Dynamics of experimental populations of native and introduced blowflies (Diptera: Calliphoridae): mathematical modelling and the transition from asymptotic equilibrium to bounded oscillations

The equilibrium dynamics of native and introduced blowflies is modelled using a density-dependent model of population growth that takes into account important features of the life-history in these flies. A theoretical analysis indicates that the product of maximum fecundity and survival is the primary determinant of the dynamics. Cochliomyia macellaria, a blowfly native to the Americas and the introduced Chrysomya megacephala and Chrysomya putoria, differ in their dynamics in that the first species shows a damping oscillatory behavior leading to a one-point equilibrium, whereas in the last two species population numbers show a two-point limit cycle. Simulations showed that variation in fecundity has a marked effect on the dynamics and indicates the possibility of transitions from one-point equilibrium to bounded oscillations and aperiodic behavior. Variation in survival has much less influence on the dynamics.

Accuracy of modelling and identification of malfunctions in rotor systems: experimental results

The accuracy of modelling of rotor systems composed of rotors, oil film bearings and a flexible foundation, is evaluated and discussed in this paper. The model validation of different models has been done by comparing experimental results with numerical results by means. The experimental data have been obtained with a fully instrumented four oil film bearing, two shafts test rig. The fault models are then used in the frame of a model based malfunction identification procedure, based on a least square fitting approach applied in the frequency domain. The capability of distinguishing different malfunctions has been investigated, even if they can create similar effects (such as unbalance, rotor bow, coupling misalignment and others) from shaft vibrations measured in correspondence of the bearings.

Modelling head loss along emitting pipes using dimensional analysis

Local head losses must be considered in estimating properly the maximum length of drip irrigation laterals. The aim of this work was to develop a model based on dimensional analysis for calculating head loss along laterals accounting for in-line drippers. Several measurements were performed with 12 models of emitters to obtain the experimental data required for developing and assessing the model. Based on the Camargo & Sentelhas coefficient, the model presented an excellent result in terms of precision and accuracy on estimating head loss. The deviation between estimated and observed values of head loss increased according to the head loss and the maximum deviation reached 0.17 m. The maximum relative error was 33.75% and only 15% of the data set presented relative errors higher than 20%. Neglecting local head losses incurred a higher than estimated maximum lateral length of 19.48% for pressure-compensating drippers and 16.48% for non pressure-compensating drippers.

An experimental/numerical study of the turbulent boundary layer development along a surface with a sudden change in roughness

A theory for the description of turbulent boundary layer flows over surfaces with a sudden change in roughness is considered. The theory resorts to the concept of displacement in origin to specify a wall function boundary condition for a kappa-epsilon model. An approximate algebraic expression for the displacement in origin is obtained from the experimental data by using the chart method of Perry and Joubert(J.F.M., vol. 17, pp. 193-122, 1963). This expression is subsequently included in the near wall logarithmic velocity profile, which is then adopted as a boundary condition for a kappa-epsilon modelling of the external flow. The results are compared with the lower atmospheric observations made by Bradley(Q. J. Roy. Meteo. Soc., vol. 94, pp. 361-379, 1968) as well as with velocity profiles extracted from a set of wind tunnel experiments carried out by Avelino et al.( 7th ENCIT, 1998). The measurements are found to be in good agreement with the theoretical computations. The skin-friction coefficient was calculated according to the chart method of Perry and Joubert(J.F.M., vol. 17, pp. 193-122, 1963) and to a balance of the integral momentum equation. In particular, the growth of the internal boundary layer thickness obtained from the numerical simulation is compared with predictions of the experimental data calculated by two methods, the "knee" point method and the "merge" point method.

