto mês da artroplastia total da anca. Procedeu-se assim a um estudo de natureza descritivo, longitudinal e de abordagem quantitativa, com 35 utentes idosos que foram submetidos a artroplastia total da anca por patologia de coxartrose. Foi utilizado como instrumento de recolha de dados o questionário genérico de qualidade de saúde SF-36 no dia antes da cirurgia e após 6 meses da artroplastia total da anca e um questionário de forma a fazer uma caracterização sócio - demográfica da amostra. Verifica-se que a perceção da qualidade de vida dos idosos com coxartrose, antes da cirurgia da artroplastia total da anca é limitada em várias dimensões como função física desempenho físico, dor corporal, perceção geral de saúde, vitalidade, função social, desempenho emocional, saúde mental e transição de saúde. Após o sexto mês da artroplastia total da anca, a perceção da qualidade de vida dos idosos apresenta-se na maioria dos sujeitos melhorada.

Cirurgia de fraturas ósseas na osteoporose: Fraturas da coluna vertebral

As fraturas que ocorrem no osso osteoporótico são por definição estrita fraturas patológicas. Podem estar relacionadas com quedas da própria altura ou de traumatismos de baixa energia cinética e envolvem habitualmente a anca, o punho, a coluna vertebral e o ombro. As fraturas osteoporóticas a que se associa a sarcopenia, representam um sério problema de saúde pública em todo o mundo, com uma proporção epidémica e um impacto devastador na morbilidade e mortalidade dos pacientes, assim como nos custos socioeconómicos. Apesar dos avanços registados na prevenção e no tratamento farmacológico da osteoporose bem como no tratamento cirúrgico das fraturas ósseas, continuam a ser desenvolvidos novos biomateriais metálicos e substitutos sintéticos do osso com a intenção de se conseguir alcançar melhores resultados clínicos. Dentro deste contexto incluem-se os cimentos hidráulicos, os parafusos expansivos, os parafusos dinâmicos, as malhas metálicas de titânio, as placas bloqueadas, entre outros, em conjugação com técnicas minimamente invasivas e com diferentes estratégias cirúrgicas. O objetivo central deste trabalho assenta nas modalidades cirúrgicas mais usadas para o tratamento das fraturas em osso osteoporótico, com especial destaque para as fraturas da coluna vertebral.

Granulomatosis with Polyangiitis (Wegener Granulomatosis) Mimicking Infective Endocarditis

Introduction Infective endocarditis (IE) has been reported to mimic granulomatosis with polyangiitis (GPA) and to test positive to antineutrophil cytoplasmic antibodies (ANCA), which may lead to a misdiagnosis and inappropriate treatment. Case presentation We report a case of a 59-year-old man admitted for purpura, gangrenous digital infarcts and glomerulonephritis. The diagnosis of IE was initially considered on the basis of heart murmur and two positive haemocultures to corynebacterium. Ineffectiveness of antimicrobial therapy and further neurological and nasal manifestations supported the diagnosis of GPA. Conclusions IE should be ruled out before initiation of immunosuppressive treatment. If the disease progresses despite antimicrobial treatment, vascular diseases should be rapidly taken into account in differential diagnosis and treated early to avoid fatal complications.

