Modelo experimental de imunossupressão com ciclofosfamida em Rattus norvegicus da linhagem wistar e primatas não humanos da especie Cebus apella: análise genotoxicológica

Foi estabelecido um modelo de imunossupressão em roedores por inoculação do agente alquilante Ciclofosfamida (CY). A administração de 50 mg/kg de CY em ratos Wistar provocou uma significante diminuição dos parâmetros de celularidade e peso relativo dos órgãos linfóides. Pela análise da titulação de anticorpos, do ensaio sobre as células formadoras de placa e do teste de hemólise foi comprovada que a imunidade humoral dos roedores sofreu supressão. Foram realizadas quatro inoculações desse imunossupressor e a periodicidade entre as inoculações foi determinada pela recuperação dos níveis de normalidade dos parâmetros supracitados. A alteração na contagem diferencial de células sanguíneas brancas representou o maior efeito adverso da CY, observado nos parâmetros de laboratório analisados nos Cebus apella. Nas duas vezes que foi administrada a droga houve redução no número de linfócitos e posteriormente diminuição de neutrófilos, porém somente na segunda foi observada a imunossupressão. Visto a proximidade filogenética dos primatas não humanos, este desenho experimental será de suma importância para o estudo de tumores em diversas fases do desenvolvimento e principalmente para testes de novos fármacos e esquemas terapêuticos. Com relação às análises de genotoxicidade da CY podemos concluir que em ratos Wistar, as administrações de CY aumentaram significativamente a freqüência de micronúcleos em eritrócitos policromáticos (MN PCEs) e provocaram efeito citotóxico (P<0.05). Em C. apella, os linfócitos do sangue periférico, após o tratamento com CY apresentaram um aumento significativo da media de MN/1000 células em relação aos linfócitos controle (P<0.05). A concentração de CY de 50mg/kg, em C. apella, corresponde à concentração DL50 da droga, visto que 50% desses animais morreram durante o experimento de imunossupressão. Até o desenvolvimento deste trabalho, não se conhecia a concentração correspondente ao DL50 nessa espécie. Ao comparamos as duas espécies de animais utilizadas neste trabalho, os primatas não humanos têm uma recuperação imune mais rápida em relação aos ratos Wistar. Provavelmente a capacidade de metabolização da droga seja mais eficaz em C. apella. Nossos resultados apóiam, portanto, que os primatas não humanos constituem os melhores modelos experimentais devido a sua grande proximidade evolutiva e filogenética com o ser humano.

Tratamento com minociclina e transplante intraestriatal de células mononucleares da medula óssea após acidente vascular experimental encefálico