Fluid dynamic modelling and simulation of circulating fluidized bed reactors: importance of the interface turbulence transfer

The main objective of this work is to analyze the importance of the gas-solid interface transfer of the kinetic energy of the turbulent motion on the accuracy of prediction of the fluid dynamic of Circulating Fluidized Bed (CFB) reactors. CFB reactors are used in a variety of industrial applications related to combustion, incineration and catalytic cracking. In this work a two-dimensional fluid dynamic model for gas-particle flow has been used to compute the porosity, the pressure, and the velocity fields of both phases in 2-D axisymmetrical cylindrical co-ordinates. The fluid dynamic model is based on the two fluid model approach in which both phases are considered to be continuous and fully interpenetrating. CFB processes are essentially turbulent. The model of effective stress on each phase is that of a Newtonian fluid, where the effective gas viscosity was calculated from the standard k-epsilon turbulence model and the transport coefficients of the particulate phase were calculated from the kinetic theory of granular flow (KTGF). This work shows that the turbulence transfer between the phases is very important for a better representation of the fluid dynamics of CFB reactors, especially for systems with internal recirculation and high gradients of particle concentration. Two systems with different characteristics were analyzed. The results were compared with experimental data available in the literature. The results were obtained by using a computer code developed by the authors. The finite volume method with collocated grid, the hybrid interpolation scheme, the false time step strategy and SIMPLEC (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations - Consistent) algorithm were used to obtain the numerical solution.

Histologia da camada superficial da lâmina própria da prega vocal ao se aplicar retalho pediculado de mucosa: estudo experimental em cães

Os resultados conseguidos até hoje para a correção de sulcos vocais e lesões cicatriciais não são universalmente aceitos. A Técnica do Retalho Pediculado de Mucosa de Prega Vocal consiste na colocação de um retalho de mucosa de prega vocal com pedículo anterior na camada superficial da lâmina própria, abaixo da borda livre. OBJETIVO: Descrever os achados histológicos pós-operatórios ocorridos na camada superficial da lâmina própria de cães ao se aplicar a técnica em questão, tomando-se como parâmetro a variação dos colágenos total, tipo I, tipo III e número de núcleos celulares. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 15 cães. Numa das pregas foi realizada a intervenção e a contralateral foi deixada como controle. Cada grupo de três cães foi sacrificado em 10, 30, 90, 180 e 360 dias após a cirurgia. As colorações utilizadas foram: H.E. e Syrius Red. RESULTADOS: Os níveis de colágeno total e tipo I apresentaram uma tendência a aumento nos grupos de intervenção nos 90º e 180º dias de pós-operatório, contudo só houve significância estatística no 180º dia (p<0,05). A área do colágeno tipo III alcançou níveis inferiores ao do grupo controle no 180º dia (p<0,05). O número de núcleos atingiu maiores níveis no grupo teste no 10º dia de pós-operatório, seguido de decréscimo após o 30º dia. DISCUSSÃO: Os resultados encontrados quanto ao colágeno total, tipo I e tipo III e número de núcleos sugerem semelhanças ao processo cicatricial pós-operatório em laringe encontrado em outros estudos experimentais. Os presentes achados deverão ser complementados por experimentos.

Achados otomicroscópicos e histológicos da miringoesclerose induzida em ratos: estudo crítico de um modelo experimental

A miringoesclerose é caracterizada por hialinização da lâmina própria da membrana timpânica. Trabalhos experimentais têm utilizado a otomicroscopia ou a histologia para estudar a miringoesclerose em animais, porém sem correlacionar precisamente estes dois métodos de avaliação. OBJETIVO: Este estudo procura avaliar a acurácia da otomicroscopia no diagnóstico de miringoesclerose em modelo experimental com ratos. FORMA DE ESTUDO: experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foi induzida miringoesclerose por inoculação transtimpânica de Streptococcus pneumoniae em 25 ratos Wistar, que foram examinados quinzenalmente por otomicroscopia e sacrificados após oito semanas, tendo suas membranas timpânicas examinadas por histologia. RESULTADOS: Da confrontação das alterações otomicroscópicas com os achados histológicos, houve uma sensibilidade de 80% e especificidade de 75%. CONCLUSÃO: Pelos resultados obtidos neste estudo, a otomicroscopia não representou um bom método para avaliar a miringoesclerose neste modelo experimental.

