Fractal Dimension in Quantifying Experimental-Pulmonary-Hypertension-Induced Cardiac Dysfunction in Rats

Abstract Background: Right-sided heart failure has high morbidity and mortality, and may be caused by pulmonary arterial hypertension. Fractal dimension is a differentiated and innovative method used in histological evaluations that allows the characterization of irregular and complex structures and the quantification of structural tissue changes. Objective: To assess the use of fractal dimension in cardiomyocytes of rats with monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension, in addition to providing histological and functional analysis. Methods: Male Wistar rats were divided into 2 groups: control (C; n = 8) and monocrotaline-induced pulmonary arterial hypertension (M; n = 8). Five weeks after pulmonary arterial hypertension induction with monocrotaline, echocardiography was performed and the animals were euthanized. The heart was dissected, the ventricles weighed to assess anatomical parameters, and histological slides were prepared and stained with hematoxylin/eosin for fractal dimension analysis, performed using box-counting method. Data normality was tested (Shapiro-Wilk test), and the groups were compared with non-paired Student t test or Mann Whitney test (p < 0.05). Results: Higher fractal dimension values were observed in group M as compared to group C (1.39 ± 0.05 vs. 1.37 ± 0.04; p < 0.05). Echocardiography showed lower pulmonary artery flow velocity, pulmonary acceleration time and ejection time values in group M, suggesting function worsening in those animals. Conclusion: The changes observed confirm pulmonary-arterial-hypertension-induced cardiac dysfunction, and point to fractal dimension as an effective method to evaluate cardiac morphological changes induced by ventricular dysfunction.

Four whole-istic aspects of schistosome granuloma biology: fractal arrangement, internal regulation, autopoietic component and closure

This paper centers on some whole-istic organizational and functional aspects of hepatic Schistosoma mansoni granuloma, which is an extremely complex system. First, it structurally develops a collagenic topology, originated bidirectionally from an inward and outward assembly of growth units. Inward growth appears to be originated from myofibroblasts derived from small portal vessel around intravascular entrapped eggs, while outward growth arises from hepatic stellate cells. The auto-assembly of the growth units defines the three-dimensional scaffold of the schistosome granulomas. The granuloma surface irregularity and its border presented fractal dimension equal to 1.58. Second, it is internally regulated by intricate networks of immuneneuroendocrine stimuli orchestrated by leptin and leptin receptors, substance P and Vasoactive intestinal peptide. Third, it can reach the population of ± 40,000 cells and presents an autopoietic component evidenced by internal proliferation (Ki-67+ Cells), and by expression of c-Kit+ Cells, leptin and leptin receptor (Ob-R), granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF-R), and erythropoietin (Epo-R) receptors. Fourth, the granulomas cells are intimately connected by pan-cadherins, occludin and connexin-43, building a state of closing (granuloma closure). In conclusion, the granuloma is characterized by transitory stages in such a way that its organized structure emerges as a global property which is greater than the sum of actions of its individual cells and extracellular matrix components.

A natureza fractal de ácidos húmicos

Dentre as ferramentas usadas para descrever a estrutura ramificada ou a superfície rugosa e distorcida de ácidos húmicos (AH), a geometria fractal aparece como uma das mais adequadas para explicar a conformação de partículas húmicas (agregados moleculares). Do ponto de vista experimental, a dimensão fractal (D) de sistemas naturais pode ser determinada a partir do monitoramento da luz transmitida, não espalhada e não absorvida (turbidimetria 'τ'). A presença de fractais implica que o sistema pode ser decomposto em partes, em que cada uma, subseqüentemente, é cópia do todo. A determinação do valor 'D' dessas partículas foi conseguida pela utilização de turbidimetria, em que suspensões de AH-comercial e de AH-Espodossolo foram analisadas por espectrofotometria UV-Vis. O fundamento matemático utilizado foi a lei de potência τ ∝ λβ, em que β < 3 indica a presença de fractal de massa (Dm); 3 < β < 4 indica fractal de superfície (Ds), e β ≅ 3 indica não-fractal (NF). A declividade das retas (β) por meio do gráfico (logτ vs logλ) permitiu a obtenção de 'D'. Segundo os resultados, partículas de AH em suspensões aquosas diluídas formam estruturas fractais, cuja geometria pode ser caracterizada por meio de turbidimetria. Entretanto, a faixa de comprimento de onda usada (400 a 550 nm) ainda é pequena para se afirmar sobre a natureza fractal de AH e determinar suas dimensões fractais com precisão.