Benefícios da utilização de bastões de caminhada durante a marcha em descida

INTRODUÇÃO: Tem vindo a aumentar a evidência que suporta a relação direta entre a prática de atividade física e a ausência de doença, nomeadamente no que concerne à prática de “caminhadas” (ACSM's, 2009). No entanto, existem alguns fatores que podem pôr em causa essa relação direta tornando, por exemplo, uma marcha em declive, numa potencial origem de lesões músculo-esqueléticas (Bohne & Abendroth-Smith, 2007; Schwameder, et al., 1999). Aos poucos, e apesar da pouca evidência existente, a utilização de bastões de caminhada começa a ser vista como uma estratégia para minimizar a sobrecarga articular subjacente, podendo ser vista como um novo instrumento de reabilitação e de melhoria da função/participação dos utilizadores, com o objetivo de alcançar vantagens biomecânicas e fisiológicas (Breyer, et al., 2010; Figard- Fabre, et al., 2010; Fritz, B., et al., 2011; Hartvigsen, et al., 2010; Kukkonen-Harjula, et al., 2007; Mannerkorpi, et al., 2010; Morso, et al., 2006; Oakley, et al., 2008; Sprod, et al., 2005; Wendlova, 2008). OBJETIVO: O presente estudo tem como principal objetivo analisar o comportamento motor de sujeitos do sexo masculino com experiência na utilização de bastões de caminhada relativamente a aspetos cinemáticos, cinéticos e de atividade mioelétrica desenvolvidos durante a marcha em declive com e sem bastões, e desta forma poder perceber se existem benefícios na utilização deste auxiliar e identificá-los. METODOLOGIA: foram selecionados treze sujeitos do sexo masculino (idade: 37±8anos; peso: 75±12Kg; altura: 177±8cm) que utilizam bastões de caminhada, com alguma regularidade (frequência de prática média: 18±24horas/mês), há pelo menos um ano. Foi realizada a análise cinemática (membro inferior e tronco), cinética (componente vertical e antero-posterior) e eletromiográfica (dos músculos vasto lateral, gastrocnémio medial e lateral, tibial anterior, eretores da espinha e tricípite braquial lateral) da marcha em descida, com e sem bastões de caminhada, num plano inclinado com 15° de declive. Para isso foi construída uma rampa em madeira com 1,07m de altura, 1,22m de largura e 4,17m de comprimento. RESULTADOS: a utilização dos bastões de caminhada levou à diminuição da flexão plantar do tornozelo aquando do apoio final e da pré-oscilação; ao aumento da flexão do joelho na resposta à carga, no apoio final, na pré-oscilação e à diminuição da flexão do mesmo no apoio médio; ao aumento da flexão da anca no contato inicial e na resposta à carga. Da leitura dos resultados cinéticos, podemos observar que a utilização dos bastões de caminhada levou ao aumento médio do Tempo de Apoio, do Máximo Ativo, do Tempo de Desaceleração e do Impulso, e a uma diminuição média estatisticamente significativa do Máximo Passivo do Mínimo Passivo. É também possível verificar que a utilização dos bastões levou à diminuição da ativação mioelétrica do gastrocnémio lateral, do vasto lateral e do tibial anterior e ao aumento da ativação do tricípite braquial durante o período de pré-ativação de 120ms, à diminuição da ativação mioelétrica do gastrocnémio lateral e do tibial anterior e ao aumento da ativação do tricípite braquial durante a fase de apoio e durante o período de acomodação mioelétrica de 60ms, assim como à diminuição da ativação mioelétrica do gastrocnémio lateral e do tibial anterior e ao aumento da ativação do tricípite braquial e do eretor da espinha direito durante o tempo de travagem. CONCLUSÕES: os bastões de caminhada podem ser vistos como mais uma das ferramentas à disposição do fisioterapeuta em situações em que a redução de cargas articulares seja necessária, por exemplo em casos de OA do joelho e/ou anca, ou mesmo em situações de pós-lesão ou pós-operatório ligamentar, como sendo um método preventivo, uma vez que apesar dos bastões de caminhada trazerem um aumento do dispêndio energético por parte de cada utilizador, são de todo benéficos na redução da fadiga muscular dos membros inferiores durante uma descida, aumentando por isso a proteção das estruturas passivas. Estes benefícios dever-se-ão também às alterações posturais que se conseguem obter pela utilização dos bastões e às vantagens mecânicas por elas criadas.

