Anatomia das folhas, brácteas e escapos de Actinocephalus (Koern.) Sano (Eriocaulaceae)

Estudou-se a anatomia das folhas, brácteas e escapos de 20 espécies (41 espécimes) de Actinocephalus, que ocorrem nos campos rupestres do Brasil, visando caracterizar anatomicamente o novo gênero proposto para a família, além de elucidar alguns aspectos ecológicos do grupo. As folhas e as brácteas são anatomicamente semelhantes entre si e apresentam epiderme unisseriada, com células alongadas no sentido longitudinal; estômatos na face abaxial, com câmaras subestomáticas; parênquima clorofiliano frouxo; feixes vasculares colaterais envolvidos por bainha dupla e extensão de bainha dos feixes constituída por células parenquimáticas alongadas. Os escapos apresentam epiderme unisseriada; câmaras subestomáticas; parênquima clorofiliano frouxo; endoderme descontínua; periciclo sinuoso e feixes vasculares colaterais. A presença de células alongadas tanto na epiderme como nas extensões de bainha dos feixes vasculares nas folhas e nas brácteas, assim como endoderme descontínua nos escapos e câmara subestomática nos três órgãos estudados são caracteres consistentes para o gênero. As características anatômicas dos órgãos estudados são mesomórficas.

Anatomia foliar de Tillandsia L. (Bromeliaceae) dos Campos Gerais, Paraná, Brasil

Foi estudada a anatomia foliar de Tillandsia crocata (E. Morren) Baker, T. gardneri Lindl., T. geminiflora Brongn., T. linearis Vell., T. lorentziana Griseb., T. mallemontii Glaziou ex Mez, T. recurvata L., T. streptocarpa Baker, T. stricta Soland ex Sims, T. tenuifolia L. T. usneoides L. e Tillandsia sp., dos Campos Gerais, Paraná, Brasil. Em vista frontal a epiderme apresenta células com paredes lineares até sinuosas, corpos silicosos e escamas epidérmicas que protegem os estômatos anomocíticos. A epiderme e o primeiro estrato da hipoderme apresentam células lignificadas na maioria das espécies. Em secção transversal observa-se estômatos que ocorrem um pouco abaixo do nível das demais células da epiderme; presença de parênquima aqüífero; canais de ar longitudinais e feixes vasculares colaterais circundados por bainha dupla. Essas estruturas anatômicas são xeromórficas e usualmente consideradas como adaptações ao hábito epifítico das Tillandsia atmosféricas. Além disso, elas poderiam também ser usadas com finalidades diagnósticas para as espécies. Forma do limbo da folha em secção transversal, ornamentação da cutícula, estrutura das escamas epidérmicas, espessamento das paredes das células epidérmicas, distribuição dos estômatos, estrutura e distribuição das células do parênquima aqüífero, presença de canais de ar e tamanho de feixes vasculares são caracteres que podem auxiliar na delimitação taxonômica das espécies dentro do gênero.

Anatomia comparada dos limbos cotiledonares e eofilares de dez espécies de Caesalpinioideae (Fabaceae)

Este trabalho compara anatomicamente os limbos cotiledonares e eofilares de Caesalpinia leiostachya (Benth.) Ducke, Dimorphandra mollis Benth., Peltophorum dubium (Spreng.) Taub., Pterogyne nitens Tul., Schizolobium parahyba (Vell.) Blake (Caesalpinieae), Cassia ferruginea (Schrad.) Schrad. ex DC., Senna multijuga (Rich.) Irwin & Barn. (Cassieae), Bauhinia forficata Link (Cercideae), Copaifera langsdorffii Desf. e Hymenaea stilbocarpa Hayne (Detarieae). As células epidérmicas dos cotilédones apresentam, na maioria das espécies, paredes anticlinais retas, enquanto os eofilos mostram-nas sinuosas. Os cotilédones são, em sua maioria, anfiestomáticos, e os eofilos, hipoestomáticos. A estrutura do mesofilo cotiledonar mostra-se variável, sendo homogêneo o tipo mais comum. Todos os eofilos estudados apresentam-se dorsiventrais. Há variações específicas com relação à presença e localização de grãos de amido, compostos fenólicos, lipídios e polissacarídios, tanto em cotilédones quanto em eofilos. Ambos exibem apenas feixes vasculares colaterais, acompanhados ou não por fibras e/ou bainha parenquimática, na qual, geralmente, ocorrem cristais prismáticos. Conclui-se que: a) há tendência de aumento da complexidade estrutural dos limbos dos eofilos em relação aos dos cotilédones; b) este fenômeno pode ser explicado pelas funções e curto período de vida dos cotilédones.