Estudo experimental comparativo entre o butil-2-cianoacrilato, a mistura gelatina-resorcina-formaldeído e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos

Os enxertos de cartilagem constituem-se em boa opção técnica para aprimoramento das rinoplastias. Procura-se um material para sua fixação que seja de simples manuseio, e que provoque mínima reação tecidual. OBJETIVO: Comparar o uso do butil-2-cianoacrilato, mistura gelatina-resorcina-formaldeído (GRF) e sutura na estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos. FORMA DE ESTUDO: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: Utilizaram-se 15 coelhos adultos da raça Nova Zelândia machos, de cujas orelhas foram ressecados 6 enxertos de cartilagem, fixados no periósteo da calvária e unidos dois a dois com sutura, GRF e cianoacrilato. Após 2, 6 e 12 semanas, grupos de 5 coelhos foram sacrificados e realizou-se avaliação da distância de deslocamento do enxerto e análise histológica do processo inflamatório tecidual e da adesão/deformidade das cartilagens. RESULTADOS: Houve deslocamento menor nas fixadas com GRF do que com cianoacrilato e sutura. O processo inflamatório foi maior nos animais de 2 semanas, decaindo até restar pequeno grau de fibrose em 12 semanas, de modo semelhante nas 3 fixações. Não houve descolamento nem deformidade em nenhuma dupla de cartilagens fixada com sutura e o maior número de cartilagens descoladas e deformadas se deu com o cianoacrilato. O número de cartilagens deformadas foi diretamente proporcional ao número de descoladas. Os dados foram significativos estatisticamente (p<0,05). CONCLUSÃO: A mistura gelatina-resorcina-formaldeído mostrou ser um método de estabilização de enxertos de cartilagem em coelhos superior ao butil-2-cianoacrilato em todas as fixações, e à sutura na fixação cartilagem-osso.

Hidropsia endolinfática experimental sob ação de inibidor da óxido nítrico sintase tipo II: avaliação com emissões otoacústicas e eletrococleografia

No modelo experimental de hidropsia endolinfática há redução na amplitude das emissões otoacústicas produtos de distorção (EOAPD) e elevação nos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia. Estudos mostraram que há expressão da óxido nítrico sintase tipo II (ONS II) na cóclea com hidropsia, sugerindo a participação do óxido nítrico (ON) na patogênese desta doença. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de um inibidor da ONS II nas EOAPD e eletrococleografia em cobaias com hidropisia endolinfática experimental. MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudadas 16 cobaias nas quais se induziu hidropsia endolinfática experimental por obliteração do ducto e saco endolinfático na orelha direita durante 16 semanas, divididas em dois grupos: oito cobaias recebendo um inibidor da ONS II, a aminoguanidina, por via oral e um grupo de oito cobaias como controle. Comparamos as amplitudes das EOAPD nas médias geométricas de freqüências de 1062, 2187, 4375 e 7000Hz, os limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 1000, 2000, 4000 e 6000Hz e a relação entre os potenciais de somação e de ação (PS/PA) entre os grupos. RESULTADOS: Não houve diferença significante nas EOAPD e na relação PS/PA entre os grupos. O grupo que recebeu a aminoguanidina apresentou menor elevação nos limiares eletrofisiológicos nas freqüências de 2000 (p<0,05) e 6000 Hz (p<0,05) na 12ª semana e nas freqüências de 1000 (p<0,05), 2000 (p<0,001), 4000 (p<0,001) e 6000Hz (p<0,001) na 16ª semana. CONCLUSÕES: O inibidor da ONS II reduziu a elevação dos limiares eletrofisiológicos na eletrococleografia na hidropsia endolinfática experimental.

