Thermodynamic analysis of direct steam reforming of ethanol in molten carbonate fuel cell

Fuel cell as molten carbonate fuel cell (MCFC) operates at high temperatures. Thus, cogeneration processes may be performed, generating heat for its own process or for other purposes of steam generation in the industry. The use of ethanol is one of the best options because this is a renewable and less environmentally offensive fuel, and is cheaper than oil-derived hydrocarbons, as in the case of Brazil. In that country, because of technical, environmental, and economic advantages, the use of ethanol by steam reforming process has been the most investigated process. The objective of this study is to show a thermodynamic analysis of steam reforming of ethanol, to determine the best thermodynamic conditions where the highest volumes of products are produced, making possible a higher production of energy, that is, a more efficient use of resources. To attain this objective, mass and energy balances were performed. Equilibrium constants and advance degrees were calculated to get the best thermodynamic conditions to attain higher reforming efficiency and, hence, higher electric efficiency, using the Nernst equation. The advance degree (according to Castellan 1986, Fundamentos da Fisica/Quimica, Editora LTC, Rio de Janeiro, p. 529, in Portuguese) is a coefficient that indicates the evolution of a reaction, achieving a maximum value when all the reactants' content is used of reforming increases when the operation temperature also increases and when the operation pressure decreases. However, at atmospheric pressure (1 atm), the advance degree tends to stabilize in temperatures above 700 degrees C; that is, the volume of supplemental production of reforming products is very small with respect to high use of energy resources necessary. The use of unused ethanol is also suggested for heating of reactants before reforming. The results show the behavior of MCFC. The current density, at the same tension, is higher at 700 degrees C than other studied temperatures such as 600 and 650 degrees C. This fact occurs due to smaller use of hydrogen at lower temperatures that varies between 46.8% and 58.9% in temperatures between 600 and 700 degrees C. The higher calculated current density is 280 mA/cm(2). The power density increases when the volume of ethanol to be used also increases due to higher production of hydrogen. The highest produced powers at 190 mA/cm(2) are 99.8, 109.8, and 113.7 mW/cm(2) for 873, 923, and 973 K, respectively. The thermodynamic efficiency has the objective to show the connection among operational conditions and energetic factors, which are some parameters that describe a process of internal steam reforming of ethanol.

Monte Carlo investigations of intermolecular interactions in water-amide mixtures

Monte Carlo simulations of water-amides (amide=fonnamide-FOR, methylfonnamide-NMF and dimethylformamide-DMF) solutions have been carried out in the NpT ensemble at 308 K and 1 atm. The structure and excess enthalpy of the mixtures as a function of the composition have been investigated. The TIP4P model was used for simulating water and six-site models previously optimized in this laboratory were used for simulating the liquid amides. The intermolecular interaction energy was calculated using the classical 6-12 Lennard-Jones potential plus a Coulomb term. The interaction energy between solute and solvent has been partitioned what leads to a better understanding of the behavior of the enthalpy of mixture obtained for the three solutions experimentally. Radial distribution functions for the water-amides correlations permit to explore the intermolecular interactions between the molecules. The results show that three, two and one hydrogen bonds between the water and the amide molecules are formed in the FOR, NMF and DMF-water solutions, respectively. These H-bonds are, respectively, stronger for DMF-water, NMF-water and FOR-water. In the NMF-water solution, the interaction between the methyl group of the NMF and the oxygen of the water plays a role in the stabilization of the aqueous solution quite similar to that of an H-bond in the FOR-water solution. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

A Monte Carlo Revisiting of N-Methylformamide and Acetone

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Monte Carlo studies of N-methylformamide-dimethyl sulfoxide mixtures

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Monte Carlo thermodynamic and structural properties of the TIP4P water model: dependence on the computational conditions

Classical Monte Carlo simulations were carried out on the NPT ensemble at 25°C and 1 atm, aiming to investigate the ability of the TIP4P water model [Jorgensen, Chandrasekhar, Madura, Impey and Klein; J. Chem. Phys., 79 (1983) 926] to reproduce the newest structural picture of liquid water. The results were compared with recent neutron diffraction data [Soper; Bruni and Ricci; J. Chem. Phys., 106 (1997) 247]. The influence of the computational conditions on the thermodynamic and structural results obtained with this model was also analyzed. The findings were compared with the original ones from Jorgensen et al [above-cited reference plus Mol. Phys., 56 (1985) 1381]. It is notice that the thermodynamic results are dependent on the boundary conditions used, whereas the usual radial distribution functions g(O/O(r)) and g(O/H(r)) do not depend on them.

