Funcionalização de nanofibras de carbono em fase gasosa

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

A reabilitação respiratória para doentes com doença pulmonar obstrutiva crónica

RESUMO - CONTEXTO: A doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) é uma doença de elevada prevalência a nível nacional e internacional, mas encontra-se presentemente subdiagnosticada e inadequadamente tratada. A reabilitação respiratória (RR), embora seja uma intervenção-padrão no tratamento da DPOC, é ainda pouco conhecida pelos profissionais e pelos doentes. Em Portugal existem doze instituições com programas de RR, mas terão os médicos de família conhecimento dos mesmos e do tratamento definido pelas guidelines para o doente com DPOC? Terão estes programas capacidade para dar resposta a todos os doentes que beneficiariam de RR? OBJECTIVOS: perceber como participam os doentes com DPOC em RR actualmente em Portugal; conhecer as percepções dos profissionais de saúde acerca da intervenção; identificar os factores que condicionam a acessibilidade do doente com DPOC a RR. MÉTODOS: desenvolvimento e aplicação de dois questionários: a coordenadores de USF – no sentido de avaliar o conhecimento, comportamentos e percepções dos médicos de família (MF) relativamente ao tratamento e gestão do doente com DPOC – e aos responsáveis pelos programas de RR – no sentido de avaliar a capacidade instalada de cada programa de RR, dificuldades de resposta e de participação de doentes com DPOC no mesmo. RESULTADOS: Poucos MF estiverem presentes em actividades de formação sobre a DPOC e parece existir um baixo nível de conhecimento dos MF acerca da RR, em geral, o que se verificou estar correlacionado (p=,000) com a baixa referenciação de doentes com DPOC para RR (9%). A oferta de RR é considerada pela maior parte dos profissionais (MF e responsáveis) como Insuficiente ou Muito insuficiente e o número de doentes com DPOC com recurso a RR anualmente nas instituições participantes é, na maior parte, reduzido (<80). Existe, além disso, um conjunto de importantes determinantes estruturais, associados ao profissional e ao doente que constituem barreiras à referenciação e participação dos doentes em RR. CONCLUSÕES: Verifica-se uma diferença significativa entre o número de doentes com DPOC registados nos cuidados de saúde primários (CSP) e o número de doentes com recurso a RR anualmente e apenas uma pequena percentagem de doentes com DPOC que beneficiariam da participação em RR está, actualmente, a ter acesso a esta intervenção em Portugal, o que pode ser justificado por diversos aspectos, como o grau de conhecimento do médico, dificuldades económicas do doente, entre outros.

Demora desde o aparecimento dos primeiros sintomas até ao diagnóstico da tuberculose pulmonar em Portugal : análise de sobrevivência

RESUMO - O presente estudo tem como objetivo contribuir para a Saúde Pública no controlo da tuberculose pulmonar (TBP), estudando a demora desde o aparecimento dos primeiros sintomas até ao diagnóstico da doença. As consequências da demora no diagnóstico podem ser fatais para os doentes e intensificar a proliferação do bacilo, influenciando a incidência da doença. Este estudo analisou os casos notificados com TBP pelo SVIG-TB, em Portugal Continental, no período de 2000 a 2009, com demora no diagnóstico de 1 a 365 dias. Foram utilizadas técnicas de estatística clássica para caracterização da base de dados e de análise de sobrevivência para caracterizar a demora até ao diagnóstico e modelar o risco de diagnóstico. As variáveis incluídas no estudo foram: género, idade, grupo etário, distrito de residência, área crítica de incidência da tuberculose, presença ou ausência da infeção pelo VIH, caso novo e reincidência, número de tratamentos anteriores, presença ou ausência de fatores de risco (álcool, tabaco, outras drogas, reclusão e sem-abrigo) e número de fatores de risco. Verificou-se que nos 35 711 casos notificados a mediana da demora até ao diagnóstico foi de 55 dias. Todas as variáveis referidas anteriormente demostraram estar correlacionadas com a demora, exceto no que diz respeito às áreas críticas ou não críticas e aos sem-abrigo. No modelo de Cox as variáveis que se mostraram relevantes ao diagnóstico foram o género em 10,2%, grupos etários, distritos, presença ou ausência de VIH em 12%, dependência alcoólica em 6,3% e dependência de tabaco em 8,8%. Estes resultados apontam para a efetividade de medidas de controlo da tuberculose, principalmente no caso de a pessoa apresentar alguns fatores de risco.

