Keratoconus prediction using a finite element model of the cornea with local biomechanical properties

PURPOSE: The ability to predict and understand which biomechanical properties of the cornea are responsible for the stability or progression of keratoconus may be an important clinical and surgical tool for the eye-care professional. We have developed a finite element model of the cornea, that tries to predicts keratoconus-like behavior and its evolution based on material properties of the corneal tissue. METHODS: Corneal material properties were modeled using bibliographic data and corneal topography was based on literature values from a schematic eye model. Commercial software was used to simulate mechanical and surface properties when the cornea was subject to different local parameters, such as elasticity. RESULTS: The simulation has shown that, depending on the corneal initial surface shape, changes in local material properties and also different intraocular pressures values induce a localized protuberance and increase in curvature when compared to the remaining portion of the cornea. CONCLUSIONS: This technique provides a quantitative and accurate approach to the problem of understanding the biomechanical nature of keratoconus. The implemented model has shown that changes in local material properties of the cornea and intraocular pressure are intrinsically related to keratoconus pathology and its shape/curvature.

Ensino de astronomia em um espaço não formal: observação do Sol e de manchas solares

O presente artigo analisa os resultados obtidos num minicurso sobre o Sol e sua dinâmica realizado no Observatório Astronômico do Centro de Divulgação Científica e Cultural (CDCC) pertencente à Universidade de São Paulo (USP) na cidade de São Carlos para alunos do ensino fundamental. As atividades foram desenvolvidas na recente inaugurada, Sala Solar. Ela é dedicada ao estudo do Sol, enfatizando a observação de manchas solares e do espectro do Sol. A metodologia adotada no minicurso consistiu em pequenos experimentos, observações e diálogos expositivos. Isto incentivou os estudantes a tomarem decisões, fazerem questionamentos e refletirem gerando pensamentos mais críticos e produzindo um maior número de conexões entre o real e o abstrato que contribuiu para níveis de maior complexidade conceitual verificados durante entrevistas semiestruturadas e nas respostas ao questionário final.

A natureza da ciência por meio do estudo de episódios históricos: o caso da popularização da óptica newtoniana

Apesar das dificuldades em abordar a natureza da ciência em sala de aula, há um entendimento geral da necessidade de incorporar nos currículos noções sobre como ocorre a construção do conhecimento científico. Conhecer a história do desenvolvimento e do processo de aceitação de teorias científicas pode ajudar os professores a incluir discussões sobre a natureza da ciência no ensino de ciências. Este trabalho apresenta uma análise da aceitação e propagação das teorias sobre luz e cores de Newton ao longo do século XVIII. Apontaremos para alguns aspectos da natureza da ciência que podem ser evidenciados pelo estudo desse episódio histórico.

Grupos de aprendizagem nas aulas de física: as interações entre professor e alunos

Em nosso trabalho buscamos entender a dinâmica que se estabelece na sala de aula quando são introduzidas atividades de grupos, analisando o processo grupal e sua relação com o ensino-aprendizagem da Física. Por isso, optamos por um estudo das relações estabelecidas no grupo entre os seus membros (alunos e professor) e das estratégias criadas em conjunto para a resolução da atividade. Como referencial teórico, utilizamos as concepções de grupo operativo de Pichon-Rivière, que focaliza a tarefa do grupo e o vínculo entre os membros como elementos essenciais do desenvolvimento grupal. O nosso trabalho consistiu em uma análise diacrônica e sincrônica das interações dos alunos de um dos grupos que compunha a classe em duas aulas diferentes: a primeira antes de uma intervenção institucional do professor, que atribuiu funções para cada um dos membros do grupo; e a segunda depois desta intervenção.