Diversos estudos sugerem que a tetraciciclina semi-sintética minociciclina e o transplante de células mononucleares da medula óssea (CMMOs) induzem neuroproteção em modelos experimentais de acidente vascular encefálico (AVENC). No entanto, poucos investigaram, comparativamente, os efeitos destas duas abordagens terapêuticas após AVENC induzido por microinjeções de endotelina – 1 (ET -1). Nesta dissertação, objetivou-se comparar os efeitos do bloqueio microglial com minociclina com os obtidos pelo transplante intraestriatal de CMMOs na fase aguda após acidente vascular encefálico experimental, sobre a área de lesão, neuroproteção, apoptose de recuperação funcional. Ratos machos adultos, da raça Wistar, pesando entre 250 e 350g, foram distribuídos em quatro grupos experimentais: controle (chamado de Salina) - isquêmico tratado com salina (N=4), isquêmico tratado com minociclina (N=4), isquêmico tratado com CMMOs (N=3) e doador de CMMOs (N=2). Testes comportamentais foram realizados em 1, 3 e 7 dias pós-isquemia para avaliar a recuperação funcional entre os grupos. Animais tratados com minociclina receberam 2 doses diárias de 50mg/kg nos 2 primeiros dias, e 5 aplicações únicas de 25mg/kg (i.p) nos dias subsequentes até o sexto dia após a indução isquêmica. 1x106 de CMMOs foram obtidas de ratos da mesma linhagem e transplantadas diretamente no estriato, 24h após a lesão isquêmica. Todos os animais foram perfundidos 7 dias após a indução isquêmica. Secções coronais foram coradas por violeta de cresila para análise histopatológica geral, e por imunohistoquímica para a identificação de corpos neuronais (neuN), microglia/macrófagos ativados (ED1) e células apoptóticas (Caspase-3). A análise histopatológica geral mostrou grande palor, perda tecidual e intensa ativação microglial/ macrofágica no estriato de animais tratados com solução salina estéril. O tratamento com CMMO foi mais eficaz do que a minociclina (P<0,05, ANOVA-Tukey) na redução do número de microglia/macrófagos ativados (salina 276,3 ± 9,3); CMMOs 133,8 ± 6,8) e minociclina 244,6 ± 7,1). CMMOs e minociclina reduziram a área de lesão, em 67,75% e 69,1%, respectivamente. Os dois tratamentos promoveram o mesmo nível de preservação neuronal (p< 0,05) em relação ao controle, 61,3 ± 1,5); 86,8 ± 3,4) e 81 ± 3,4). As CMMOs reduziram de forma mais eficaz (p<0,01) o número de células apoptóticas em relação à minociclina e grupo controle (26,5 ± 1,6); 13,1 ± 0,7) e 19,7 ± 1,1). Ambas as abordagens terapêuticas promoveram recuperação funcional dos animais isquêmicos. Os resultados sugerem que o tratamento com CMMOs é mais eficaz na modulação da resposta microglial e na diminuição da apoptose do que o tratamento com minociclina, apesar de ambos serem igualmente eficazes para indução da neuroproteção. Estudos futuros devem investigar se o tratamento com minociclina associado ao transplante de CMMOs produzem efeitos sinérgicos, o que poderia amplificar os níveis de neuroproteção observados.

Investigação dos efeitos protetores do selenito de sódio sobre a neurotoxicidade do metilmercúrio em diferentes períodos de desenvolvimento de ratos wistar

A exposição a compostos mercuriais resulta em danos oxidativos, afetando gravemente o sistema nervoso central, como observado em humanos e em modelos experimentais. Este trabalho utilizou ratos Wistar em diferentes períodos do neuro-desenvolvimento a fim de investigar possíveis efeitos protetores do selênio (selenito de sódio) em um modelo in vivo de exposição ao metilmercúrio (MeHg). Os sujeitos (grupos de idades P1 e P21) receberam por amamentação ou via oral: veículo, Selênio (5ppm), MeHg (10ppm) ou Selênio (5ppm) mais MeHg (10ppm) durante 20 e 10 dias respectivamente (n = 8 por grupo). Após o tratamento, os ratos foram submetidos aos testes de campo aberto e labirinto aquático a fim de analisar déficits motores e de memória/aprendizagem, respectivamente. Para fins de análise histológica, foi realizada perfusão e imunohistoquimica para Neu-N. Com o objetivo de aferir possíveis efeitos deletérios sobre populações neuronais, foi feita contagem estereológica dos neurônios do hipocampo (camada polimórfica do giro denteado). Como resultado, foi observada redução significativa na atividade locomotora de neonatos (P1) mediante exposição ao MeHg. Além disso, nos grupos expostos ao MeHg (isoladamente ou associado ao selênio) verificou-se déficits de aprendizagem e memória. Já os animais P21 expostos ao MeHg apresentaram aumento na atividade locomotora, efeito abolido pela administração concomitante de selênio. Quando submetidos ao labirinto aquático, observou-se redução do tempo de latência apenas no grupo controle e naqueles animais expostos ao selênio. Como resultado das contagens estereológicas, observou-se diminuição do número de neurônios no hipocampo somente nos animais P21 expostos ao mercúrio. Os resultados obtidos sob estas condições experimentais mostraram que a exposição ao MeHg resultou em efeitos comportamentais diversos dependentes da idade dos sujeitos. A administração de selênio só foi capaz de interferir positivamente nos déficits locomotores observados em animais mais velhos. Além disso, foi observado que a administração de selênio não interferiu nos distúrbios comportamentais de memória/aprendizagem, tampouco na morte neuronal induzida por MeHg. Possíveis mecanismos associados a este padrão de proteção parcial por selênio, especialmente em estágios mais avançados de desenvolvimento neural ainda necessitam ser elucidados.