Pitcairnia L'Hér. (Bromeliaceae): uma nova espécie, P. azouryi Martinelli & Forzza, e observações sobre P. encholirioides L. B. Sm.

Uma nova espécie de Pitcairnia oriunda da costa leste do Brasil é descrita e ilustrada. P. azouryi, pode ser diferenciada das demais espécies brasileiras do gênero por apresentar flores muito desenvolvidas (10-18 cm compr.) e reflexas após a fecundação, lâmina decídua por zona de abscisão 4-6,5 cm acima da bainha, aculeada somente na porção marcescente. Também é apresentada a descrição e ilustração de P. encholirioides L.B.Sm., espécie endêmica do Rio de Janeiro e até então conhecida apenas pela coleção-tipo e por sua diagnose, que não contemplava todos os caracteres relevantes para definir a espécie e são aqui descritos.

Anatomia comparada do pulvino primário de leguminosas com diferentes velocidades de movimento foliar

Os pulvinos, estruturas responsáveis por movimentos foliares, rápidos ou lentos, em resposta a estímulos externos ou endógenos, constituem uma característica marcante das leguminosas. Os ajustes no posicionamento foliar representam um mecanismo eficiente que permite a maximização da fotossíntese em condições adversas. Na literatura disponível, a maioria das informações sobre a estrutura de pulvinos refere-se a poucas espécies de leguminosas, especialmente aquelas que apresentam movimentos rápidos. Neste trabalho é descrita a anatomia do pulvino primário de nove espécies de leguminosas nativas do cerrado com diferentes tipos e velocidades de movimento foliar, buscando identificar padrões e apontar peculiaridades estruturais. O pulvino primário das espécies estudadas apresenta epiderme unisseriada recoberta por cutícula espessa, córtex parenquimático amplo, sistema vascular central e medula reduzida ou ausente. As células do córtex externo são maiores e apresentam conteúdo fenólico, exceto em Zornia diphylla Pers.; no córtex interno, as células são justapostas e não possuem conteúdo fenólico. Os feixes vasculares colaterais são circundados por uma bainha de fibras septadas. O padrão geral de organização anatômica é comum ao pulvino das espécies estudadas, independentemente da subfamília a qual pertencem. As peculiaridades observadas estão possivelmente relacionadas com o tipo e velocidade do movimento foliar.

Anatomia comparada da folha e espata de espécies de Anthurium (Araceae) ocorrentes na Mata Atlântica

São apresentados dados relativos à anatomia da lâmina foliar e espata de nove espécies do gênero Anthurium (seções Urospadix e Leptanthurium). Os indivíduos foram coletados em diversas partes do Brasil e aclimatados no Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro. O objetivo deste estudo foi comparar as características anatômicas da lâmina foliar e da espata, detectando caracteres que sejam potenciais para subsidiar e contribuir aos estudos taxonômicos do gênero Anthurium. Observa-se nas folhas a presença tanto de cutícula lisa quanto estriada, células epidérmicas dispostas ao acaso, estômatos no mesmo nível das demais células da epiderme ou elevados, glândulas epidérmicas e divisões periclinais em células epidérmicas, além de ráfides, drusas, cristais de caroteno e diosmina, parênquima paliçádico na face adaxial da nervura central e bainha de fibras esclerenquimáticas nos feixes. Quanto à espata observa-se cutícula lisa e estriada, células epidérmicas ordenadas de forma paralela, estômatos no mesmo nível das demais células da epiderme ou elevados, glândulas epidérmicas, ráfides, drusas e cristais de natureza flavonoídica; o mesofilo é uniforme, apresentando apenas calotas de fibras associadas aos feixes vasculares, quando não ausentes. As espécies de Anthurium avaliadas mostraram-se distintas quanto à anatomia de folha e espata, mas as análises de agrupamento não permitiram separar espécies de acordo com a respectiva seção. Os resultados indicam ser a espata a estrutura cuja anatomia apresenta maior potencial diagnóstico para segregação de grupos de espécies em Anthurium.

