Termodinâmica estatística de líquidos com o método de Monte Carlo. I. Metodologia

Statistical mechanics Monte Carlo simulation is reviewed as a formalism to study thermodynamic properties of liquids. Considering the importance of free energy changes in chemical processes, the thermodynamic perturbation theory implemented in the Monte Carlo method is discussed. The representation of molecular interaction by the Lennard-Jones and Coulomb potential functions is also discussed. Charges derived from quantum molecular electrostatic potential are also discussed as an useful methodology to generate an adequate set of partial charges to be used in liquid simulation.

Termodinâmica estatística de líquidos com o método de Monte Carlo. II. O líquido clorofórmio

Thermodynamic properties and radial distribution functions for liquid chloroform were calculated using the Monte Carlo method implemented with Metropolis algorithm in the NpT ensemble at 298 K and 1 atm. A five site model was developed to represent the chloroform molecules. A force field composed by Lennard-Jones and Coulomb potential functions was used to calculate the intermolecular energy. The partial charges needed to represent the Coulombic interactions were obtained from quantum chemical ab initio calculations. The Lennard-Jones parameters were adjusted to reproduce experimental values for density and enthalpy of vaporization for pure liquid. All thermodynamic results are in excelent agreement with experimental data. The correlation functions calculated are in good accordance with theoretical results avaliable in the literature. The free energy for solvating one chloroform molecule into its own liquid at 298 K and 1 atm was computed as an additional test of the potential model. The result obtained compares well with the experimental value. The medium effects on cis/trans convertion of a hypotetical solute in water TIP4P and chloroform solvents were also accomplished. The results obtained from this investigation are in agreement with estimates of the continuous theory of solvation.

Simulação do equilíbrio: o método de Monte Carlo

We make several simulations using the Monte Carlo method in order to obtain the chemical equilibrium for several first-order reactions and one second-order reaction. We study several direct, reverse and consecutive reactions. These simulations show the fluctuations and relaxation time and help to understand the solution of the corresponding differential equations of chemical kinetics. This work was done in an undergraduate physical chemistry course at UNIFIEO.

Uma abordagem simplificada do método Monte Carlo Quântico: da solução de integrais ao problema da distribuição eletrônica

The paper presents an introductory and general discussion on the quantum Monte Carlo methods, some fundamental algorithms, concepts and applicability. In order to introduce the quantum Monte Carlo method, preliminary concepts associated with Monte Carlo techniques are discussed.

Simulação Monte Carlo no ensino de luminescência e cinética de decaimento de estados excitados

A software based in the Monte Carlo method have been developed aiming the teaching of important cases of mechanisms found in luminescence and in excited states decay kinetics, including: multiple decays, consecutive decays and coupled systems decays. The Monte Carlo Method allows the student to easily simulate and visualize the luminescence mechanisms, focusing on the probabilities of the related steps. The software CINESTEX was written for FreeBASIC compiler; it assumes first-order kinetics and any number of excited states, where the pathways are allowed with probabilities assigned by the user.

Simulação Monte Carlo de mecanismo de transferência de energia de excitação eletrônica: modelo de Perrin para a supressão estática da luminescência

A software based in the Monte Carlo method has been developed aiming the teaching of the Perrin´s model for static luminescence quenching. This software allows the student to easily simulate the luminescence decays of emissive molecules in the presence of quenching ones. The software named PERRIN was written for FreeBASIC compiler and it can be applied for systems where the molecules remain static during its excited state lifetime. The good agreement found between the simulations and the expected theoretical results shows that it can be used for the luminescence and excited states decay kinetic teaching.

Estudo de reações químicas homogêneas via método de Monte Carlo

By using the Monte Carlo simulation platform with probabilistic mathematical functions of the Boltzmann type, , having activation energy and temperature as parameters, it was possible to assess important dynamic aspects of homogeneous chemical reactions of the types A → B and A B. The protocol proved a useful tool in work with the basic concepts of Kinetics and Thermodynamics allowing its application both in class activities and for assisting experimental procedures.