Alterações hematológicas, bioquímicas e histopatológicas no modelo de malária aviária Gallus gallus por Plasmodium gallinaceum: papel do óxido nítrico

Malária é uma das doenças infecciosas de maior causa de morte no mundo. Modelos experimentais são necessários para melhor compreensão de mecanismos envolvidos na patogênese de doenças e desenvolvimento de novos tratamentos. Galinhas infectadas com Plasmodium gallinaceum fornecem bom modelo de malária devido a proximidade filogenética com o Plasmodium de humano assim como aspectos clínicos comuns, como a malária cerebral. O presente estudo objetivou investigar a participação do óxido nítrico no desenvolvimento da malária aviária, através do tratamento ou não com aminoguanidina (AG - inibidor da enzima Óxido Nítrico Sintase) in vivo de galinhas infectadas experimentalmente com P. gallinaceum. Foi verificado sobrevida, hematologia clássica, bioquímica sérica e patologia nos animais no percurso da infecção. Observou-se maior sobrevida nos animais tratados com AG, apesar de parasitemias mais elevadas. Houve ainda diminuição nos parâmetros hematológicos e aumento no Volume Corpuscular Médio de hemácias, indicando resposta medular para anemia. Linfopenia e trombocitopenia foram detectadas em animais infectados, com menor proporção nos animais tratados. Monócitos, linfócitos e heterófilos apresentaram aumento de tamanho e alterações que indicam ativação. Trombócitos também aumentaram de tamanho durante a infecção e apresentaram morfologia atípica. Os animais tratados mostraram lesões mais brandas nas secções histopatológicas de cérebro, fígado e baço, além de produção diminuída de NO, mesmo em alta parasitemia, em relação aos animais não tratados. Esses resultados confirmam a participação do mediador químico óxido nítrico na patogênese da malária no modelo experimental aviário.

Alterações neuroquímicas no tecido retiniano murino em modelo de malária cerebral induzida pela infecção por Plasmodium berghei (ANKA)

A Malária Cerebral (MC) apresenta-se como uma severa complicação resultante da infecção por Plasmodium falciparum. Esta condição encontra-se comumente associada a disfunções cognitivas, comportamentais e motoras, sendo a retinopatia uma das mais graves conseqüências da doença. Diversos modelos experimentais já foram descritos no intuito de elucidar os mecanismos fisiopatológicos relacionados a esta síndrome, no entanto, estes ainda permanecem pouco compreendidos. Dentro deste contexto, o presente trabalho procurou investigar as alterações neuroquímicas envolvidas na patologia da MC. Os camundongos C57Bl/6 (fêmeas e machos) inoculados com ≈106 eritrócitos parasitados (PbA) apresentaram baixa parasitemia (15-20%) com sinais clínicos evidentes como: deficiência respiratória, ataxia, hemiplegia e coma seguido de morte, condizentes com o quadro de MC. A análise no tecido retiniano demonstrou uma diminuição nos níveis de GSH com 2 dias após a inoculação. Entretanto, essa diminuição não foi tão evidente com o decorrer da infecção (4º e 6º dias após infecção). Concomitante a este aumento durante o processo infeccioso, observamos um progressivo aumento na captação de 3H-glutamato (4º e 6º dia após infecção) por um sistema independente de Na+, sugerindo que o quadro de MC é responsável por um aumento na atividade de uma proteína transportadora. Dados obtidos com a imunofluorescência demonstram que além de aumentar a atividade do sistema de transporte, o quadro de MC também estimula o aumento na expressão do sistema xCG - no tecido retiniano. O presente trabalho demonstra ainda que estes eventos neuroquímicos no tecido retiniano são independentes de ativação inflamatória, visto que os níveis de TNF-α e expressão de NOS-2, apresentam-se alterados somente no tecido retiniano.