Efeito do exercício aeróbico durante as sessões de hemodiálise na variabilidade da frequência cardíaca e na função ventricular esquerda em pacientes com doença renal crônica

INTRODUÇÃO: Pacientes com doenca renal crônica (DRC) sob tratamento hemodialítico apresentam diminuicao da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) que representa um fator de risco independente para a mortalidade cardíaca, especialmente a morte súbita. OBJETIVO: Avaliar o efeito do exercício aeróbico, realizado durante as sessões de hemodiálise, na VFC e na funcao ventricular esquerda de pacientes portadores de DRC. MÉTODOS: Foram avaliados 22 pacientes randomizados em dois grupos: exercício (n = 11; 49,6 ± 10,6 anos; 4 homens) e controle (n = 11; 43,5 ± 12,8; 4 homens). Os pacientes do grupoexercício foram submetidos a três sessões semanais de exercício aeróbico, realizado nas duas horas iniciais da hemodiálise, durante 12 semanas. Para a análise da VFC e da funcao ventricular esquerda, todos os pacientes foram submetidos aos exames de Holter de 24 horas e ecocardiograma, respectivamente. RESULTADOS: Após 12 semanas de protocolo, nao foi observada diferenca significante em nenhum dos parámetros da VFC nos domínios do tempo e da frequência em ambos os grupos. A fração de ejeção aumentou de modo nao significante nos pacientes do grupo-exercício (67,5 ± 12,6% vs. 70,4 ± 12%) e diminuiu nao significantemente nos pacientes do grupo-controle (73,6 ± 8,4% vs. 71,4 ± 7,6%). CONCLUSÃO: A realizacao de 12 semanas de exercício aeróbico, durante as sessões de hemodiálise, nao modificou a VFC e nao promoveu melhora significante na funcao ventricular esquerda.

Avaliação funcional e morfométrica da regeneração neural em modelo experimental com nervo mediano em ratos

O processo de regeneração neural do modelo experimental em nervo mediano foi estudado em 34 ratos da raça Wistar, os quais foram submetidos à micro-neurorrafia término-terminal, sendo analisada a força de preensão do membro anterior e realizada a biópsia para análise morfométrica dos pós-operatórios 10° (8 ratos), 20° (5), 30° (5), 45° (8) e grupo controle não operado (8). Foi aferida a força negativa de preensão com o membro anterior e morfometricamente analisadas a contagem do número de fibras mielinizadas, seu diâmetro, períme-tro e área bem como espessura da bainha de mielina. O teste paramétrico de análise de variância foi utilizado para avaliação do número de fibras, diâmetro, perímetro e área bem como para as comparações de força e espessura da bainha de mielina entre os diferentes grupos. Uma média de 16,62 g (10°); 45,80 g (20°); 91,20 g (30°) e 106,75 g (45°) demonstrou haver um aumento progres-sivo da força de preensão em cada grupo paralelamente à evolução no tempo (p < 0,05), exceto entre o 45° e grupo controle com média de 116,25 g, o que denota regeneração com resultados similares à normalidade no final do período considerado. Não foram detectadas fibras regeneradas no coto distal do 10o dia pós-operatório e a totalidade das fibras mielinizadas presentes foi desconsiderada por apresentar sinais degenerativos. Embora sem significância, o número de fibras aumentou progressivamente até o 30° dia, reduzindo-se no 45°. Quanto à espessura, diâmetro, perímetro e área, verificou-se diminuição sig-nificativa no 20o dia e progressivo aumento nos grupos posteriores. Embora a força e o número de fibras tenham apresentado correlação fortemente negativa pelo coeficiente de Spearman (r = − 0,87) no grupo controle, não foi possível obter correlação entre os dados morfométricos e teste funcional nos demais gru-pos. Conclui-se que o modelo experimental do nervo mediano é válido para o estudo evolutivo da regeneração neural, no período considerado de 45 dias pós-operatórios, porém os dados morfométricos apenas refletem a evolução morfológica e cronológica do processo de regeneração do modelo experimental, não apresentando correlação direta com a função.