Parâmetros hematológicos e alterações histopatológicas em bijupirá (Rachycentron canadum Linnaeus, 1766) com amyloodiniose

O objetivo do trabalho foi descrever os parâmetros hematológicos e as alterações histopatológicas em bijupirás infectados por Amyloodinium ocellatum. Um grupo de 27 peixes foi anestesiado para coleta de amostras de sangue e eutanasiados para coleta de muco e fragmentos de tecido cutâneo e branquial. Foram avaliadas a prevalência e a intensidade parasitária da infecção, assim como os valores de parâmetros hematológicos e alterações histopatológicas. A prevalência parasitária nas brânquias foi de 100% e no muco foi de 80,8% e as intensidades parasitárias médias foram de 683,5 nas brânquias, e 67,1 no muco cutâneo. Os valores médios dos parâmetros hematológicos foram: eritrócitos 4,3x10(6)µL; VG 26%; VGM 64,2fL; proteína plasmática 5,8mg/dL; trombócitos 5,2 x10³/µL e leucócitos 3,6 x10³/µL. Além disso, foram verificadas hiperplasia do epitélio respiratório acompanhada de fusão lamelar, descolamento do epitélio, dilatação do seio venoso, formação de aneurisma, ruptura do epitélio lamelar, hemorragia, necrose, reação inflamatória linfocítica. O parasito foi observado nas lamelas branquiais, o VMA variou do grau discreto ao severo e o IAH foi de 76,8. A pesquisa assume importância por se tratar dos primeiros estudos em Rachycentron canadum, um peixe que se destaca com potencial ao cultivo.

Origem, ramificação e distribuição da artéria celíaca no tucano-de-bico-verde (Ramphastos dicolorus Linnaeus, 1766)

O tucano-de-bico-verde (Ramphastos dicolorus) é uma ave encontrada nas florestas tropicais americanas e pertence à Ordem Piciforme, Família Ramphastidae. Neste trabalho objetivou-se descrever a origem, a ramificação e a distribuição da artéria celíaca do tucano-de-bico-verde. Foram utilizados três espécimes provenientes do Criatório Científico e Cultural de Poços de Caldas, MG (IBAMA, 2.31.94-00006), doados após óbito por causas naturais. As aves tiveram a artéria isquiática direita canulada para injeção de solução de látex corado, e após fixação em solução de formol a 10% foram dissecadas. A artéria celíaca originou-se a partir da porção descendente da aorta, emitindo como primeiro ramo colateral a artéria pró-ventricular dorsal. Esta emitiu ramos esofágicos e continuou-se como artéria gástrica dorsal, de aspecto tortuoso, terminando em anastomose com a artéria gástrica direita. Após curto trajeto, a artéria celíaca formou dois ramos colaterais, o esquerdo e o direito. O ramo esquerdo logo se ramificou formando a artéria pró-ventricular ventral com seus ramos esofágicos, artéria gástrica esquerda, que originou a artéria hepática esquerda, e finalmente a artéria gastroduodenal, que emitiu as artérias gástricas ventrais e duodenais. O ramo direito da artéria celíaca emitiu as artérias lienais e hepática direita, continuando-se como artéria pancreático-duodenal. Esta formou a artéria pilórica dorsal, duas artérias gástricas direitas, vários ramos duodenais, pancreáticos e a artéria duodeno-jejunal. Assim, a artéria celíaca nos três espécimes de tucano-de-bico-verde, exibiu um arranjo que se assemelha tanto ao descrito em aves domésticas quanto ao de aves silvestres.

Morfologia, ultraestrutura e morfometria do tegumento da paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) criada em cativeiro

Considerando-se a falta de informações detalhadas sobre a morfologia da paca, sendo o segundo maior roedor da fauna brasileira, de excelente qualidade de carne e, dada a importância do tegumento comum, inclusive para o bom manejo em cativeiro, e até mesmo estudos como uma opção de animal de experimentação, descreveu-se a morfologia, morfometria e a ultraestrutura da pele de oito pacas (Cuniculus paca) machos e fêmeas, mediante a análise comparativa de segmentos cutâneos das regiões cervical, dorsal e medial do carpo. Observaram-se macroscopicamente as características da pelagem. Parte dos segmentos das regiões cutâneas foi analisada à microscopia de luz e parte, à microscopia eletrônica de varredura. Mensuraram-se as espessuras da derme, epiderme, camada córnea, perfis das fibras de colágeno da derme reticular e a área dos perfis das células das glândulas sebáceas repletas. Analisaram-se os resultados pela estatística descritiva e teste "T" (p<0,001). A coloração da pelagem da paca é castanho avermelhado com cerdas organizadas em grupos. A arquitetura da cútis e os anexos cutâneos se assemelham aos dos mamíferos em geral, embora haja ausência de glândulas sudoríparas. De acordo com a analise morfométrica, pôde-se inferir que a arquitetura da cútis de pacas machos e fêmeas apresenta diferenças quando comparada entre os sexos e também em um mesmo animal, diferenciando-se entre diversas regiões corpóreas.