Caracterização clínica e radiológica da tuberculose pulmonar em crianças infectadas e não infectadas por VIH na Guiné-Bissau

A incidência de tuberculose em crianças em 2011, segundo dados da Organização Mundial de Saúde, foi estimada em 490000, 6% da incidência total. Ao “potencial” epidémico da tuberculose, associa-se a dificuldade diagnóstica pela inespecificidade clínica, radiológica e pela baixa sensibilidade dos exames microbiológicos disponíveis em países em vias de desenvolvimento. Nas crianças, a elevada prevalência de outras causas de infecção respiratória e a dificuldade na colheita de amostras biológicas são com frequência fonte de atraso no diagnóstico. A co-infecção com o vírus da imunodeficiência humana (VIH) condiciona a orientação diagnóstica, pela sua incidência e apresentação clínica e radiológica atípica, e terapêutica, pelas interacções farmacológicas. O estudo realizado teve como principal objectivo identificar critérios clínicos, laboratoriais e radiológicos para diagnóstico de tuberculose em crianças e adolescentes entre os seis meses e os 17 anos infectadas e não infectadas por VIH. Este trabalho teve um componente retrospectivo (crianças diagnosticadas entre Janeiro de 2011 e Dezembro de 2013) e um componente prospectivo (diagnóstico efectuado entre Janeiro e Abril de 2014). Após dois meses de tratamento as crianças foram reavaliadas clínica e radiologicamente. Foram colhidos dados retrospectivos de 103 crianças, acompanhadas 9 crianças em tratamento e efectuado o diagnóstico de tuberculose pulmonar a 6 crianças. No estudo retrospectivo verificou-se que 29,4% apresentaram serologia positiva para infecção VIH. Foram identificados critérios clínicos de tuberculose nas crianças infectadas VIH e não infectadas, cujos resultados são comparáveis a estudos efectuados em África e na América Latina. Em critérios como a perda de peso e a descoloração cutâneo-mucosa as crianças VIH apresentaram frequências estatisticamente superiores às das não infectadas. Os padrões radiológicos mais frequentes nesta amostra foram a consolidação unilateral e o infiltrado micronodular bilateral, menos frequentes em outros estudos. A identificação do M. tuberculosis foi possível em 30% das crianças VIH e em 22,2% das não infectadas VIH. Foi realizada a prova tuberculínica em todas as crianças com diagnóstico de Tuberculose entre Janeiro e Abril de 2014, observando-se menor enduração na criança VIH positiva. Pretendeu-se com este estudo identificar e analisar os critérios clínicos, radiológicos e bacteriológicos das crianças observadas por Tuberculose no Hospital de Cumura entre Janeiro de 2011 e Abril de 2014 e propor estratégias para aumento da efectividade diagnóstica.

Caracterização clínica e radiológica da tuberculose pulmonar em crianças infectadas e não infectadas por VIH na Guiné-Bissau

A incidência de tuberculose em crianças em 2011, segundo dados da Organização Mundial de Saúde, foi estimada em 490000, 6% da incidência total. Ao “potencial” epidémico da tuberculose, associa-se a dificuldade diagnóstica pela inespecificidade clínica, radiológica e pela baixa sensibilidade dos exames microbiológicos disponíveis em países em vias de desenvolvimento. Nas crianças, a elevada prevalência de outras causas de infecção respiratória e a dificuldade na colheita de amostras biológicas são com frequência fonte de atraso no diagnóstico. A co-infecção com o vírus da imunodeficiência humana (VIH) condiciona a orientação diagnóstica, pela sua incidência e apresentação clínica e radiológica atípica, e terapêutica, pelas interacções farmacológicas. O estudo realizado teve como principal objectivo identificar critérios clínicos, laboratoriais e radiológicos para diagnóstico de tuberculose em crianças e adolescentes entre os seis meses e os 17 anos infectadas e não infectadas por VIH. Este trabalho teve um componente retrospectivo (crianças diagnosticadas entre Janeiro de 2011 e Dezembro de 2013) e um componente prospectivo (diagnóstico efectuado entre Janeiro e Abril de 2014). Após dois meses de tratamento as crianças foram reavaliadas clínica e radiologicamente. Foram colhidos dados retrospectivos de 103 crianças, acompanhadas 9 crianças em tratamento e efectuado o diagnóstico de tuberculose pulmonar a 6 crianças. No estudo retrospectivo verificou-se que 29,4% apresentaram serologia positiva para infecção VIH. Foram identificados critérios clínicos de tuberculose nas crianças infectadas VIH e não infectadas, cujos resultados são comparáveis a estudos efectuados em África e na América Latina. Em critérios como a perda de peso e a descoloração cutâneo-mucosa as crianças VIH apresentaram frequências estatisticamente superiores às das não infectadas. Os padrões radiológicos mais frequentes nesta amostra foram a consolidação unilateral e o infiltrado micronodular bilateral, menos frequentes em outros estudos. A identificação do M. tuberculosis foi possível em 30% das crianças VIH e em 22,2% das não infectadas VIH. Foi realizada a prova tuberculínica em todas as crianças com diagnóstico de Tuberculose entre Janeiro e Abril de 2014, observando-se menor enduração na criança VIH positiva. Pretendeu-se com este estudo identificar e analisar os critérios clínicos, radiológicos e bacteriológicos das crianças observadas por Tuberculose no Hospital de Cumura entre Janeiro de 2011 e Abril de 2014 e propor estratégias para aumento da efectividade diagnóstica.