Variabilidade espacial da agregação do solo avaliada pela geometria fractal e geoestatística

Este trabalho teve por objetivo explorar a aplicabilidade da teoria de fractais no estudo da variabilidade espacial em agregação de solo. A geometria de fractais tem sido proposta como um modelo para a distribuição de tamanho de partículas. A distribuição do tamanho de agregados do solo, expressos em termos de massa, é apresentada. Os parâmetros do modelo, tais como: a dimensão fractal D, medida representativa da fragmentação do solo (quanto maior seu valor, maior a fragmentação), e o tamanho do maior agregado R L foram definidos como ferramentas descritivas para a agregação do solo. Os agregados foram coletados em uma profundidade de 0-10 cm de um Latossolo Vermelho distrófico típico álico textura argilosa, em Angatuba, São Paulo. Uma grade regular de 100 x 100 m foi usada e a amostragem realizada em 76 pontos nos quais se determinou a distribuição de agregados por via úmida, usando água, álcool e benzeno como pré-tratamentos. Pelo exame de semivariogramas, constatou-se a ocorrência de dependência espacial. A krigagem ordinária foi usada como interpolador e mapas de contorno mostraram-se de grande utilidade na descrição da variabilidade espacial de agregação do solo.

Desenvolvimento de um modelo fractal para a estimativa da condutividade hidráulica de solos não saturados

Baseado nos conceitos da geometria fractal e nas leis de Laplace e de Poiseuille, foi criado um modelo geral para estimar a condutividade hidráulica de solos não saturados, utilizando a curva de retenção da água no solo, conforme representada por um modelo em potência. Considerando o fato de que este novo modelo da condutividade hidráulica introduz um parâmetro de interpolação ainda desconhecido, e que, por sua vez, depende das propriedades dos solos, a validação do modelo foi realizada, utilizando dois valores-limite fisicamente representativos. Para a aplicação do modelo, os parâmetros de forma da curva de retenção da água no solo foram escolhidos de maneira a se obter o modelo de van Genuchten. Com a finalidade de obter fórmulas algébricas da condutividade hidráulica, foram impostas relações entre seus parâmetros de forma. A comparação dos resultados obtidos com o modelo da condutividade e a curva experimental da condutividade dos dois solos, Latossolo Vermelho-Amarelo e Argissolo Amarelo, permitiu concluir que o modelo proposto é simples em sua utilização e é capaz de predizer satisfatoriamente a condutividade hidráulica dos solos não saturados.

Modeling water movement in horizontal columns using fractal theory

Fractal mathematics has been used to characterize water and solute transport in porous media and also to characterize and simulate porous media properties. The objective of this study was to evaluate the correlation between the soil infiltration parameters sorptivity (S) and time exponent (n) and the parameters dimension (D) and the Hurst exponent (H). For this purpose, ten horizontal columns with pure (either clay or loam) and heterogeneous porous media (clay and loam distributed in layers in the column) were simulated following the distribution of a deterministic Cantor Bar with fractal dimension H" 0.63. Horizontal water infiltration experiments were then simulated using Hydrus 2D software. The sorptivity (S) and time exponent (n) parameters of the Philip equation were estimated for each simulation, using the nonlinear regression procedure of the statistical software package SAS®. Sorptivity increased in the columns with the loam content, which was attributed to the relation of S with the capillary radius. The time exponent estimated by nonlinear regression was found to be less than the traditional value of 0.5. The fractal dimension estimated from the Hurst exponent was 17.5 % lower than the fractal dimension of the Cantor Bar used to generate the columns.

Dimensão fractal de ácidos húmicos em diferentes condições experimentais

The determination of fractal dimension (D) of humic particles was achieved by the turbidimetric technique where diluted suspensions of humic acids, in different experimental conditions, were analyzed by spectrophotometry UV-Vis. The slope of the lines (beta) was taken from the graphics (logtauvs loglambda) to obtain D. The results show that the values of D changed according to pH (3.0, 5.0 and 7.0), temperature (25 and 5 ºC) and shaking (magnetic and horizontal). In general, the value of D decreased with the increment of pH, increase of shaking and decrease of temperature.