Estrutura, ultraestrutura e morfometria da veia cava de paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766) criada em cativeiro

A paca (Cuniculus paca) é o segundo maior roedor da fauna brasileira. Apresenta carne de excelente qualidade, o que incentiva a criação comercial. Além disso, este animal pode tornar-se uma opção válida em experimentação embora poucas sejam as informações detalhadas sobre sua morfologia. Assim, objetivou-se descrever a morfologia, morfometria e ultraestrutura de segmentos das porções cranial e caudal da veia cava de quatro pacas (Cuniculus paca) adultas excedentes do plantel do Setor de Animais Silvestres do Departamento de Zootecnia da FCAV-Unesp. Os segmentos venosos foram analisados à microscopia de luz e à microscopia eletrônica de varredura. Foram mensuradas as espessuras do complexo formado pelas túnicas íntima e média, além da túnica adventícia e analisou-se os resultados pela estatística descritiva, teste "T" pareado (p<0,05). Em relação à espessura das túnicas estudadas, comprovou-se que os valores da espessura das túnicas íntima, média e adventícia, para todos os animais, foram significativamente maiores no segmento cranial. As camadas das paredes dos vasos apresentaram variações entre si quanto à estrutura e espessura, supostamente devido a uma adaptação à exigência funcional.

Effects of fasting and refeeding on the metabolic functions of the turtle Kinosternon scorpioides (Linnaeus, 1766) raised in captivity

The metabolic responses of adult and young freshwater Kinosternon scorpioides turtles raised in captivity were evaluated. Two experiments were performed: a) blood metabolite changes caused by food deprivation, and b) liver and muscle glycogen and total lipid differences after fasting and refeeding. Blood glucose concentration of young animals was susceptible to food deprivation. In both groups this metabolite decreased after 30 days of fasting. Feeding for 15 days did not recover blood glucose. Total seric proteins were not affected by food deprivation. Fasting decreased blood urea nitrogen and the highest difference was found around 30 days. Uric acid increased in young animals after 60 days of fasting. Triacylglicerol decreased after 15 days of fasting and refeeding for 15 days recovered the pre-fasting levels. Free fatty acid plasma tended to increase around 15 days of fasting. Liver glycogen decreased at day 15 of fasting, being stable thereafter while muscle glycogen decreased at a slower rate. Total liver lipid stabilized after 30 days and then decreased 70% after 60 days of fasting. Muscle lipids remained stable throughout fasting. It could be concluded that fasting of Kinosternon scorpioides led to metabolic adaptations similar to the one reported from reptiles and fish.

Aspectos da morfologia radiográfica do esqueleto, tórax e abdome do quati (Nasua nasua Linnaeus, 1766)

Treze quatis (Nasua nasua) oriundos do Parque Zoológico da Universidade Federal do Mato Grosso foram contidos quimicamente e submetidos a diversos procedimentos radiográficos. Foram realizadas radiografias dos membros torácicos, membros pélvicos, tórax, abdome, pescoço e crânio. As imagens obtidas foram comparadas com peça anatômica e com imagens radiográficas de caninos. Foram realizadas descrições da morfologia radiográfica de vísceras e de estruturas esqueléticas e disponibilizadas imagens das principais projeções radiográficas da espécie. As principais diferenças entre a morfologia radiográfica dos membros de quatis e de caninos ficaram limitadas às mãos e aos pés. Os quatis apresentaram 5 dígitos bem desenvolvidos com os metacarpos e os metatarsos levemente mais curtos do que os dígitos correspondentes. Essa espécie apresentou 7 vértebras cervicais, 15 torácicas, 5 vértebras lombares e 3 sacrais (fusionadas). Os seios frontais mostraram-se mais amplos, com extensão cranial entre o osso maxilar e o nasal, e numerosos septos bem evidentes. A dentição observada foi I 3/3, C1/1, P4/4, M2/2 = 40 e as principais vísceras torácicas e abdominais apresentaram aspectos anatômico e radiográfico similares às descritas para caninos.