Implementação de um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo reflectrão

Processos de troca de carga em colisões átomo-molécula têm elevada importância em estudos a nível molecular pois encontram-se presentes em diversos mecanismos. Após interacção do átomo dador de electrão (potássio) com o alvo molecular em fase gasosa, há transferência de electrão para este, promovendo a formação de iões negativos. Os fragmentos aniónicos formados são analisados pela razão massa/carga recorrendo à técnica de espectrometria de massa do tipo tempo de voo. O aparelho de feixes cruzados existente no Laboratório de Colisões Atómicas e Moleculares do CEFITEC, é constituído por um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo linear com uma resolução em massa de 120. De forma a aumentar o poder de resolução para cerca de 3000, no âmbito desta dissertação procedeu-se ao dimensionamento de um espectrómetro de massa do tipo tempo de voo reflectrão, a instalar oportunamente. Simultaneamente foram estudados processos de troca de carga em colisões de potássio-adenina. Os padrões de fragmentação obtidos nestes processos foram analisados tendo em conta a energia de colisão do feixe incidente. Adicionalmente, e de forma a complementar estes estudos, foram analisados vários caminhos de fragmentação através de métodos de teoria de densidade de funcional (DFT), com os funcionais BLYP, B3LYP e CAM-B3LYP.

Correlação entre macro e nanopartículas emitidas em fumos de soldadura MAG de aços inoxidáveis com diferentes gases de protecção

A soldadura é o processo mais utilizado na ligação de materiais. Os efeitos na saúde dos trabalhadores expostos a fumos de soldadura estão normalmente associados a danos pulmonares agudos e crónicos, mas também a outras condições médicas e doenças. O principal objectivo deste estudo foi correlacionar as emissões de macro e nanopartículas libertadas durante o processo de soldadura MIG/MAG de aços inoxidáveis com diferentes gases de protecção. Usando diferentes misturas gasosas utilizadas industrialmente com diferentes entregas térmicas, determinaram-se taxas de formação de fumos e áreas superficiais de nanopartículas com capaciade de deposição alveolar por volume pulmonar. Verificou-se como os diferentes modos de transferências e tipos de protecção gasosa, em particular, a percentagem de elementos activos na composição química do gás, afectam a quantidade de fumos gerados bem como a existência de nanopartículas com uma elevada capacidade de deposição alveolar. O modo de transferência por spray apresenta sempre valores superiores de área de superfície das partículas por volume pulmonar, ao contrário da taxa de formação de fumos. A mistura 82% Ar + 18% gera maiores emissões de nanopartículas bem como de fumos formados. A extracção na fonte e a regeneração do ar ambiente são a solução mais segura e eficiente de controlo das emissões de macro e nanopartículas em soldadura.

A doença pulmonar obstrutiva crónica e o exercício: impacto da doença no declínio funcional e importância do treino de exercício nos benefícios para a saúde