Efeito do extrato aquoso de folhas de mogno (Swietenia macrophylla) em modelo in vivo de doença de Parkinson com lesão com 6-hidroxidopamina

A doença de Parkinson (DP) é caracterizada pela degeneração progressiva dos neurônios dopaminérgicos da substância negra e por presença de sinais clínicos clássicos, tais como bradicinesia, rigidez muscular, tremor em repouso e instabilidade postural. A etiologia ainda é desconhecida e as opções de tratamento disponíveis promovem apenas o alívio dos sintomas. Nesse sentido, os modelos experimentais de DP são fundamentais em estudos visando identificar os eventos moleculares envolvidos na doença e a descoberta de novas terapias neuroprotetoras. Este trabalho utilizou um modelo de hemiparkinsonismo, com lesão induzida por 6- hidroxidopamina (6-OHDA), e investigou os efeitos do extrato aquoso de folhas de mogno (Swietenia macrophylla) sobre as células dopaminérgicas da substância negra pars compacta (SNpc) e sobre parâmetros comportamentais avaliados no teste do campo aberto e no teste de rotações induzidas por apormofina. Os resultados mostraram que os animais lesionados com 6-OHDA apresentaram rotação contralateral induzida por apomorfina e redução significativa dos neurônios dopaminérgicos na SNpc. Entretanto, apenas o grupo injetado com 6-OHDA e tratado com mogno apresentou diminuição significante de neurônios no lado injetado em comparação com o grupo veículo/veículo. Houve também um decréscimo significante na ambulação e na bipedestação no grupo 6-OHDA/mogno. Com isso, nós concluímos que o extrato aquoso de mogno, nas condições utilizadas no presente estudo, potencializou o efeito citotóxico da 6-OHDA e ainda promoveu a piora do quadro comportamental dos animais.

Susceptibility of peritoneal macrophage from different species of neotropical primates to Ex vivo Leishmania (L.) infantum chagasi-infection

Este estudo examinou a susceptibilidade do macrófago peritoneal (PM) dos primatas neotropicais: Callithrix jacchus, Callithrix penicillata, Saimiri sciureus, Aotus azarae infulatus e Callimico goeldii para a infecção ex vivo por Leishmania (L.) infantum chagasi, o agente etiológico da leishmaniose visceral americana (LVA), como método de triagem para avaliar o potencial desses primatas como modelo de estudo da LVA. A susceptibilidade do PM para a infecção foi investigada através do índice de infecção do PM (PMI) a intervalos de 24, 72 horas e, ainda, pela média dessas taxas (FPMI), assim como, pelas respostas do TNF-α, IL-2 (ELISA de captura) e óxido nítrico (NO) (método de Griess). Às 24hs da infecção experimental, o PMI do primata A. azarae infulatus (128) foi maior que aqueles de C. penicillata (83), C. goeldii (78), S. sciureus (77) e C. jacchus (55). Às 72hs, houve uma redução significativa do PMI de quatro primatas: A. azarae infulatus (128/37), C. penicillata (83/38), S. sciureus (77/38) e C. jacchus (55/12), com exceção de C. goeldii (78/54). O FPMI dos primatas A. azarae infulatus (82.5) e C. goeldii (66) foi maior que do primata C. jacchus (33.5), porém, não foi maior que dos primatas C. penicillata (60.5) e S. sciureus (57.5). A resposta do TNF-α foi mais regular nos quatro primatas que reduziram o PMI no intervalo de 24-72hs: C. jacchus (145/122 pg/µL), C. penicillata (154/130 pg/µL), S. sciureus (164/104 pg/µL) e A. azarae infulatus (154/104 pg/µL), com exceção de C. goeldii (38/83 pg/µL). A resposta de IL-12 foi, principalmente, marcante nos primatas A. azarae infulatus e C. goeldii, os quais apresentaram as maiores taxas do FPMI, e a resposta do NO foi maior no primata C. goeldii, em especial no intervalo de 72hs. Estes achados sugerem, fortemente, que estes primatas neotropicais parecem ter desenvolvido mecanismos resistentes de resposta imune inata capaz de controlar o crescimento intracelular da infecção por L. (L.) i. chagasi no macrófago, o que não encoraja o uso destes primatas como modelo de estudo da LVA.