A aptidão física relacionada com a saúde e a atividade física como preditores da qualidade de vida relacionada com a saúde em adultos jovens

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: O fisioterapeuta é um profissional que presta serviços de saúde a indivíduos e populações com o objetivo de desenvolver, manter e restaurar o movimento e a capacidade funcional máxima ao longo da vida. Os programas de prevenção primária e secundária têm como principal objetivo a promoção da saúde, devendo centrar-se na consolidação da relação entre a saúde e os componentes fisiológicos da aptidão física relacionada com a saúde (ApFRS). O presente estudo teve como principal objetivo estimar a contribuição das caraterísticas individuais, dos componentes da ApFRS e da atividade física (AF) no estado de saúde de adultos jovens. Foram ainda objetivos do estudo avaliar a contribuição das caraterísticas individuais e de cada componente da ApFRS na ApFRS de adultos jovens e estudar as diferenças significativas entre os diferentes grupos género, tabagismo, hipertensão, dislipidémia, glicémia em jejum alterada, obesidade, sedentarismo, colesterol HDL elevado e estratificação do risco de doença cardiovascular (DCV) relativamente às variáveis correspondentes às caraterísticas individuais, estado de saúde e ApFRS. MATERIAL E MÉTODOS: Foram avaliados 146 adultos jovens (idade 20,1 ± 2,4 anos, peso 61,8 ± 10,5 kg, estatura 165,3 ± 7,4 cm). O protocolo de avaliação incluiu o preenchimento de um questionário de caraterização e dos questionários MOS Short Form Health Survey – 36 Item (SF-36) e o International Physical Activity Questionnaire (IPAQ). A bateria de testes para avaliação da ApFRS incluiu a avaliação da composição corporal: rácio cintura/anca (RCA) e percentagem de massa gorda (%MG); aptidão cardiorrespiratória (ACR): teste do degrau (TD); força muscular: força de preensão manual (FPM); resistência muscular: teste de força de braços (TFB) e teste de força abdominal (TFA) e flexibilidade: teste do sentar e alcançar (TSA). RESULTADOS: Embora a AF seja preditora da qualidade de vida relacionada com a saúde (QVRS), só por si não explica muitas das suas dimensões. Os componentes da ApFRS mostram ser melhores preditores do estado de saúde do que o nível de AF. A AF afecta a ApFRS, mas esta é muito mais influenciada pelas caraterísticas individuais e pela inter-relação dos diferentes componentes da ApFRS. O género, dislipidémia, glicémia em jejum alterada sedentarismo, colesterol HDL elevado e estratificação do risco de DCV têm um efeito significativo sobre as caraterísticas individuais, QVRS e ApFRS. CONCLUSÕES: O fisioterapeuta deve individualizar e personalizar cada programa de exercícios em função de cada indivíduo ou população específica, com ou sem patologia associada, uma vez que as caraterísticas individuais, ApFRS e AF interferem no tipo de exercícios indicados para cada indivíduo, e consequentemente nos resultados esperados do plano de exercícios prescrito.

Tradução e validação do questionário de Oslo Sports Trauma Research Center para lesões causadas pelo esforço-sobrecarga e a sua aplicação, numa equipa portuguesa de atletismo

Introdução: No atletismo existe uma prevalência de lesões e sintomas de sobrecarga, havendo a possibilidade de monitorizar o início e a evolução das mesmas. Objetivos: Traduzir, validar e aplicar o Oslo Sports Trauma Research Center Overuse Injury Questionnaire (OSTRC-O) a atletas de atletismo. Metodologia: O questionário OSTRC-O foi traduzido para português e aplicado por e-mail semanalmente (durante 7 semanas) a um grupo de atletas (n=23), verificando em que medida o esforço/sobrecarga a que estão sujeitos em duas regiões anatómicas específicas (anca e coxa) poderá afectar o seu rendimento e/ou mesmo ser alvo de lesão desportiva. Resultados/Discussão: A prevalência média de lesões de sobrecarga para todos os atletas, em qualquer área anatómica foi de 44,0% (95% IC 35-53). A prevalência média de lesões de sobrecarga substanciais, problemas que causam moderada/severa redução no volume de treino ou performance desportiva ou, completa incapacidade de participar em treino ou competição foi de 13,7% (95% IC 7-19). Não obstante os sintomas de sobrecarga serem prevalentes nas duas áreas, a prevalência semanal de problemas de sobrecarga foi maior na coxa (40%) do que na anca (15%) Conclusões: O OSTRC-O permitirá basear-nos na limitação da funcionalidade e não no tempo de paragem dos atletas, oferecendo a possibilidade de um controlo semanal mais real. Neste estudo sobre atletismo a prevalência média semanal de lesões de sobrecarga na coxa (40%) foi maior do que a prevalência semanal de lesões de sobrecarga na anca (15%).