RESUMO: A reabilitação respiratória (RR) é uma intervenção abrangente e interdisciplinar dirigida aos doentes respiratórios crónicos e inclui o treino de exercício, programas de educação e de modificação comportamental, entre outros, desenhados individualmente para melhorar o desempenho físico e psicossocial e promover a adesão a longo prazo a comportamentos promotores de saúde. A doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) é uma doença comum, afetando cerca de 210 milhões de pessoas em todo o mundo, com elevada mortalidade e com custos económicos significativos decorrentes do agravamento progressivo da doença, das hospitalizações e de reinternamentos frequentes. Apesar do crescente conhecimento da DPOC e do papel da RR nos benefícios para a saúde, existem aspetos ainda não esclarecidos que têm impacto na prática clínica e de investigação e nas decisões das autoridades de saúde. A primeira parte desta tese focou a DPOC e o seu impacto negativo e incluiu: o estudo da prevalência da DPOC em Portugal; os fatores clínicos e funcionais que se associam à mortalidade em doentes com DPOC avançada; a morbilidade, impacto funcional e risco dos doentes se tornarem dependentes para as atividades diárias e a influência da inflamação sistémica. A prevalência estimada da DPOC de 14,2% indica que esta é uma doença comum em Portugal e alerta para a necessidade de uma maior sensibilização da população, dos profissionais de saúde e autoridades de saúde com vista a um diagnóstico precoce e à alocação dos recursos terapêuticos adequados. A elevada taxa de mortalidade em doentes com DPOC avançada - 36,6% em 3 anos - associou-se a insuficiência respiratória, a elevado número de exacerbações, ao cancro do pulmão e a reduzida capacidade funcional para a marcha, salientando a importância da referenciação precoce para RR, a identificação e o tratamento das comorbilidades e a prevenção das exacerbações. A aplicação de um questionário que avaliou as atividades da vida diária básicas e instrumentais, permitiu identificar um marcador clínico do risco de dependência, complementando as avaliações funcionais e associando-se a outros marcadores de mau prognóstico, como as exacerbações. Em doentes com DPOC, com FEV1 médio de 46,76% (desvio padrão: 20,90%), 67% da categoria D do GOLD, verificou-se uma associação positiva entre a expressão de genes inflamatórios avaliada pela reação em cadeia da polimerase (ARN mensageiro de IFNg, IL1b, IL6, IL8, TNFa, TGFb1, iNOS) e o índice de massa corporal em repouso, acentuando-se após o exercício. Este estudo aponta a inflamação como o potencial elo de ligação entre a obesidade e a inflamação sistémica em doentes com DPOC. A segunda parte da tese focou a RR, nomeadamente os seus efeitos em doentes das categorias GOLD A, B, C e D; o impacto das comorbilidades nos resultados da RR e os resultados de diferentes intensidades de treino aeróbio. Após o programa de RR, verificaram-se melhorias significativas na capacidade de exercício funcional e de endurance e no estado geral de saúde dos doentes de todas as categorias GOLD. Esta classificação não distingue os doentes que melhor poderão beneficiar desta intervenção, indicando que devem ser referenciados para RR, os doentes sintomáticos ou com repercussão na qualidade de vida, independentemente da categoria da DPOC a que pertençam. A prevalência das comorbilidades no grupo de doentes com DPOC que é referenciado para RR, é elevada, sendo as mais frequentes, as cardiovasculares, as respiratórias e as psicológicas. Apesar de poderem diminuir o impacto da RR, os resultados desta foram semelhantes independentemente do número de comorbilidades. A identificação e o tratamento sistemáticos das comorbilidades conferem maior segurança clínica a esta intervenção terapêutica a qual, por apresentar bons resultados, não deve limitar a referenciação dos doentes. Com o programa de RR, verificou-se melhoria significativa em todos os resultados centrados no doente para ambas as intensidades de treino aeróbio, a 60% e a 80% da potência aeróbica máxima (Wmax), com melhoria do estado geral de saúde, nos sintomas e na capacidade para o exercício, o que questiona a indicação sistemática de elevadas intensidades de treino em doentes com DPOC para a obtenção de benefícios a curto prazo. Na terceira e última parte da tese foi estudado o papel da atividade física na DPOC, focando os fatores que influenciam a atividade física diária; a evolução da capacidade funcional e o estado de saúde 2 anos após um programa de RR e o papel da telemonitorização na quantificação e monitorização da atividade física. Confirmámos que os doentes com DPOC são marcadamente sedentários e os fatores que se associaram ao sedentarismo nestes doentes foram a dispneia e a distância percorrida na prova de marcha de seis minutos. Este estudo sublinha a importância do controlo sintomático, nomeadamente da dispneia, bem como, mais uma vez, o potencial papel da reabilitação respiratória no aumento da capacidade funcional para o exercício e na aquisição de hábitos de vida fisicamente ativa. Verificámos que, apesar de os doentes com DPOC apresentarem benefícios clinicamente significativos na capacidade funcional para o exercício e no estado geral de saúde com o programa de RR, apenas os que se mantêm ativos, podem, no final dos dois anos de seguimento, manter os efeitos benéficos desse programa. O sistema de telemonitorização que combina a oximetria e a quantificação da atividade física provou ser clinicamente útil na avaliação da necessidade de oxigenoterapia de longa duração (OLD) e na aferição do débito de oxigénio em repouso, no esforço e no sono, podendo contribuir para uma melhor adequação da prescrição da OLD. A monitorização dos níveis de atividade física regular é um importante instrumento de avaliação dos programas de RR e o seu uso potencial na telereabilitação permitirá prolongar a eficácia dos programas e reduzir os custos associados aos cuidados de saúde.