O que pensam os professores sobre a função da aula expositiva para a aprendizagem significativa

Professores são convidados a introduzir uma aula expositiva numa sequência didática planejada. Os professores tiveram bastante dificuldade para localizar a atividade dentro do que concebiam sobre ensino e aprendizagem significativa. Diante da tarefa proposta, procuraram sistematizar os conteúdos anteriormente desenvolvidos na sala de aula, atribuindo novo sentido à estratégia, sem abandonar a importância de ouvir o aluno e de articular adequadamente os conceitos. A aula expositiva de cada um foi ressignificada, aparecendo com posição definida na sequência pedagógica e com conteúdo significativo em relação ao nível de conhecimento do aprendiz. A conclusão fundamental foi que, mesmo sem ser explícito, era possível haver diálogo entre os saberes do professor e dos alunos, o que parece ter ocorrido também com os professores enquanto aprendizes no programa de formação.

Análise de atitudes de professoras do ensino fundamental no que se refere à educação inclusiva

Este artigo, que tem como referência a teoria crítica, relata o resultado de uma pesquisa sobre atitudes em relação à educação inclusiva, realizada com doze professoras do 5º ano do ensino fundamental; dentre elas, seis tinham experiência de ter em sala de aula alunos com deficiência, e seis não tinham. A análise qualitativa dos dados decorrentes do levantamento realizado em seis escolas da rede municipal de Campo Grande (MS) demonstrou que, de modo geral, as professoras foram favoráveis à educação inclusiva. Contudo, ficou evidente a expressão de atitudes preconceituosas veladas ou explícitas no âmbito escolar. A formação para experiência com quem é "diferente" ainda encontra barreiras por conta do preconceito e da discriminação presentes nesta sociedade que tem como lógica uma "inclusão marginal". Em suas manifestações, apontaram dificuldades de trabalhar com alunos com deficiência intelectual severa; assinalaram que a responsabilidade de trabalhar sob a predominância da educação centrada no desempenho, com foco na inserção das pessoas no mercado de trabalho, gerava um "sentimento de impotência". Diante das contradições existentes, a educação inclusiva não deixa de evidenciar a presença das injustiças que ainda se apresentam no processo educativo. Apesar disso, foram indicados vários elementos favoráveis a essa forma de educação, que não é dissociada de movimentos sociais mais amplos.

Autoria no ensino de química: análise de textos escritos por alunos de graduação

A utilização de textos de divulgação científica no ensino formal tem sido discutida por pesquisadores da área de educação em ciências. Tais discussões sugerem que esses textos podem funcionar como instrumento de motivação em sala de aula, organizando explicações e estimulando debates. Nesta perspectiva, foi aplicada uma proposta de ensino pautada no uso de capítulos do livro Tio Tungstênio: Memórias de uma Infância Química, de Oliver Sacks. A proposta, que envolveu a produção de textos, pelos estudantes, sobre conteúdos do livro, foi aplicada em uma disciplina do Ensino Superior de química. Os textos foram analisados segundo a Análise do Discurso de linha francesa, especificamente com relação à noção de autoria.

Educação ambiental, sustentabilidade e ciência: o papel da mídia na difusão de conhecimentos científicos

São problemas de ordem ambiental: aquecimento global, mudanças climáticas, escassez de recursos naturais, resíduo. Em resposta, têm sido gerados novos saberes no campo da ciência, tecnologia e educação chamada ambiental de modo a se proporem alternativas para que o homem possa relacionar-se com o ambiente de maneira sustentável, e a mídia tem contribuído sobremaneira na veiculação desses conhecimentos. Na imprensa escrita, revistas e jornais têm criado seções, suplementos, cadernos tematizando educação e meio ambiente. Produzida pela revista Carta Capital, desde 2006, a revista Carta na Escola busca difundir "atualidades em sala de aula", e de setembro de 2007 a agosto de 2008 publicou a série "Sustentabilidade na Escola", com dez artigos relacionando sustentabilidade, ciência e educação. A partir do referencial teórico-metodológico da análise dialógica do discurso, este artigo analisa o discurso da sustentabilidade baseado na difusão de conhecimentos científicos, proposto nessa série, e sua limitação enquanto estratégia de educação ambiental.