Papel do óxido nítrico na infecção malárica por P. gallinaceum

Malária é uma das mais incidentes doenças infecciosas do mundo. Na Amazônia existem muitos casos de malária causados principalmente por duas espécies de protozoários, o Plasmodium vivax e o Plasmodium falciparum, sendo este último responsável pela maioria dos casos de malária grave, que geralmente levam a morte devido ao acometimento de múltiplos órgãos, como o cérebro. Um dos mediadores químicos amplamente estudados nessa patogênese é o Óxido Nítrico (NO), o qual apresenta papel controverso. Atualmente duas hipóteses principais são apontadas como potencializadoras na patogênese. Uma, que a MC é causa da superprodução de NO, produzido pela Óxido Nítrico Sintase Neuronal (nNOS), após um quadro de hipóxia. Outra, diz que a MC é a causa da resposta exacerbada do sistema imunológico com produção de NO pela Óxido Nítrico Sintase Induzida (iNOS), presente nos macrófagos quando ativados pro determinantes antigênicos. Devido grande relevância da doença e dificuldade em enteder a patologia, modelos experimentais têm sido estabelecidos com a finalidade de esclarecer vias potenciais da evolução para MC, dentre eles o modelo de malária aviária causada pelo Plasmodium gallinaceum. Pouco se sabe sobre o seu papel do NO em modelos de malária aviária, principalmente devido inexistência de marcadores específicos para avaliar expressão das enzimas de síntese. Diante disso é importante estabelecer protocolos de purificação da iNOS de galinhas para a produção de um possível marcador. Para tanto se faz necessário investigar o papel do NO durante a malária aviária, em modelo experimental in vivo e in vitro, com linhagens de macrófagos de galinha HD11. Animais infectados com P. gallinaceum tratados com aminoguanidina (AG), um inibidor da produção de NO, tiveram maior sobrevida, além de menores níveis de nitrito no plasma e em macrófagos derivados de monócitos do sangue periférico, sugerindo a inibição da iNOS. Nos experimentos in vitro, células HD11 tratadas com LPS mostraram produção aumentada de NO, inferindo aumento na expressão e atividade da iNOS. Na separação proteica, observamos padrões diferentes que podem ser associados a uma elevada expressão da iNOS nos macrófagos ativados com LPS. Esse estudo proporcionará o melhor entendimento do modelo de malária aviária em galinhas, incluindo a cerebral, e envolvimento do sistema nitrérgico em galinhas infectadas com P. gallinaceum.

Caracterização fitoquímica e avaliação da atividade anti-inflamatória e antinociceptiva do óleo fixo de Euterpe oleracea Mart.

Euterpe oleracea Mart. é uma típica palmeira da Amazônia, que cresce espontaneamente nos estados do Pará e Amapá, apreciada por sua atrativa beleza e valor nutricional. O fruto de Euterpe oleracea, comumente conhecido como açaí, tem demonstrado exibir significante capacidade anti-oxidante in vitro, o que pode ter benefícios à saúde. Estudos químicos revelaram a presença de ácidos graxos, antocianinas e esteroides. O objetivo deste trabalho foi caracterizar fitoquimícamente o óleo fixo dos frutos desta espécie (OEO) e avaliar em modelos inflamatórios e hiperalgésicos in vivo, o possível envolvimento dos compostos nas respostas inflamatória e analgésica. Para tanto, os modelos experimentais usados foram: teste de contorção induzida por ácido acético, edema de pata de rato, teste do granuloma em ratos, permeabilidade vascular em ratos, migração leucocitária em ratos e eritema de orelha induzida por óleo de cróton em camundongos. Doses orais de 500, 1000 e 1500 mg/kg de OEO inibiu o número de contorções em 33,67%, 45,88% e 55,58, respectivamente. O OEO produziu efeito dose-dependente, e a dose média efetiva encontrada foi de 1226,8mg/kg. Com a administração oral da dose de 1226,8 mg/kg, o OEO inibiu o processo inflamatório em 29,18% quando comparado ao grupo controle. A administração diária de OEO por 6 dias inibiu a formação do tecido granulomatoso em 36,66%. No eritema de orelha por óleo de cróton, o OEO provocou efeito inibitório significativo em 37,9%. No teste de permeabilidade vascular, o OEO inibiu a permeabilidade vascular em 54,5%. Na peritonite induzida por carragenina, o OEO reduziu o número de neutrófilos quando comparado ao grupo controle (inibição de 80,14%). A partir dos resultados obtidos, sugere-se que o OEO apresenta atividade anti-inflamatória, sobre os processos inflamatórios agudo e crônico, e atividade antinociceptiva, provavelmente de origem periférica.