Fatores de risco pré-operatórios para o desenvolvimento de Insuficiência Renal Aguda em cirurgia cardíaca

OBJETIVO:Avaliar os fatores de risco clínicos pré-cirurgicos para o desenvolvimento de Insuficiência Renal Aguda (IRA) em pacientes submetidos à cirurgia cardíaca. MÉTODO: Foram estudados, de modo prospectivo, 150 pacientes submetidos à cirurgia cardíaca, durante 21 meses consecutivos, havendo um leve predomínio de homens (57%), idade média de 56 ± 15 anos, sendo que 66% apresentavam insuficiência coronariana como principal diagnóstico e 34% valvulopatias. A mediana da creatinina sérica no período pré-operatório foi de 1,1 mg/dl. IRA foi definida como elevação de 30% da creatinina sérica basal. O protocolo de variáveis clínicas teve seu preenchimento iniciado 48 horas antes do procedimento cirúrgico e encerrado 48 horas após o mesmo, incluindo variáveis cardiológicas e não-cardiológicas, além de resultados laboratoriais. RESULTADOS: A IRA esteve presente em 34% dos casos. Após análise multivariada, presença de doença vascular periférica foi fator pré-operatório identificado. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos nesse estudo permitiram sinalizar alguns fatores contributivos para o desenvolvimento de IRA em cirurgia cardíaca, o que pode possibilitar condutas clínicas simples para evitar a disfunção renal nestas situações e, conseqüentemente, redução da taxa de mortalidade. No presente trabalho, o tamanho da amostra talvez tenha impedido a identificação de outros fatores de risco significativos.

Miocardiopatia diabética

A miocardiopatia diabética é uma doença do músculo cardíaco causada pelo diabetes mellitus e não relacionada às patologias vascular e valvular ou à hipertensão arterial sistêmica. Observações experimentais e clínicas têm demonstrado hipertrofia, necrose, apoptose e aumento do tecido intersticial miocárdico. Acredita-se que a miocardiopatia diabética seja decorrente de anormalidades metabólicas como hiperlipidemia, hiperinsulinemia e hiperglicemia, e de alterações do metabolismo cardíaco. Tais alterações podem causar aumento do estresse oxidativo, fibrose intersticial, perda celular e comprometimento do trânsito intracelular de íons e da homeostase do cálcio. Clinicamente, é possível a detecção de disfunção diastólica assintomática na fase inicial. No momento em que surgem os sinais e sintomas de insuficiência cardíaca, observamos disfunção diastólica isolada, sendo que o comprometimento da função sistólica, habitualmente, é tardio. O tratamento da miocardiopatia diabética com insuficiência cardíaca não difere das miocardiopatias de outras etiologias e deve seguir as diretrizes de acordo com o comprometimento da função ventricular, se diastólica isolada ou diastólica e sistólica.