---------------------------------------------------------------------------------------------------ABSTRACT: Pulmonary rehabilitation (PR) is a comprehensive interdisciplinary intervention that includes, but is not limited to, exercise training, education, and behavior change, individually designed to improve physical and psychological conditions of people with chronic respiratory disease and to promote long-term adherence to health-enhancing behaviors. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common disease, affecting about 210 million people worldwide, with high mortality and significant health-related costs due to disease progression, hospitalizations and frequent hospital readmissions. Although the increasing knowledge about COPD and benefitial outcomes of PR, some aspects with impact in clinical practice, research and health authorities’ decisions, remain to be clarified. The first part of this thesis focused on COPD and its negative impact, including the study of COPD prevalence in Portugal; clinical and functional factors associated with mortality in advanced COPD patients; morbidity, functional impact and risk of others’ dependance to perform activities of daily living; and the role of systemic inflammation. The evidence of 14.2% estimated COPD prevalence as a common disease in Portugal raises the need of an increasing awareness of population, health care professionals and health authorities towards an earlier diagnosis and apropriate treatment resources allocation. High mortality in patients with advanced COPD – 36.6% in 3 years - was associated with respiratory failure, high frequency of exacerbations, lung cancer and a low functional capacity in walking. This highlightens the importance of an earlier referral to PR, comorbidity identification and treatment, and prevention of exacerbations. A questionnaire evaluated basic and instrumental activities of daily living, and identified a clinical marker of the risk of becoming dependent. This clinical marker complemented other functional evaluations and was associated with prognosis markers such as the number of exacerbations. In COPD patients with a mean FEV1 46.76% (SD 20.90%), 67% belonging to GOLD grade D, we found a positive association between inflammatory gene expression evaluated by polymerase chain reaction (IFNg, IL1b, IL6, IL8, TNFa, TGFb1, iNOS RNA messenger) and body mass index at rest, and a further increase with exercise. This study evidenced obesity as one potential link between COPD and systemic inflammation. The second part of this thesis focused PR, namely its outcomes in patients of GOLD categories A, B, C and D; comorbidities impact in PR outcomes, and the impact of different exercise training intensities in patient related outcomes. xviii With PR intervention, we found significant improvement in functional exercise capacity, endurance exercise capacity and health status in patients of all GOLD categories. This classification did not differentiate which patients would benefit more from PR, hence all symptomatic patients with a negative impact in health status should be referred to PR, regardless of the GOLD category they belong to. There is a high prevalence of comorbidities in COPD patients referred to PR, being cardiovascular, respiratory and psychological, the most prevalent. Although some comorbidities might reduce PR impact, the results were similar regardless of the number of comorbidities. Systematic comorbidities identification and treatment provides safety to PR intervention, and its good results should not preclude patients referral. With PR intervention we found a significant improvement in all patient reported outcomes for exercise training intensities at 60% and 80% maximum work rate (Wmax), namely in health status, symptoms and exercise capacity. These findings challenge the current systematic indication of high exercise training intensities to achieve PR short-term benefits. In the third and last part of the thesis, the role of physical activity in COPD was studied, focusing factors that may influence daily physical activity; the evolution of functional capacity and health status two years after a PR program, and the role of a telemonitoring system in physical activity quantification and monitoring. We confirmed that COPD patients are markedly inactive and factors associated with a sedentary lifestyle are dyspnea and 6 minute walking distance. This study emphasized the importance of symptom control, namely of dyspnea, as well as, once again, the potential role of PR in functional exercise improvement and in integrating physically active habits in daily life. We verified that, although COPD patients improve functional exercise capacity and health status after a PR program, only those who kept physical activity habits were able to maintain those effects after 2 years of follow-up. A telemonitoring system that combines oximetry and physical activity quantification proved to be clinically useful in the evaluation of long-term oxygen therapy (LTOT) indication, as well as in the titration of oxygen levels at rest, exertion, and sleeping, which might contribute to a more adequate LTOT prescription. Monitoring of daily physical activity levels is an important PR evaluation instrument and its potential use in telerehabilitation might allow lengthening programs efficacy, while reducing health-care costs.