I2: uma molécula didática

Iodine vapor is a very suitable substance to learn about molecular energy levels and transitions, and to introduce spectroscopic techniques. As a diatomic molecule its spectra are relatively simple and allow straightforward treatment of the data leading to the potential energy curves and to quantum mechanics concepts. The overtone bands, in the resonance Raman scattering, and the band progressions, in the electronic spectra, play an important role in the calculation of the Morse potential curves for the fundamental and excited electronic state. A weaker chemical bond in the electronic excited state, compared to the fundamental state, is evidenced by the increase in the equilibrium interatomic distance. The resonance Raman scattering of I2 is highlighted due to its importance for obtaining the anharmonicity constant in the fundamental electronic state.

Sobrevida e fatores de risco para mortalidade neonatal em uma coorte de nascidos vivos de muito baixo peso ao nascer, na Região Sul do Município de São Paulo, Brasil

Estudos populacionais sobre mortalidade neonatal de nascimentos de muito baixo peso ao nascer contribuem para identificar sua complexa rede de fatores de risco. Foi estudada uma coorte de 213 recém-nascidos com peso inferior a 1.500g (112 óbitos neonatais e 101 sobreviventes) na Região Sul do Município de São Paulo, Brasil, em 2000/2001. Foram realizadas entrevistas domiciliares e obtidos dados de prontuários hospitalares. Foi realizada análise de sobrevida e empregada regressão múltipla de Cox. A elevada mortalidade na sala de parto, no primeiro dia de vida e ausência de sobreviventes < 700g dos nascimentos < 1.000g e com menos de 28 semanas sugere que condutas mais ativas destinam-se a nascituros de maior viabilidade. Mães residentes em favela, com história anterior de cesárea e aborto provocado, adolescentes, com sangramento vaginal e ausência de pré-natal aumentaram o risco de óbito neonatal. Partos cesarianos e internação em berçários mostraram efeito protetor. O peso ao nascer abaixo de 1.000g e Apgar menor que 7 foram risco. A elevada mortalidade está associada às condições de vida, características maternas e dos nascimentos e condições assistenciais. A melhoria da atenção pré-natal e ao recém-nascido pode atuar na redução da mortalidade.

Influência do local de nascimento e do transporte sobre a morbimortalidade de recém-nascidos prematuros

OBJETIVO: Verificar a influência do local de nascimento e do transporte sobre a morbimortalidade de recém-nascidos prematuros na Região Sul do Brasil. MÉTODOS: Estudo de coorte com recém-nascidos prematuros transferidos para a unidade de tratamento intensivo de referência (grupo transporte = 61), tendo sido acompanhados até a alta. Os dados sobre o atendimento no hospital de origem e transporte foram obtidos no momento da internação. Esse grupo foi comparado com neonatos da maternidade de referência, pareados por idade gestacional (grupo controle = 123), tendo como desfecho primário o óbito e desfechos secundários as alterações da glicemia, temperatura e saturação de oxigênio no momento da internação e a incidência de enterocolite necrosante, displasia broncopulmonar e sepses. Na associação entre as variáveis e o desfecho, foi utilizado o risco relativo. Foi adotado um nível de significância de α = 5% e β = 90%. RESULTADOS: A distância média percorrida foi de 91 km. A idade gestacional média foi de 34 semanas. Entre os recém-nascidos transferidos, 23% (n = 14) não tiveram atendimento pediátrico na sala de parto. No transporte, 33% dos recém-nascidos foram acompanhados por pediatra, e os equipamentos utilizados foram: incubadora (57%), bomba de infusão (13%), oxímetro (49%) e aparelho para aferição da glicemia (21%). O grupo transporte apresentou maior incidência de hiperglicemia, risco relativo (RR) = 3,2 (2,3-4,4), hipoglicemia, RR = 2,4 (1,4-4,0), hipertermia, RR = 2,5 (1,6-3,9), e hipoxemia, RR = 2,2 (1,6-3,0). Foram observados 18% de óbitos no grupo dos transferidos e 8,9% no grupo controle, RR = 2,0 (1,0-2,6). CONCLUSÕES: A pesquisa expõe deficiências no atendimento e transporte dos recém-nascidos, sendo necessária uma melhor organização do atendimento perinatal e do transporte na região nordeste do Rio Grande do Sul.