Padrão de remodelação e função ventricular em ratos expostos à fumaça do cigarro

FUNDAMENTO: A relevância do padrão de remodelação no modelo de ratos expostos à fumaça do cigarro não é conhecida. OBJETIVO: Analisar a presença de diferentes padrões de remodelação nesse modelo e sua relação com a função ventricular. MÉTODOS: Ratos fumantes (n=47) foram divididos de acordo com o padrão de geometria, analisado pelo ecocardiograma: normal (índice de massa normal e espessura relativa normal), remodelação concêntrica (índice de massa normal e espessura relativa aumentada), hipertrofia concêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa aumentada) e hipertrofia excêntrica (índice de massa aumentado e espessura relativa normal). RESULTADOS: Os ratos fumantes apresentaram um dos quatro padrões de geometria: padrão normal, 51%; hipertrofia excêntrica:,32%; hipertrofia concêntrica, 13% e remodelação concêntrica, 4%. Os grupos normal e hipertrofia excêntrica apresentaram menores valores de fração de ejeção e porcentagem de encurtamento que o grupo hipertrofia concêntrica. Treze animais (28%) apresentaram disfunção sistólica, detectada pela fração de ejeção e pela porcentagem de encurtamento. Na análise de regressão univariada, os padrões de geometria e o índice de massa não foram fator de predição de disfunção ventricular (p>0,05). Por outro lado, o aumento da espessura relativa da parede foi fator de predição de disfunção ventricular na análise univariada (p<0,001) e na análise multivariada, após ajuste para o índice de massa (p=0,003). CONCLUSÃO: Ratos expostos à fumaça do cigarro apresentam um dos quatro diferentes padrões de remodelação. Entre as variáveis geométricas analisadas, somente o aumento da espessura relativa da parede do ventrículo esquerdo foi fator de predição de disfunção ventricular nesse modelo.

Follow-up study of morphology and cardiac function in rats undergoing induction of supravalvular aortic stenosis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Insuficiência cardíaca com fração de ejeção normal

A insuficiência cardíaca com fração de ejeção normal (ICFEN) é uma síndrome complexa que vem sendo largamente estudada, desde a última década. É causada por disfunção ventricular diastólica evidenciada por métodos complementares, como estudo hemodinâmico ou ecocardiograma, na presença de fração de ejeção preservada. Acomete preferencialmente indivíduos mais idosos e com comorbidades, como hipertensão arterial sistêmica, insuficiência coronariana e obesidade. Os mecanismos fisiopatológicos são complexos e multifatoriais, envolvendo a rigidez passiva do miocárdio, a geometria ventricular, a força de contenção do pericárdio e a interação entre os ventrículos. Os objetivos principais do tratamento são reduzir a congestão venosa pulmonar, a frequência cardíaca e controlar as comorbidades. Ainda não há evidências fortes de que o uso de medicações específicas, como inibidores de enzima de conversão ou betabloqueadores, interfiram na mortalidade. Os fatores de pior prognóstico incluem a idade avançada, presença de disfunção renal, diabete, classe funcional III e IV (NYHA) e estágio avançado de disfunção diastólica, com padrão restritivo ao enchimento ventricular. Outro aspecto que vem ganhando espaço na literatura é o questionamento do papel da disfunção sistólica nos quadros de ICFEN. Todos esses aspectos são abordados detalhadamente na presente revisão.

Relação entre a esfericidade, a função ventricular e o tamanho do infarto em ratos

FUNDAMENTO: A esfericidade do ventrículo esquerdo (VE) é fator associado com disfunção ventricular, mas não está bem caracterizada no modelo de ratos infartados. OBJETIVO: Analisar a relação entre o índice de esfericidade, a função ventricular e a área infartada no modelo experimental em ratos. MÉTODOS: Seis meses após infarto (IAM, n=33) ou cirurgia simulada (SHAM, n=18), os animais foram submetidos a ecocardiograma. O índice de esfericidade foi obtido pela razão entre as áreas diastólicas nos eixos maior e menor do VE. RESULTADOS: O grupo IAM apresentou menor índice de esfericidade (1,32 × 0,23 vs 1,57 × 0,33; p=0,002), de função sistólica e espessura relativa (0,13 × 0,003 vs 0,18 × 0,04; p<0,001) e maior índice de estresse parietal (1,27 × 0,33 vs 0,88 × 0,25; p<0,001). Houve correlação significativa entre tamanho do infarto e esfericidade (p=0,046). Na análise de regressão linear, o tamanho de infarto (p=0,014), mas não a esfericidade (p=0,683) e o estresse parietal (p=0,176), foi fator de predição da função sistólica. Remodelação excêntrica (p=0,011), mas não a esfericidade (p=0,183) ou o tamanho de infarto (p=0,101), foi fator preditor do estresse parietal. Adicionalmente, o tamanho do infarto (p=0,046), mas não remodelação excêntrica (0,705), foi fator preditor da esfericidade. O tamanho do infarto (p=0,015) e o estresse parietal (p=0,011), mas não a esfericidade (p=0,705), foram preditores de remodelação excêntrica. CONCLUSÃO: A esfericidade está associada mas não é fator determinante do estresse parietal, da remodelação excêntrica e da função sistólica ventricular no modelo de infarto experimental em ratos.