Origens e ramificações do plexo braquial no cachorro-do-mato Cerdocyon thous (Linnaeus, 1766)

Este estudo teve o objetivo de descrever a origem e ramificação dos nervos de vinte plexos braquiais de cachorro-do-mato (Cerdocyon thous). Dez animais da espécie, obtidos post mortem por atropelamento em rodovias, foram utilizados para o estudo, de acordo com a autorização do IBAMA/SISBIO nº33667-1. Depois de coletados, os cadáveres foram fixados em solução de formaldeído a 50% e conservados por pelo menos 14 dias em solução de formaldeído a 10% antes das dissecções. Após remoção da pele, incisões na musculatura peitoral e afastamento dos membros, acessou-se o espaço axilar e os nervos do plexo tiveram seu trajeto dissecados individualmente até sua inserção muscular. Para melhorar a visualização dos ramos ventrais cervicais e torácicos que originavam cada nervo, removeram-se a musculatura que encobria os forames intervertebrais, os processos transversos e os corpos vertebrais ventralmente, expondo inclusive a medula espinhal. Registros fotográficos e desenhos esquemáticos documentaram a origem e ramificação dos nervos. Os vinte plexos braquiais foram resultantes das conexões entre os ramos ventrais dos três últimos nervos espinhais cervicais (C6, C7 e C8) e do primeiro torácico (T1). Estes ramos derivaram os nervos supra-escapular, subescapular, axilar, musculocutâneo, radial, mediano, ulnar para a musculatura intrínseca e os nervos braquiocefálico, toracodorsal, torácico lateral, torácico longo, peitoral cranial e peitoral caudal para a musculatura extrínseca do membro torácico. Constatou-se que os ramos ventrais de C7 foram os que mais contribuíram na formação de nervos (61,5%), seguido de C8 (55,4%), de T1 (41,2%) e de C6 (30,8%). O teste t de comparação entre as médias, ao nível de significância de 5%, não demonstrou diferenças na origem do plexo quando comparados os antímeros e os sexos. Do total dos 260 nervos dissecados, 68,8% foram originados pela combinação de dois ou três ramos, enquanto apenas 31,2% tiveram formação por um único ramo. A combinação entre C8 e T1 foi a que mais formou nervos para o plexo (23,8%) nesta espécie. Quando comparadas a origem, ramificação e área de inervação do plexo braquial do C. thous com outras espécies domésticas e silvestres, verificou-se maior semelhança com o cão doméstico. Os resultados deste estudo podem embasar o diagnóstico de disfunções neuromusculares, as técnicas de bloqueios anestésicos e análises morfofuncionais comparativas envolvendo esta espécie.

Macroscopic description of the external and middle ear of paca (Cuniculus paca Linnaeus, 1766)

Abstract: Paca (Cuniculus paca), one of the largest rodents of the Brazilian fauna, has inherent characteristics of its species which can conribute as a new option for animal experimantation. As there is a growing demand for suitable experimental models in audiologic and otologic surgical research, the gross anatomy and ultrastructural ear of this rodent have been analyzed and described in detail. Fifteen adult pacas from the Wild Animals Sector herd of Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Unesp-Jaboticabal, were used in this study. After anesthesia and euthanasia, we evaluated the entire composition of the external ear, registering and ddescribing the details; the temporal region was often dissected for a better view and detailing of the tympanic bulla which was removed and opened to expose the ear structures analyzed mascroscopically and ultrastructurally. The ear pinna has a triangular and concave shape with irregular ridges and sharp apex. The external auditory canal is winding in its path to the tympanic mebrane. The tympanic bulla is is on the back-bottom of the skull. The middle ear is formed by a cavity region filled with bone and membranous structures bounded by the tympanic membrane and the oval and round windows. The tympanic membrane is flat and seals the ear canal. The anatomy of the paca ear is similar to the guinea pig and from the viewpoint of experimental model has major advantages compared with the mouse ear.