A geometria fractal da rede de drenagem da bacia hidrográfica do Caeté, Alfredo Wagner-SC

Os objetivos deste trabalho foram estimar e avaliar a dimensão fractal da rede de drenagem da bacia hidrográfica do Caeté, em Alfredo Wagner, SC, a partir de diferentes métodos, com o propósito de caracterizar as formas geomorfológicas irregulares. A rede de drenagem apresenta propriedades multifractais. As dimensões fractais para os segmentos individuais (df) e para a rede de drenagem inteira (Df) foram determinadas por métodos que se fundamentaram nas razões de Horton e pelo método da contagem de caixas (Box-Counting). A rede de drenagem tem característica de autoafinidade. A dimensão fractal proveniente da relação de parâmetros obtidos pelas Leis de Horton apresentou resultados dentro dos limiares da teoria da geometria fractal.

Can the fractal dimension be applied for the early diagnosis of non-proliferative diabetic retinopathy?

The fractal dimension has been employed as a useful parameter in the diagnosis of retinal disease. Avakian et al. (Curr Eye Res 2002; 24: 274-280), comparing the vascular pattern of normal patients with mild to moderate non-proliferative diabetic retinopathy (NPDR), found a significant difference between them only in the macular region. This significant difference in the box-counting fractal dimension of the macular region between normal and mild NPDR patients has been proposed as a method of precocious diagnosis of NPDR. The aim of the present study was to determine if fractal dimensions can really be used as a parameter for the early diagnosis of NPDR. Box-counting and information fractal dimensions were used to parameterize the vascular pattern of the human retina. The two methods were applied to the whole retina and to nine anatomical regions of the retina in 5 individuals with mild NPDR and in 28 diabetic but opthalmically normal individuals (controls), with age between 31 and 86 years. All images of retina were obtained from the Digital Retinal Images for Vessel Extraction (DRIVE) database. The results showed that the fractal dimension parameter was not sensitive enough to be of use for an early diagnosis of NPDR.

PRÁCTICAS DE RESPONSABILIDAD SOCIAL, REPUTACIÓN CORPORATIVA Y DESEMPEÑO FINANCIERO

Este trabajo analiza si la adopción de estrategias de divulgación de información voluntaria de prácticas de Responsabilidad Social Empresarial (RSE) a través de distintos medios de comunicación tiene incidencia sobre el desempeño financiero y la reputación corporativa. Una vez identificadas las distintas dimensiones por las cuales las empresas emiten información (social, ética, medioambiental, colaboradores) por medio de un análisis de contenidos para una muestra de 55 empresas chilenas cotizadas durante el periodo 2007-2012, nuestros resultados ponen de manifiesto que la implementación de las cuatro dimensiones en su conjunto, al igual que la dimensión ética y social, influyen positivamente sobre el desempeño financiero. Mientras que un tratamiento responsable a los colaboradores impacta positivamente sobre la Reputación Corporativa medida como el crecimiento de las ventas. Así, nuestro trabajo provee nueva evidencia para una economía emergente y algunas luces acerca del efecto potencial que tiene la adopción de prácticas de RSE.

Análise de políticas públicas: entre a modelagem e a realidade da política habitacional brasileira

Os desafios observados na implementação de políticas públicas têm fomentado uma série de debates no Brasil, entre os quais se destacam aqueles relacionados aos modelos teóricos de policy analysis e seus limites em face da visão multicêntrica e fractal das políticas públicas. Partindo de uma política setorial específica (habitacional), este artigo defende um posicionamento crítico em relação aos estudos monodisciplinares. Contudo, não se pode negar a complexidade dessa empreitada. Compreender os avanços da política habitacional da última década de forma interdisciplinar e integrada constitui uma tarefa intricada e desafiadora. Buscando avançar nesse campo, este artigo tem por objetivos avaliar os modelos teóricos de análise de políticas públicas e, a partir desses elementos, propor constructos com vistas a subsidiar futuros modelos teóricos de análise da política habitacional no Brasil.

O triunfo e a dor da beleza: comparando as estéticas recursiva, contrapontística e celular do ser

O principal argumento desenvolvido neste ensaio é o de que, para os Waiwai, o privilégio conferido à visibilidade lateral sugere idéias sobre um indivíduo fractal, associado ao poder recursivo, enquanto, para as sociedades do litoral da Guiana e dos Estados Unidos, o privilégio conferido à visibilidade axial sugere concepções sobre um indivíduo autônomo, associado a relações de poder contrapontísticas e celulares, respectivamente. Será argumentado que, ao contrário da situação dos Waiwai, de acordo com o objetivo de atingir maior eficiência no funcionamento de suas relações políticas com os cidadãos, o desejo do Estado moderno, expresso por meio do uso privilegiado da visibilidade axial, reduz a importância das relações laterais e produz indivíduos categorialmente isolados e solitários.