Anti-inflammatory and antinociceptive activities of Euterpe oleracea Mart., Arecaceae, oil

The oil of the fruits of Euterpe oleracea Mart., Arecaceae (OEO), was evaluated in models of inflammation and hyperalgesia in vivo to study its effects on these conditions. The experimental models contained the writhing test in mice, rat paw edema, granuloma test in rats, vascular permeability in rats, cell migration to the peritoneal cavity in rats and ear erythema induced by croton oil in mice. Doses of 500, 1000 and 1500 mg/kg of OEO were administered orally. The observed number of writhes was inhibited by 33.67, 45.88 and 55.58%, respectively. OEO produced a dose-dependent effect, with linear correlation coefficient R=0.99 (y=0.0219x+23.133), and the median effective dose found was 1226.8 mg/kg. The oral administration of 1226.8 mg/kg of OEO inhibited carrageenan-induced edema by 29.18% (p<0.05) when compared to the control group. The daily administration of OEO for six days inhibited the formation of granulomatous tissue by 36.66% (p<0.01). In ear erythema induced by croton oil, OEO presented a significant inhibition (37.9%). In the vascular permeability test, treatment with OEO decreased the response to histamine, inhibiting vascular permeability by 54.16%. In carrageenan-induced peritonitis, OEO reduced the number of neutrophils migrating compared to the control group by 80.14%. These results suggested that OEO has anti-inflammatory and antinociceptive activities, probably of peripheral origin and linked to prostaglandin biosynthesis inhibition.

Therapeutic concentration of morphine reduces oxidative stress in glioma cell line

Morphine is a potent analgesic opioid used extensively for pain treatment. During the last decade, global consumption grew more than 4-fold. However, molecular mechanisms elicited by morphine are not totally understood. Thus, a growing literature indicates that there are additional actions to the analgesic effect. Previous studies about morphine and oxidative stress are controversial and used concentrations outside the range of clinical practice. Therefore, in this study, we hypothesized that a therapeutic concentration of morphine (1 μM) would show a protective effect in a traditional model of oxidative stress. We exposed the C6 glioma cell line to hydrogen peroxide (H₂O₂) and/or morphine for 24 h and evaluated cell viability, lipid peroxidation, and levels of sulfhydryl groups (an indicator of the redox state of the cell). Morphine did not prevent the decrease in cell viability provoked by H₂O₂) but partially prevented lipid peroxidation caused by 0.0025% H₂O₂) (a concentration allowing more than 90% cell viability). Interestingly, this opioid did not alter the increased levels of sulfhydryl groups produced by exposure to 0.0025% H₂O₂), opening the possibility that alternative molecular mechanisms (a direct scavenging activity or the inhibition of NAPDH oxidase) may explain the protective effect registered in the lipid peroxidation assay. Our results demonstrate, for the first time, that morphine in usual analgesic doses may contribute to minimizing oxidative stress in cells of glial origin. This study supports the importance of employing concentrations similar to those used in clinical practice for a better approximation between experimental models and the clinical setting.

Construct validity of behavioral models of anxiety: where experimental psychopathology meets ecology and evolution

In experimental psychopathology, construct validity is usually enhanced by addressing theories from other fields in its nomological network. In the field of anxiety research, this construct is related to antipredator behavior, conserved across phylogeny in its functions and neural basis, but not necessarily on its topography. Even though the relations between behavioral models of anxiety and statements from behavioral ecology and evolutionary biology are commonly made in anxiety research, these are rarely tested, at least explicitly. However, in order to increase construct validity in experimental anxiety, testing predictions from those theories is highly desirable. This article discusses these questions, suggesting a few ways in which behavioral ecological and evolutionary hypotheses of anxiety-like behavior may be tested.

Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo

Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.