Maior nível de atividade física associa-se a melhor função cognitiva em renais crônicos em hemodiálise

INTRODUÇÃO: Pacientes com doença renal crônica (DRC) apresentam menor tolerância ao exercício e baixa capacidade funcional, o que os torna, via de regra, sedentários. Outra alteração importante encontrada na DRC é a disfunção cognitiva. O sedentarismo tem sido associado à disfunção cognitiva na população geral, porém, poucos estudos avaliaram essa associação na DRC. OBJETIVOS: Verificar associação entre o nível de atividade física e a função cognitiva de pacientes com DRC que realizam hemodiálise (HD). MÉTODOS: Foram avaliados 102 pacientes que realizam HD. Os participantes responderam o Questionário Internacional de Atividade Física, que avalia o nível de atividade física e o Mini Exame do Estado Mental, utilizado para o rastreamento cognitivo. Os pacientes foram divididos em três grupos conforme a classificação do nível de atividade física (GI: ativos/GII: irregularmente ativos/GIII: sedentários). Foi aplicada análise de regressão logística adotando-se como variável desfecho a presença de disfunção cognitiva e preservando como variáveis independentes aquelas com probabilidade estatística de diferença entre os grupos inferior a 0,1. Foi considerado estatisticamente significante o valor de p inferior a 0,05. RESULTADOS: Os grupos foram semelhantes quanto à idade, tempo de HD, escolaridade e tabagismo. Apresentaram diferença estatisticamente significante quanto à raça, índice de massa corporal, presença de diabetes mellitus, doença de base e grau de déficit cognitivo. Quanto aos dados laboratoriais, os grupos diferiram quanto à creatinina, glicemia, hemoglobina e hematócrito. Houve associação entre o nível de atividade física e função cognitiva, mesmo ajustando-se para as variáveis de confusão. CONCLUSÃO: O maior nível de atividade física associou-se a melhor função cognitiva em renais crônicos em HD, independentemente das variáveis de confusão avaliadas.

Papel da lipoperoxidação na intensificação da remodelação causada pelo betacaroteno após o infarto

FUNDAMENTO: Os mecanismos envolvidos na maior remodelação causada pelo betacaroteno após o infarto são desconhecidos. OBJETIVO: Analisar o papel da lipoperoxidação na remodelação ventricular após o infarto do miocárdio, em ratos suplementados com betacaroteno. MÉTODOS: Ratos foram infartados e distribuídos em dois grupos: C (controle) e BC (500mg/kg/dieta). Após seis meses, foram realizados ecocardiograma e avaliação bioquímica. Utilizamos o teste t, com significância de 5%. RESULTADOS: Os animais do grupo BC apresentaram maiores médias das áreas diastólicas (C = 1,57 ± 0,4 mm²/g, BC = 2,09 ± 0,3 mm²/g; p < 0,001) e sistólicas (C = 1,05 ± 0,3 mm²/g, BC = 1,61 ± 0,3 mm²/g; p < 0,001) do VE, ajustadas ao peso corporal do rato. A função sistólica do VE, avaliada pela fração de variação de área, foi menor nos animais suplementados com betacaroteno (C = 31,9 ± 9,3 %, BC = 23,6 ± 5,1 %; p = 0,006). Os animais suplementados com betacaroteno apresentaram valores maiores da relação E/A (C = 2,7 ± 2,5, BC = 5,1 ± 2,8; p = 0,036). Não foram encontradas diferenças entre os grupos em relação aos níveis cardíacos de GSH (C = 21 ± 8 nmol/mg de proteína, BC = 37 ±15 nmol/mg de proteína; p = 0,086), GSSG (C = 0,4 (0,3-0,5) nmol/g de proteína, BC = 0,8 (0,4-1,0; p = 0,19) de proteína; p = 0,246) e lipoperóxidos (C = 0,4 ± 0,2 nmol/mg de tecido, BC = 0,2 ± 0,1 nmol/mg de tecido; p = 0,086). CONCLUSÃO: A maior remodelação em animais infartados e suplementados com betacaroteno não depende da lipoperoxidação.