Estudo clínico da aplicação de matriz inorgânica de osso associado a peptídeo sintético de adesão celular (MIO/P-15), PepGen P-15®, em lesões periodontais avançadas de cães

Os mecanismos biológicos desenvolvidos para aumentar a qualidade da regeneração óssea e da reparação tecidual de sítios periodontais específicos continuam a ser um desafio e têm sido complementado pela capacidade de adesão celular do colágeno do tipo I, promovida por um peptídeo sintético de adesão celular (P-15), associado a uma matriz inorgânica de osso (MIO) para formar MIO/P-15. O objetivo deste estudo foi avaliar a perda do nível clínico de inserção e a resposta da bolsa periodontal em dentes após 3 e 6 meses da aplicação de enxerto com MIO/P-15. Vinte e um cães do Hospital Veterinário da Universidade de São Paulo foram anestesiados para realização de tratamento periodontal e 132 faces dentais com perda de nível clínico de inserção foram tratadas, sendo que 36,4% (48 faces) receberam o peptídeo de adesão celular e 63,6% (84 faces) compuseram o grupo controle que recebeu tratamento convencional (retalho muco-gengival e aplainamento radicular). O procedimento foi documentado através de radiografia intra-oral e todas as sondagens de bolsas periodontais foram fotografadas. Depois de 3 e de 6 meses, os animais foram re-anestesiados a fim de se obter novas avaliações, radiografias, fotografias e sondagens periodontais. As 48 faces com perda de nível clínico de inserção que receberam material de enxertia apresentaram taxa de 40% de recuperação do nível clínico de inserção após 6 meses. O grupo controle de faces dentais não apresentou alteração do nível clínico de inserção. A face palatina foi a que apresentou melhor taxa de regeneração (40%) e os dentes caninos e molares mostraram as melhores respostas (57,14% e 65%, respectivamente). Não houve sinais de infecção pós-cirúrgica relacionadas à falta de higienização oral dos animais. Pode-se concluir que o MIO/P-15 auxilia na regeneração e re-aderência das estruturas periodontais, incluindo osso alveolar. Sua aplicação mostrou-se fácil e prática e a incidência de complicações pós-cirúrgicas foi baixa. Ainda assim, mais estudos e pesquisas são necessários para que se avalie a quantidade e a qualidade do osso e do ligamento periodontal formados.

Utilização dos subprodutos da fresagem do osso subcondral em substituição ao enxerto autólogo esponjoso em artrodeses de carpo de cães

A artrodese rádio-cárpica é procedimento radical usado no tratamento de fraturas e luxações do carpo, com danos à fibrocartilagem palmar e às estruturas ligamentares de sustentação, decorrentes de hiperextensão. Para este estudo foram selecionados 15 cães, submetidos à artrodese rádio-cárpica, entre abril/02 e julho/04. Foram estudados os casos quanto à formação de calo ósseo e às complicações pós-cirúrgicas. A técnica consistiu na ostectomia da superfície articular do rádio, expondo-a e retificando-a. Os subprodutos desta fresagem foram reintroduzidos como enxerto após sua redução em tamanho com rugina. Para a estabilização articular, em todos os casos, foram usadas placas compressivas. Foram realizados exames radiográficos imediatamente à intervenção cirúrgica e em intervalos de 30 dias, até a total fusão articular. Os resultados obtidos neste estudo, com fusão da articulação em até 300 dias de pós-cirúrgico em 80% dos casos estudados, foram semelhantes aos dispostos para as técnicas que utilizam enxertos autólogos esponjosos, sendo que, em 68% dos pacientes, a recuperação se deu sem qualquer complicação significativa. Pequenas complicações, como o aumento de volume, foram observadas em 22% dos casos, não determinando qualquer alteração no resultado final. Tais resultados viabilizam a técnica descrita, demonstrando a exeqüibilidade da utilização dos subprodutos da fresagem do osso subcondral como enxerto em artrodeses de carpo em cães.