Análise morfométrica da parede arterial após o implante de stent em aorta abdominal de suínos : estudo comparativo entre stents metálicos não recobertos e recobertos com politetrafluoroetileno

O espessamento intimal e a reestenose que ocorrem após os procedimentos de angioplastia transluminal percutânea e/ou o implante de stents representam uma causa freqüente de falência destes procedimentos. O principal achado patológico responsável pela reestenose parece ser a hiperplasia intimal, já que o dispositivo intravascular é resistente ao remodelamento arterial geométrico. O propósito deste estudo é avaliar, através da morfometria digital, o espessamento intimal presente nas regiões da parede arterial imediatamente proximal e distal ao implante de um stent metálico em configuração em “Z “ não recoberto ou recoberto com PTFE. Vinte e cinco suínos de raça mista, com seis a dez semanas de idade, pesando em média 20 kg foram divididos em três grupos. No grupo I, cinco animais foram submetidos à exposição cirúrgica retroperitoneal da aorta abdominal, aortotomia e manipulação com uma bainha introdutora de 12 F. O grupo II incluiu dez animais que foram submetidos ao implante de um stent metálico auto-expansível não recoberto. No grupo III, incluindo também dez animais, foram implantados stents recobertos com PTFE. Após quatro semanas, todos os animais foram sacrificados e o segmento aorto-ilíaco foi removido. Quatro animais foram excluídos do estudo por trombose da aorta (um animal do grupo II e três animais do grupo III). Para a análise morfométrica foram utilizados os testes não paramétricos de Wilcoxon e de Kruskal-Wallis, para as comparações, respectivamente, no mesmo grupo e entre os grupos. Foi adotado o nível de significância de 5% ( p< 0,05). Quando os espécimes da parede arterial, imediatamente proximal e distal aos stents foram comparados, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre as áreas luminal, intimal, média ou índice intimal em cada grupo. Na comparação entre os grupos, as áreas intimal, média e o índice intimal não demonstraram variação estatisticamente significativa. Foram identificadas diferenças entre os grupos quanto às áreas luminais proximais (p = 0,036) e distais (p=0,044). Pelo teste de comparações múltiplas para Kruskal-Wallis (Teste de Dunn) identificou-se diferença significativa entre os grupos I e II. Entretanto, quando estas variáveis foram controladas pelo fator peso (relação área luminal/peso) a diferença não foi mais observada. Concluímos que, após quatro semanas, stents recobertos com PTFE induzem um espessamento intimal justa-stent similar ao observado com stents não recobertos ou com a simples manipulação arterial com uma bainha introdutora. Neste modelo experimental suíno, de curto seguimento, o revestimento com PTFE não foi responsável por adicional espessamento intimal.

Tipos funcionais em vegetação campestre: efeitos de pastejo e adubação nitrogenada