Recondicionamento muscular na DPOC: principais intervenções e novas tendências

Há algum tempo o condicionamento físico vem sendo parte obrigatória no tratamento de portadores de DPOC. Estes pacientes apresentam comumente intolerância ao exercício de intensidade variável e relacionada à disfunção muscular esquelética. Neste sentido, o exercício físico apresenta-se como ramo mais importante no processo de reabilitação pulmonar. O exercício aeróbio e o treino de força com pesos são fundamentais no incremento de capacidade física e qualidade de vida, principalmente naqueles indivíduos que apresentam as formas moderada ou grave da DPOC. Além disso, espera-se atualmente maior desenvolvimento nas pesquisas em relação à aplicação de estimulação elétrica neuromuscular (EENM) e ao uso criterioso de substâncias ergogênicas tais como esteróides anabolizantes e creatina oral. Tendo em vista as repercussões negativas da disfunção muscular e a importância da reabilitação pulmonar no tratamento da DPOC, esta revisão tem como objetivo reunir informações de estudos relevantes acerca das principais estratégias para o recondicionamento muscular esquelético nestes pacientes nos últimos 15 anos.

Fluvoxamina no transtorno depressivo maior: um estudo multicêntrico aberto

OBJETIVO: Este trabalho estudou a eficácia e a tolerabilidade da fluvoxamina no tratamento, de forma aberta, sem comparação com placebo ou outros agentes, por 6 semanas, de pacientes com o diagnóstico de transtorno depressivo maior (TDM). Constitui-se em objetivo secundário do estudo avaliar os efeitos da fluvoxamina sobre o sono dos pacientes. MÉTODOS: Foram incluídos 104 pacientes, maiores de 18 anos, com o diagnóstico de TDM, de acordo com os critérios do Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais, 4ª edição (DSM-IV), e com escores, na Escala de Hamilton para Depressão, versão de 17 itens (HAM-D 17), de 17 pontos ou mais. Avaliou-se a eficácia da fluvoxamina por meio das Escalas HAM-D 17 e da CGI (Impressão Clínica Global). A análise dos itens 4, 5 e 6 da HAM-D 17 foi utilizada para a avaliação do sono dos pacientes. Avaliaram-se a segurança e a tolerabilidade da fluvoxamina ao longo das 6 semanas, registrando-se quaisquer eventos adversos. A fluvoxamina foi inicialmente ministrada em doses de 50 ou 100 mg/dia, podendo haver aumentos progressivos até 300 mg/dia. RESULTADOS: Dos 104 pacientes incluídos, 81 (78%) concluíram o estudo. Obtiveram resposta favorável (diminuição de 50% ou mais na HAM-D 17) 69% dos pacientes, e a taxa de remissão (HAM-D 17 < 7) foi de 52%. A análise da CGI indicou ter havido melhora significante (p < 0,001) em relação aos escores de base. A análise específica dos itens relativos ao sono, na HAM-D 17, revelou melhora significativa já na segunda visita, mantendo-se ao longo das 6 semanas. Os eventos adversos foram os esperados para inibidores seletivos de recaptação da serotonina, predominando as queixas gastrointestinais, em sua maioria transitórias e de pequena intensidade. CONCLUSÃO: O estudo vem confirmar a eficácia e a tolerabilidade da fluvoxamina no tratamento do transtorno depressivo maior, assim como sua eficácia no tratamento das alterações do sono encontradas nos pacientes deprimidos. O perfil de eventos adversos foi o esperado para os ISRS, ressaltando-se o fato de que poucos pacientes relataram disfunção sexual (2,5% dos pacientes).