Padronização do eletrorretinograma de campo total em cães

Eletrorretinograma (ERG) é o meio diagnóstico objetivo e não-invasivo para avaliar a função retiniana e detectar precocemente, em várias espécies, lesões nas suas camadas mais externas. As indicações mais comuns para ERG em cães são: avaliação pré-cirúrgica de pacientes com catarata, caracterização de distúrbios que causam cegueira, além de servir como importante modelo para o estudo da distrofia retiniana que acomete o homem. Vários são os fatores que podem alterar o ERG tais como: eletrorretinógrafo, fonte de estimulação luminosa, tipo do eletrodo, tempo de adaptação ao escuro, tamanho pupilar, opacidade de meios e protocolo de sedação ou anestesia; além da espécie, raça e idade. Objetivou-se com este estudo padronizar o ERG para cães submetidos à sedação, seguindo o protocolo da International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV), utilizando Ganzfeld e eletrodos Burian Allen. Foram realizados 233 eletrorretinogramas em cães, 147 fêmeas e 86 machos, com idades entre um e 14 anos. Dos 233 cães examinados, 100 apresentavam catarata em diferentes estágios de maturação, 72 eram diabéticos e apresentavam catarata madura ou hipermadura, 26 apresentaram eletrorretinograma compatível com degeneração retiniana progressiva, três apresentaram eletrorretinograma compatível com síndrome da degeneração retiniana adquirida subitamente e 32 não apresentaram lesão retiniana capaz de atenuar as respostas do ERG, sendo considerados normais quanto à função retiniana. A sedação foi capaz de produzir boa imobilização do paciente sem rotacionar o bulbo ocular, permitindo adequada estimulação retiniana bilateralmente, com auxílio do Ganzfeld. O sistema eletrodiagnóstico Veris registrou com sucesso e simultaneamente de ambos os olhos, as cinco respostas preconizadas pela ISCEV. Como o ERG de campo total tornou-se exame fundamental na rotina oftalmológica, sua padronização é indispensável quando se objetiva comparar resultados de laboratórios distintos. A confiabilidade e reprodutibilidade deste protocolo foi demonstrada com a obtenção de registros de ótima qualidade utilizando protocolo padrão da ISCEV, eletrorretinógrafo Veris, Ganzfeld e eletrodos Burian Allen nos cães submetidos à sedação.

Qualidade de luz na biometria e anatomia foliar de plântulas de Cattleya loddigesii L. (Orchidaceae) micropropagadas

A qualidade de luz pode alterar a morfogênese das plantas por meio de uma série de processos mediados por receptores de luz, principalmente na região do vermelho e azul. O objetivo do presente estudo foi verificar alterações anatômicas foliares e características biométricas de Cattleya loddigesii 'Tipo', cultivadas in vitro, sob diferentes malhas coloridas com nível de radiação de 50% de sombreamento. Plântulas oriundas de autopolinização e sementes germinadas in vitro, com aproximadamente 1,0cm de comprimento e com raízes, foram inoculadas em meio WPM e submetidas a diferentes condições de incubação. Testou-se o efeito de sombrites coloridos (vermelho e azul) sobre os frascos cultivados em casa de vegetação (CV) e sala de crescimento (SC), além dos tratamentos, nos dois ambientes, sem utilização das telas coloridas. A avaliação foi efetuada 180 dias após inoculação. Com os resultados obtidos, observou-se que o ambiente de cultivo promove alterações anatômicas e biométricas em plântulas de Cattleya loddigesii 'Tipo' micropropagadas. As alterações promovidas pelo cultivo em luz natural evidenciam maior capacidade fotossintética, por meio de maior diferenciação dos tecidos clorofilianos, promovendo uma superfície foliar anatomicamente adaptada à fase de aclimatização.