Este estudo objetiva identificar na vegetação campestre, descrita por espécies e tipos funcionais de planta (TFs), respostas a diferentes intensidades de pastejo e níveis de adubação nitrogenada. O experimento, conduzido em Eldorado do Sul, RS, Brasil, avaliou efeitos de adubação nitrogenada (0, 30, 100, 170 e 200 kg N/ha) e de oferta de forragem (4,0; 5,5; 9,0; 12,5 e 14,0 kg de matéria seca de forragem verde por 100 kg de peso vivo de bovinos por dia). As 14 parcelas experimentais foram pastejadas em ciclo de pastejo de 3 dias com 35 dias de intervalo. O levantamento da vegetação, usando quadros de 0,25m2, foi realizado em dois períodos: Na primavera (novembro de 1999) e no verão (janeiro de 2000), foram descritos três quadros e dois quadros por parcela, respectivamente. A descrição da estrutura da vegetação envolveu a identificação de todas as espécies presentes em cada quadro e estimativa de sua abundância-cobertura. Cada espécie identificada no quadro foi então descrita considerando 21 atributos macromorfológicos qualitativos e quantitativos. A análise dos dados, através do aplicativo SYNCSA, objetivou encontrar um subconjunto ótimo de atributos de forma a maximizar a congruência ρ(D;∆), que é uma medida de correlação matricial entre a variação da vegetação (matriz de distâncias D) e do fator considerado (matriz ∆). Na análise, foram consideradas diferentes seqüências de transformação dos dados e escalas de observação. TFs foram identificados como sendo populações de plantas idênticas quanto aos atributos do subconjunto ótimo. A congruência máxima para o fator adubação nitrogenada foi de 0,66 quando os quadros em cada parcela experimental foram agregados e a vegetação foi descrita por TFs definidos pelos seguintes atributos: formato da lâmina, altura da biomassa, persistência, propagação vegetativa, largura da lâmina e resistência da lâmina à tração. Para o fator oferta de forragem, a congruência máxima foi de 0,57, com os quadros também agregados, e os TFs definidos por comprimento da lâmina, altura da biomassa, formato da lâmina, comprimento da bainha, resistência da lâmina a tração, largura da lâmina, tipo de tecido dos caules aéreos e indumento da lâmina. A análise de ordenação permitiu a identificação de TFs que apresentaram respostas, em termos de abundância-cobertura, mais evidentes para cada fator. A composição da vegetação, descrita pelos TFs definidos pelo subconjunto ótimo de atributos, foi comparada entre níveis de cada fator, por análise de variância multivariada com testes de aleatorização. Foram detectadas diferenças significativas para o efeito de adubação nitrogenada (P = 0,025), sendo significativos (α = 0,05) os contrastes entre 0 e 170, 0 e 200, e 30 e 200 kg N/ha. Também foram detectadas diferenças significativas para o efeito de oferta de forragem (P = 0,002), sendo significativos (α = 0,05) os contrastes entre 4,0 e 12,5; 5,5 e 12,5; 4,0 e 9,0 % PV. Não foram significativas as diferenças entre tratamentos, para os dois fatores, quando a composição da vegetação foi descrita por espécies. Conclui-se que os atributos que são ótimos para definição de TFs para um dado fator não necessariamente o serão para outro fator, provavelmente não existindo, portanto, uma classificação de plantas em TFs que seja ótima para qualquer fator ambiental considerado.

Estudo da vascularização e da barreira hemolinfa-neural do sistema nervoso de Megalobulimus abbreviatus (Gastropoda, pulmonata)

A maioria dos gastrópodes apresenta um sistema nervoso central razoavelmente simples, com um número de neurônios que varia entre 50.000 a 200.000. O comportamento das espécies desse grupo apresenta complexidade intermediaria, sendo mais simples do que o de vertebrados e artrópodes, contudo mais complexo e elaborado do que os invertebrados tais como equinodermas e anelídeos. Essas características comportamentais associadas a um sistema nervoso que apresenta neurônios de grande tamanho e de fácil identificação, tornam os componentes desse grupo muito atraentes para a resolução de problemas relacionadas às neurociências. O pulmonado, terrestre da espécie Megalobulimus abbreviatus se enquadra nessas características e tem sido usado como modelo para estudos neurobiológicos. O objetivo desse trabalho foi o de estudar as interações entre o sistema nervoso central e o sistema circulatório dessa espécie. Com o propósito de estabelecer quais são as relações funcionais e anatômicas entre os dois sistemas foram feitos estudos anatômicos, histoquímicos e ultra-estruturais com um traçador eletron-denso. Para o estudo dos componentes vasculares responsáveis pelo aporte sangüíneo do sistema nervoso central foi injetada, na árvore vascular, um mistura de carmim-gelatina e, para identificação dos endotélios, foi usada a técnica histoquímica para a detecção da atividade fosfatase alcalina. O estudo da ultra-estrutura foi realizado por meio de técnica para microscopia eletrônica de transmissão e a permeabilidade foi, testada utilizando lantânio como traçador elétron-denso ou solução de azul tripán. O sistema nervoso central do caracol é irrigado pela aorta anterior, da qual se originam uma série de finas artérias que irrigam os gânglios constituintes do complexo ganglionar subesfogiano. A extremidade distal da aorta anterior origina artérias que irrigam o bulbo bucal, a porção anterior do pé, os gânglios cerebrais, a glândula corpo dorsal e a porção anterior do sistema reprodutor. Não há vasos no tecido nervoso, esses restringem-se à bainha de tecido conjuntivo perigânglionar, onde se arranjam formando alças vasculares que se alojam em interdigitações e imbricações existentes na região limítrofe entre o tecido nervoso e a bainha que envolve os gânglios. Esse arranjo permite um aumento da superfície de contato, reduzindo a distância entre as porções mais profundas dos gânglios e os vasos, otimizando assim, a área de troca. O azul tripán injetado no pé alcançou a bainha que envolve os gânglios nervosos, contudo não penetrou no tecido nervoso. O endotélio vascular, a lâmina basal de espessura variável que envolve o tecido nervoso, e os prolongamentos das células gliais constituem a zona de interface entre a hemolinfa e os neurônios. O lantânio injetado no pé alcançou o tecido conjuntivo da cápsula perineural, entretanto não penetrou no tecido nervoso parando, sua difusão, ao nível da lâmina basal. Nos gânglios preparados por imersão em solução com lantânio coloidal o traçador foi encontrado entre os processos gliais, junto ao lado neural da lamina basal. Esses achados, associados aos resultados obtidos com as injeções de azul tripan, indicam que lâmina basal presente entre a cápsula perineural e o tecido nervoso, limita o tráfego das substâncias em direção ao sistema nervoso central deste caracol.