Análise experimental do comportamento fluidodinâmico e da secagem de sementes de linhaça (Linum usitatissimum L.) em leito de jorro

A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), uma espécie polimorfa originária do linho, sendo considerada uma das 6 plantas atualmente reconhecidas pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (US National Cancer Institute - NCI) por suas propriedades específicas no combate ao câncer. Parte desse reconhecimento deve-se a notável característica de ser a fonte mais rica de precursores de lignina (esteróide vegetal de ação análoga ao estrógeno de mamíferos) na dieta humana. A variedade utilizada neste trabalho foi a “Linseed” de cor marrom e o objetivo deste trabalho foi analisar a fluidodinâmica dessa partícula em leito de jorro, estabelecida pelas medidas de tomadas de queda de pressão no leito a partir das deflexões em relação às velocidades de ar crescente e decrescente, obtendo assim informações para a determinação de parâmetros correlacionados ao processo, como: velocidade de mínimo jorro, queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. Foi também avaliado o comportamento da secagem da matéria prima, mediante um planejamento estatístico 2², tendo com as variáveis de entrada temperatura do gás (T_g) e o tempo de operação (t), para a quantificação das variáveis de resposta razão de umidade (Xr, adim.), germinação (G, %) e o índice de velocidade de germinação (IVG, t^-1) e analisadas estatisticamente pelo planejamento fatorial completo com três repetições no ponto central. A cinética de secagem das sementes de linhaça, previamente umidificadas, foi realizada nas temperaturas de 45, 55 e 65 °C, e dentre os três modelos propostos, o modelo de Midilli et al., foi que melhor descreveu aos dados experimentais. Para os parâmetros fluidodinâmicos observou-se que a correlação de Gorshtein e Mukhlenov (1965) apresentou os menores desvios para queda e pressão de mínimo jorro e jorro estável, Abdelrazek (1969) apresentou o menor desvio para a velocidade no mínimo jorro e Pallai e Németh (1969) descreveu adequadamente a queda de pressão máxima. Foi observado que a carga de sementes e a temperatura exerceram influência significativa nos parâmetros fluidodinâmicos em leito de jorro. Com base na análise do planejamento estatístico proposto pode-se concluir que os parâmetros de entrada temperatura do gás e tempo de operação exerceram influência significativa sobre todas as variáveis de resposta, sendo observada influência quadrática das variáveis de entrada ao se observar a significância da curvatura sobre os parâmetros: Razão de umidade, Germinação e Índice de Velocidade de Germinação, propondo-se modelos representativos destes parâmetros com a presença da curvatura, apresentando um coeficiente de determinação (R²) superior a 99 %.

Investigação experimental de estratégias de identificação e controle LPV aplicadas ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potência

Nesta tese e realizada a investigação experimental de uma estratégia de controle LPV (do inglês, linear parameter varying) aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas elétricos de potencia. O estudo foi realizado em um modelo de sistema de potencia em escala reduzida de 10kVA, cuja configuração e do tipo maquina interligada a uma barra infinita, alem de testes em campo em uma unidade geradora de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruvi. Primeiramente, foi desenvolvido e testado computacionalmente um conjunto de rotinas para analise e síntese de controlador amortecedor do tipo LPV, bem como para identificação de modelos LPV da planta. Os coeficientes do controlador amortecedor LPV, no caso um Estabilizador de Sistemas de Potencia (ESP), dependem do valor de uma variável de operação selecionada que, neste estudo, foram as potencias ativa (P) e reativa (Q) nos terminais da unidade geradora. Para fins de projeto, a dinâmica da planta foi representada através de um modelo ARX LPV, o qual foi estimado a partir de dados coletados experimentalmente na planta, para uma ampla faixa de condições operacionais. A partir do modelo LPV da planta, os valores dos parâmetros do ESP LPV foram determinados via um problema de otimização convexa, na forma de uma LMI parametrizada (PLMI). A solução da PLMI e obtida a partir de uma relaxação via decomposição em soma de quadrados. O ESP LPV foi projetado de modo a garantir a estabilidade e o desempenho do sistema para uma ampla faixa de condições operacionais da planta, o que geralmente não e possível de obter com controladores convencionais a parâmetros fixos. A lei de controle amortecedor do ESP LPV foi implementada em um sistema embarcado baseado em um controlador digital de sinais. Os resultados experimentais mostraram um excelente desempenho do ESP LPV no amortecimento de oscilações eletromecânicas, tanto no sistema de potencia em escala reduzida, quanto em uma unidade geradora da UHE de Tucurui.