Modelo experimental comportamental e histológico da regeneração do nervo facial em ratos

O estabelecimento de modelos experimentais é o passo inicial para estudos de regeneração neural. OBJETIVO: Estabelecer modelo experimental de regeneração do nervo facial. MATERIAIS E MÉTODOS: Ratos Wistar com secção completa e sutura do tronco do nervo facial extratemporal, com análise comportamental e histológica até 9 semanas. FORMA DE ESTUDO: Estudo prospectivo experimental. RESULTADOS: Progressiva recuperação clínica e histológica dos animais. CONCLUSÃO: Estabelecemos um método aceitável para o estudo de regeneração do nervo facial em ratos.

Cicatrização da membrana timpânica na timpanocentese com laser de argônio comparado à técnica com microlanceta: estudo experimental em ratos

Otite média secretora (OMS) e otite média aguda recorrente (OMAR) podem necessitar tratamento cirúrgico para adequada ventilação da orelha média. A abertura clássica do tímpano (timpanocentese) requer incisão por microlanceta sob controle de microscópio cirúrgico e mantém-se patente por alguns dias. Estudos recentes sugerem que a timpanocentese feita por diferentes lasers pode permanecer permeável por maior tempo, o que possibilitaria a normalização da otite média. MATERIAL E MÉTODOS: Neste estudo experimental 34 ratos linhagem Wistar, albinos, machos adultos pesando cerca de 300g, foram anestesiados com cetamina 27 mg/kg e xilazina 2,7 mg/kg. A seguir, foram submetidos à timpanocentese incisional com microlanceta no ouvido direito (ML-OD), e à timpanocentese mediada por laser de argônio no ouvido esquerdo (LA-OE). RESULTADOS: Não houve diferença significativa no tempo de cicatrização das timpanocenteses feitas com laser de argônio ou microlanceta. Todas as timpanocenteses cicatrizaram em 10 dias. CONCLUSÃO: A timpanocentese com laser de argônio apresentou patência e cicatrização semelhantes à técnica clássica com microlanceta realizada em ratos Wistar sem enfermidades de orelha média.

Estudo comparativo entre diversas técnicas de confecção de modelo experimental de sinusite inflamatória em coelhos

A criação de modelos de estudo das rinossinusites é necessária para compreensão de seus aspectos fisiopatológicos. OBJETIVO: Sugerimos neste estudo estabelecer um modelo experimental fidedigno, reproduzível e consistente para a rinossinusite inflamatória sem uso de inoculação de agentes infecciosos em coelhos. Tipo de Estudo: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 20 coelhos neste estudo. Os animais foram submetidos a 4 intervenções diferentes: colocação de tampão de esponja unilateral, obliteração unilateral de óstio nasal com cianoacrilato, instilação unilateral de antígenos em seio maxilar e instilação de sangue em cavidade maxilar unilateral. Os animais foram acompanhados até 15 dias do início do estudo e ao final do período de seguimento foram anestesiados e sacrificados. Os seios maxilares foram avaliados histologicamente e os resultados comparados com os seios maxilares contralaterais para controle e entre os grupos de intervenção. RESULTADOS: Todos os animais do estudo desenvolveram rinorréia amarelada unilateral até o 15º dia de acompanhamento. Apenas os animais que receberam sangue não apresentaram alterações histológicas compatíveis com rinossinusite purulenta. CONCLUSÕES: O uso de esponja e cola para obstrução do óstio meatal e a aplicação de toxóide são eficientes como produtores de modelo de rinossinusite. A aplicação de sangue no antro não produz os mesmos resultados.