Uso da cola de fibrina na anastomose nervosa : estudo comparativo experimental, em ratos

A procura de um método que permita um melhor resultado na anastomose de um nervo completamente seccionado é antiga. Há muitos anos a técnica, dita convencional, para aproximação dos cotos afastados do nervo lesado, é realizada com pontos de fios microcirúrgicos. Mais recentemente, a utilização da cola de fibrina tem permitido a adesão de tecidos, como pele, fáscia e outras estruturas anatômicas. O uso da cola de fibrina, na aproximação das extremidades nervosas, tem sido propagada pela indústria como um fato incontestável. No entanto, somente com a realização de estudos comparativos clínicos e laboratoriais tornou-se possível comparar a eficácia da cola de fibrina como agente de reconstituição em lesões de nervos periféricos. Com o objetivo de comprovar essa afirmação foi realizado um trabalho através de uma mensuração nas bainhas de mielina de cotos regenerados de nervos entre diferentes tipos de anastomose nervosas em nervo isquiático de ratos da raça Wistar. Com esse mesmo escopo, foi mensurado o número de axônios em regeneração após o uso dessa cola. Foi utilizada uma amostra de 35 ratos divididos em 03 grupos (A, B e C). No grupo A, 25 ratos foram submetidos à cirurgia com o uso da cola de fibrina para a anastomose nervosa. No grupo B, 05 ratos foram submetidos ao mesmo procedimento; entretanto, ao reparo nervoso acrescentou-se a utilização de dois pontos opostos de mononylon 9-0, usando-se cola de fibrina no seu interior. No terceiro grupo (C), 05 ratos foram submetidos a neurorrafia com 6 a 8 pontos de mononylon 9-0 sem auxílio da cola de fibrina (anastomose nervosa convencional). Os animais foram submetidos a um novo procedimento após 90 dias, quando o nervo isquiático tratado foi retirado e encaminhado para o estudo. Após esse procedimento, os animais foram sacrificados. Cabe esclarecer que os espécimens foram submetidas a uma preparação histológica, sendo avaliados. Para tanto, foi realizada uma mensuração da espessura média da bainha de mielina das fibras regeneradas. Também foi realizada uma medição do número de axônios regenerados em um milímetro quadrado. Com base nesses achados, foram comparados os resultados.

Simulação do comportamento espectral de redes de período longo em fibra óptica

Esta tese é dedicada às redes de período longo, LPG’s, em fibra óptica, escritas por exposição a radiação ultravioleta (UV) ou por exposição a descargas eléctricas, e às suas aplicações em comunicações ópticas e em sistemas sensores. Numa primeira fase estudaram-se os aspectos teóricos fundamentais para a compreensão das LPG, nomeadamente os dois modelos matemáticos propostos na literatura, para a transmissão espectral de uma LPG, o modelo de duas camadas e o modelo de três camadas. Em seguida, estudou-se o deslocamento do comprimento de onda ressonante perante mudanças de parâmetros externos. Aqui, verificou-se que para variações da temperatura no exterior da LPG, o deslocamento do comprimento de onda ressonante é linear. Por outro lado, para variações de índice de refracção exterior, verificou-se que à medida que o índice exterior se aproxima dos valores do índice de refracção da bainha, o comprimento de onda ressonante tende para valores mais baixos. Por último, realizou-se um estudo da transmissão espectral de duas aplicações que envolvem LPG’s, nomeadamente dois tipos de interferómetros e filtros ópticos. Numa segunda fase, foi desenvolvida uma ferramenta de simulação destes modelos, que permitia não só a obtenção dos espectros de transmissão das LPG’s mas também a obtenção das curvas de phase matching em função do período da rede e do comprimento de onda ressonante. A aplicação permitia também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refracção exterior ou da temperatura. Para além disso, essa ferramenta realiza a simulação dos espectros de transmissão de filtros ópticos e de interferómetros de Michelson e de Mach-Zehnder construídos com base em LPG’s. A última fase do trabalho, a componente laboratorial, foi realizada na Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos do INESC Porto, onde foram construídos e testados os dispositivos estudados anteriormente, com o intuito de validar a aplicação desenvolvida. A ferramenta de simulação demonstrou ser capaz de simular de forma adequada os diversos aspectos do comportamento das LPG’s que foram estudados. A comparação dos resultados obtidos permitiu concluir que o modelo mais correcto para o estudo das LPG’s é o modelo de três camadas, o que está de acordo com o esperado.