Kinematic and electromyographic analysis of the overhead squat in individuals showing excessive medial knee displacement

Dynamic knee valgus is a multi-planar motion that has been associated with anterior cruciate ligament injuries and patellofemoral pain syndrome. Clinical assessment of dynamic knee valgus can be made by looking for the visual appearance of excessive medial knee displacement (MKD) in the double-leg squat (DLS). The purpose of this dissertation was to identify the movement patterns and neuromuscular strategies associated with MKD during the DLS. Twenty-four control subjects and eight individuals showing MKD during the DLS participated in the study. Significant differences were verified between subjects that demonstrated MKD and a control (CON) group for the eletromyographic amplitude of adductor magnus, biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis muscles (p < 0.05), during the descending phase of the DLS. During the ascending phase were found group differences for adductor magnus and rectus femoris muscles (p < 0.05). Results from kinematic analysis revealed higher minimum and maximum values of ankle abduction and knee internal rotation angles (p < 0.05) for the MKD group. Also, individuals showing excessive MKD had higher hip adduction/abduction excursion. Our results suggested that higher tibial internal rotation and knee internal rotation angles in the initial position of the DLS are associated with MKD. The neuromuscular strategies that contributed to MKD were higher adductor magnus activation, whereas biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis activated more to stabilize the knee in response to the internal rotation moment.

Biomechanics of the trunk and lower limbs during gait in individuals with and without chronic low back pain

Combining information on kinetics and kinematics of the trunk during gait is important for both clinical and research purposes, since it can help in better understanding the mechanisms behind changes in movement patterns in chronic low back pain patients. Although three-dimensional gait analysis has been used to evaluate chronic low back pain and healthy individuals, the reliability and measurement error of this procedure have not been fully established. The main purpose of this thesis is to gain a better understanding about the differences in the biomechanics of the trunk and lower limbs during gait, in patients and healthy individuals. To achieve these aims, three studies were developed. The first two, adopted a prospective design and focused on the reliability and measurement error of gait analysis. In these test-retest studies, chronic low back pain and healthy individuals were submitted to a gait assessment protocol, with two distinct evaluation moments, separated by one week. Gait data was collected using a 13-camera opto-electronic system and three force platforms. Data analysis included the computation of time-distance parameters, as well as the peak values for lower limb and trunk joint angles/moments. The third study followed a cross sectional design, where gait in chronic low back pain individuals was compared with matched controls. Step-to-step variability of the thoracic, lumbar and hips was calculated, and step-to-step deviations of these segments from their average pattern (residual rotations) were correlated to each other. The reliability studies in this thesis show that three-dimensional gait analysis is a reliable and consistent procedure for both chronic low back pain and healthy individuals. The results suggest varied reliability indices for multi-segment trunk joint angles, joint moments and time-distance parameters during gait, together with an acceptable level of error (particularly regarding sagittal plane). Our findings also show altered stride-to-stride variability of lumbar and thoracic segments and lower trunk joint moments in patients. These kinematic and kinetic results lend support to the notion that chronic low back pain individuals exhibit a protective movement strategy.

Artrite meningocócica primária na criança

A artrite é uma complicação conhecida da doença meningocócica. Contudo, a artrite meningocócica primária (AMP), na ausência de meningite ou manifestações de meningococemia aguda, é rara. Descreve-se o caso de uma criança do sexo masculino, 17 meses, saudável, com quadro de febre, recusa da marcha e limitação dos movimentos da anca esquerda. Sem instabilidade hemodinâmica, exantema ou sinais meníngeos. Analiticamente tinha elevação dos parâmetros inflamatórios. Foi isolada Neisseria meningitidis serotipo B no líquido articular e foi medicado com ceftriaxone, seguido de amoxicilina oral, com boa evolução clínica e analítica. Apresentamos este caso raro, salientando a importância do diagnóstico etiológico de artrite séptica na criança.