Estudo experimental da influência da atividade muscular da face sobre o esqueleto da mesoestrutura facial em coelhos

A partir do conceito da matriz funcional, surgiu a hipótese de que são os tecidos moles atuando sobre determinada peça óssea que determinam o processo de crescimento facial. A possibilidade de modificar a influência muscular, seja na fase de desenvolvimento facial, seja em pós-operatórios de cirurgia corretiva é de grande importância preventiva e deveria ser mais bem investigada, uma vez que poderia subtrair o número e magnitude destes procedimentos. DESENHO DO ESTUDO: Experimental em coelhos. OBJETIVO: Estimar a relevância da atividade muscular sobre o esqueleto facial, em coelhos de experimentação, durante sua fase de desenvolvimento facial. MATERIAL E MÉTODO: Foram estudados 37 coelhos de 2 meses de idade, divididos em grupo de estudo e grupo controle e seguidos por um período de 4 meses. Os animais do grupo de estudo tiveram seus nervos faciais seccionados no seu ramo cervical unilateralmente. O esqueleto da mesoestrutura facial era retirado para estudo morfométrico por programa de computação gráfica em fotografias digitalizadas realizadas nas peças. Os resultados obtidos sofreram análise estatística comparativa. CONCLUSÃO: Ausência de atividade muscular em uma metade da face produz desvio lateral da mesoestrutura facial para o mesmo lado em coelhos em desenvolvimento.

Estudo experimental da resposta tecidual à presença de celulose produzida por Acetobacter xylinum no dorso nasal de coelhos

Vários materiais são propostos para reconstrução nasal, não havendo consenso sobre qual o melhor. A manta de celulose produzida por bactéria pode ser mais um elemento para adição cartilaginosa. Não há estudos deste material no dorso nasal. OBJETIVO: Avaliar a resposta tecidual à presença da celulose bacteriana no dorso nasal de coelhos. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 22 coelhos Nova Zelândia, sendo que em 20 deles foi implantada a manta de celulose no dorso nasal e em 2 controles nada foi feito. Foram acompanhados por um período de três e seis meses, sendo então retirados as regiões do dorso nasal e narinas dos coelhos e realizado estudo histopatológico levando em consideração parâmetros definidos de condição inflamatória como congestão vascular, intensidade do processo inflamatório e presença de exsudato purulento. RESULTADOS: O processo inflamatório manteve-se estável, demonstrando sua relação com o procedimento cirúrgico, e não com a presença da manta de celulose. Nos demais parâmetros estudados não houve diferença estatisticamente significante. CONCLUSÃO: A manta de celulose de Acetobacter xylinum mostrou boa biocompatibilidade e manteve-se estável no decorrer do tempo de estudo, podendo ser considerada um bom material para uso na elevação do dorso nasal.

Lime and fertilizer recommendation system for coconut trees

Fertilizer recommendation to most agricultural crops is based on response curves. Such curves are constructed from field experimental data, obtained for a particular condition and may not be reliable to be applied to other regions. The aim of this study was to develop a Lime and Fertilizer Recommendation System for Coconut Crop based on the nutritional balance. The System considers the expected productivity and plant nutrient use efficiency to estimate nutrient demand, and effective rooting layer, soil nutrient availability, as well as any other nutrient input to estimate the nutrient supply. Comparing the nutrient demand with the nutrient supply the System defines the nutrient balance. If the balance for a given nutrient is negative, lime and, or, fertilization is recommended. On the other hand, if the balance is positive, no lime or fertilizer is needed. For coconut trees, the fertilization regime is divided in three stages: fertilization at the planting spot, band fertilization and fertilization at the production phase. The data set for the development of the System for coconut trees was obtained from the literature. The recommendations generated by the System were compared to those derived from recommendation tables used for coconut crop in Brazil. The main differences between the two procedures were for the P rate applied in the planting hole, which was higher in the proposed System because the tables do not pay heed to the pit volume, whereas the N and K rates were lower. The crop demand for K is very high, and the rates recommended by the System are superior to the table recommendations for the formation and initial production stage. The fertilizer recommendations by the System are higher for the phase of coconut tree growth as compared to the production phase, because greater amount of biomass is produced in the first phase.