Investigação numérica do desempenho de um sensor de fibra ótica de índice de refração, baseado em SPR e utilizando COMSOL multiphysics

Esta tese é dedicada aos sensores de fibra ótica especificamente aos sensores baseados no fenómeno de ressonância de plasmão de superfície, SPR (Surface Plasmon Resonance), gerados em fibras óticas com configuração do tipo “D”, para aplicação em sensores refratométricos. Numa primeira parte desta dissertação são descritos os aspetos teóricos fundamentais para a compreensão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície e a sua utilização em sistemas sensores. Estes fenómenos ocorrem na superfície de interface entre metais e outros meios materiais, sendo capazes de afetar as propriedades em reflexão e transmissão de uma onda eletromagnética incidente (feixe luminoso), de uma forma que é fortemente dependente dos meios na proximidade do metal. Assim, a medição das propriedades do feixe luminoso, como por exemplo o comprimento de onda de ressonância com SPR, permite monitorizar esses meios. Numa segunda fase foi implementada a simulação destes modelos, em COMSOL Multiphysics, que permitia não só a obtenção dos espetros de transmissão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície, mas também a obtenção das distribuições do campo elétrico e magnético em função das dimensões do sensor. O COMSOL permitiu também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refração exterior, da espessura do metal, da espessura da bainha e da espessura de outro elemento de elevado índice de refração. A fase seguinte foi verificar que os resultados dos métodos teóricos para os diferentes parâmetros de estudo eram semelhantes aos resultados obtidos no COMSOL. Conclui-se que com este programa é possível criar novos sensores em fibra ótica, baseados em SPR, para melhorar e otimizar os parâmetros de ressonância e sensibilidade do sensor. A última fase do trabalho baseou-se na modelização de uma fibra cuja configuração seja tal que possa criar um pequeno efeito de antena e fazer com que parte da luz seja guiada para o exterior da fibra e possa interatuar com o meio externo para melhor sensibilidade.

Análise do comportamento reológico de pastas de cimento contendo resíduos de pneu para poços de petróleo

The low tenacity presented by the Portland cement pastes used in the oil wells cementation has been motivating several researches with attention focused on alternative materials. Additives have been developed to generate flexible pastes with mechanical resistance capable to support the expansions and retractions of the metallic covering of the wells that submit to the steam injection, technique very used to increase the recovery factor in oil reservoirs with high viscosity. A fresh paste with inadequate rheological behavior may commit the cementation process seriously, involving flaws that affect the performance of the paste substantially in the hardened state. This work proposes the elaboration and the rheological analysis of Portland cement pastes with addition of residues of rubber tire in several proportions, with the aim of minimizing the damages provoked in the hem cementing of these wells. By thermogravimetric analysis, the particles of eraser that go by the sieve of 0,5mm (35 mesh) opening and treated superficially with NaOH solution of 1 mol/L presented appropriate thermal resistance for wells that submit to thermal cyclic. The evaluation of the study based on the results of the rheological analysis of the pastes, complemented by the mechanical analysis, thickening, stability, tenor of free water and filtrate loss, being used as parameter a paste reference, without rubber addition. The results showed satisfactory rheology, passive of few corrections; considerable loss of mechanical resistance (traction and compression), compensated by earnings of tenacity, however with established limits for its application in oil wells; satisfactory stability, free water and thickening time