Concepciones culturales sobre el dengue en contextos urbanos de México

OBJETIVO: Explorar las dimensiones conceptuales del dengue en contexto urbano, a fin de generar hipótesis sobre actitudes comunitarias relacionadas a campañas preventivas. MÉTODOS: Estudio transversal exploratorio realizado entre marzo y abril de 2003 con 130 personas seleccionadas por muestreo propositivo en tres municipios con distintas prevalencias de dengue en México. Se aplicaron entrevistas semiestructuradas mediante técnicas de listados libres, sorteo de montones y triadas. Se indagaron términos asociados al dengue y grupos de dimensiones conceptuales. Se aplicó análisis de consenso mediante factorización de componentes principales y análisis dimensional mediante conglomerados jerárquicos y escalas multidimensionales. RESULTADOS: El modelo de consenso mostró alta homogeneidad en las concepciones del dengue (valores de 14.5 y 13.5 en los contextos de más prevalencia y de 5.4 en el de menor prevalencia). Las dimensiones comunes en las concepciones fueron: medidas de prevención, síntomas, causas y reservorios de Aedes aegypti (valor de verosimilitud: stress<0.28). En los tres contextos, predominó una concepción de la prevención basada en acciones públicas de autoridades sanitarias, mientras que las acciones individuales y comunitarias casi no se mencionaron. En la concepción también apareció una dimensión moral basada en una noción de higiene como mecanismo diferenciador de la comunidad cercana (limpia) frente a personas y comunidades externas (sucias y enfermas). CONCLUSIÓNES: Las concepciones culturales del dengue desfavorecen la participación comunitaria autogestiva en las campañas preventivas verticales y generan barreras para la modificación de prácticas comunitarias e individuales de prevención y control.

Vulnerabilidad al VIH en mujeres en riesgo social

OBJETIVO: Evaluar la vulnerabilidad por factores de riesgo al VIH/SIDA en mujeres en riesgo social. MÉTODOS: Estudio llevado a cabo con 178 mujeres dueñas de casa (n=101) y trabajadoras del sector salud (n=77) de Antofagasta, Chile, en 2006-2007. Las dueñas de casa fueron consideradas en riesgo social. La vulnerabilidad al VIH fue calculada por medio de una escala que agrupó 21 reactivos en tres dimensiones: roles de género, comunicación con la pareja y actitud ante al uso del preservativo. Para determinar el peso relativo de cada una de las dimensiones en la vulnerabilidad total se realizó un análisis de regresión múltiple utilizando el puntaje total de la escala como variable dependiente y cada una de las tres dimensiones como variable independiente. RESULTADOS: En el grupo general, la dimensión con peso relativo mayor fue la dimensión actitud frente al uso del preservativo (0.542), seguida de relación de pareja (0.453) y roles de género (0.379). Para mujeres dueñas de casa, se observó una variación: relación de pareja (0.597), actitud frente al uso del preservativo (0.508) y roles de género (0.403). Para trabajadoras de la salud, el peso de las dimensiones fue: actitud frente al uso del preservativo (0.638), relación de pareja (0.397), y roles de género (0.307). CONCLUSIONES: Los resultados permiten inferir diferencias en los factores que condicionan la vulnerabilidad al VIH en los grupos de mujeres, siendo para aquellas que están en riesgo social el rol de género el factor con mayor capacidad predictiva de riesgo.

La búsqueda del compromiso actitudinal: tendencia de la conducta ética del enfermero gerente

Históricamente, las funciones gerenciales del enfermero han revelado que su conducta es compatible con el compromiso programático. Ese hecho fue constatado a través del análisis de 18 estudios efectuados en servicios de salud ubicados en diferentes regiones de Brasil. Desde los años 90, estudiosos del área de gestión alertan que compromiso, interdisciplinaridad, riesgo, incertidumbre, espiritualidad e involucramiento ético, constituirán características del capital humano insertado en las organizaciones del siglo XXI. En ese ambiente mucho más humano, la integridad de las personas y su forma de relacionarse en el trabajo se deben fundamentar en la dimensión del SER. Para afrontar la demanda de las instituciones de salud en el nuevo siglo, se empieza a solicitar del enfermero una conducta permeada por la ética del compromiso actitudinal. Así, nuestro objetivo es estimular una reflexión crítica sobre esa tendencia ética del enfermero y proponerla como valor esencial en la gerencia ejercida por él.