Indoor air quality assessment of elementary schools in Curitiba, Brazil

The promotion of good indoor air quality in schools is of particular public concern for two main reasons: (1) school-age children spend at least 30% of their time inside classrooms and (2) indoor air quality in urban areas is substantially influenced by the outdoor pollutants, exposing tenants to potentially toxic substances. Two schools in Curitiba, Brazil, were selected to characterize the gaseous compounds indoor and outdoor of the classrooms. The concentrations of benzene, toluene, ethylbenzene, and the isomers xylenes (BTEX); NO2; SO2; O3; acetic acid (HAc); and formic acid (HFor) were assessed using passive diffusion tubes. BTEX were analyzed by gas chromatography-ion trap mass spectrometry and other collected gasses by ion chromatography. The concentration of NO2 varied between 9.5 and 23 μg m-3, whereas SO2 showed an interval from 0.1 to 4.8 μg m-3. Within the schools, BTEX concentrations were predominant. Formic and acetic acids inside the classrooms revealed intermediate concentrations of 1.5 μg m-3 and 1.2 μg m-3, respectively. © Springer Science + Business Media B.V. 2009.

Endurance swimming periodized training in rats

The aim of this study was to develop an experimental protocol for endurance swimming periodization training in rats similar to high performance training in humans, and compare it to continuous training. Three groups of male Wistar rats (90 days old) were allocated to Sedentary Control (SC); Continuous Training (CT); and Periodized Experimental Training (PET) groups. PET and CT trained 5 days/week, over five weeks, CT: continuous training supporting a 5% body mass (bm) load for 40 min/day; PET: training subdivided into basic, specific, and taper periods, with overload changed daily (volume-intensity, continuous, and interval training). Total training overload was quantified (% bm X exercise time in training session) and equalized for the two trained groups. Glucose ([ 3H]2-deoxyglucose) uptake, incorporation to glycogen (synthesis), glucose oxidation (CO 2 production), and lactate production from [U- 14C]glucose by soleus muscle strips incubated in presence of insulin (100μU/mL) were evaluated 48h after the last training session. The load equivalent at 5.5mM blood lactate concentration ([La-5.5]) was determined in the incremental test. Lactate production was similar in all groups. PET presented higher glucose uptake (59%) than SC, and higher glycogen synthesis (51 and 22%) and glucose oxidation (147 and 178%) than SC and CT, respectively. CT presented higher glycogen synthesis rates (23%) than SC. Load [La-5.5] was similar between trained groups and higher than SC. PET presented higher values for glucose metabolism than CT and SC. These results open up new perspectives for studying training methods used in high performance sport through swimming exercise in rats.

Responses of blood lactate concentration in aerobic and anaerobic training protocols at different swimming exercise intensities in rats

A swimming periodized experimental training model in rats in which different training protocols (TP) were classified in aerobic (A) and anaerobic (AN) intensity levels. The purpose of the present study was to verify if the classification of the TP used in the periodized training experimental model presented the blood lactate concentration [La] response adequate to the aerobic and anaerobic intensities levels. Twenty three male Wistar rats were divided into three groups. Two groups of swimming training (continuous, CT, n = 7, and periodized training, PET, n = 7) rats were evaluated during 5 weeks in eight different TP (TP-1 to TP-8) through the analysis of the [La] response. The third group was the sedentary control (SC, n = 9). The TP were classified in five intensity levels, three aerobic (A-1, A-2, A-3) and two anaerobic (AN-1, AN-2). Analysis of variance (ANOVA one-way, P<0.05) indicated significant differences in the [La] among the TP and among the five intensity levels. All TP of the A-2 and A-3 intensity levels differed from the A-1 and AN-1. The A-1 and AN-1 also differed among them. These findings demonstrate that the TP were classified properly at different levels of aerobic and anaerobic intensities, as based on the [La] response in a way similar to that of high performance swimming with humans. The results offer new perspectives for the study of exercise training in swimming rats at different levels intensity for performance or for health.

Propulsive force asymmetry during tethered-swimming

This study aimed to determine whether: i) tethered-swimming can be used to identify the asymmetry during front crawl swimming style; ii) swimmers that perform unilateral breathing present greater asymmetry in comparison to others that use bilateral breathing; iii) swimmers of best performance present smaller asymmetry than their counterparts; iv) repeated front crawl swimming movements influence body asymmetry. 18 swimmers were assessed for propulsive force parameters (peak force, mean force, impulse and rate of force development) during a maximal front crawl tethered-swimming test lasting 2 min. A factorial analysis showed that propulsive forces decreased at the beginning, intermediate and end of the test (p<0.05), but the asymmetries were not changed at different instants of the test. When breathing preference (uni- or bilateral) was analyzed, asymmetry remained unchanged in all force parameters (p>0.05). When performance was considered (below or above mean group time), a larger asymmetry was found in the sub-group of lower performance in comparison to those of best performance (p<0.05). Therefore, the asymmetries of the propulsive forces can be detected using tethered-swimming. The propulsive forces decreased during the test but asymmetries did not change under testing conditions. Although breathing preference did not influence asymmetry, swimmers with best performance were less asymmetric than their counterparts. © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York.

Aerobic and anaerobic performances in tethered swimming

The purpose of this study was to investigate whether the critical force (CritF) and anaerobic impulse capacity (AIC) - estimated by tethered swimming - reflect the aerobic and anaerobic performance of swimmers. 12 swimmers performed incremental test in tethered swimming to determine lactate anaerobic threshold (AnTLAC), maximal oxygen uptake (̇VO2MAX) and force associated with the ̇VO2MAX (i ̇VO2MAX). The swimmers performed 4 exhaustive (tlim) exercise bouts (100, 110, 120 and 130% i ̇VO2MAX) to compute the CritF and AIC (F vs. 1/tlim model); a 30-s all-out tethered swimming bout to determine their anaerobic fitness (ANF); 100, 200, and 400-m time-trials to determine the swimming performance. CritF (57.09±11.77 N) did not differ from AnTLAC (53.96±11.52 N, (P>0.05) but was significantly lower than i ̇VO2MAX (71.02±8.36 N). In addition, CritF presented significant correlation with AnTLAC (r=0.76; P<0.05) and i ̇VO2MAX (r=0.74; P<0.05). On the other hand, AIC (286.19±54.91 N.s) and ANF (116.10±13.66 N) were significantly correlated (r=0.81, p<0.05). In addition, CritF and AIC presented significant correlations with all time-trials. In summary, this study demonstrates that CritF and AIC can be used to evaluate AnTLAC and ANF and to predict 100, 200, and 400-m free swimming. © Georg Thieme Verlag KG Stuttgart . New York.

How narrow is the spectrum of submaximal speeds in swimming?

The purpose of this study was to identify the boundary of submaximal speed zones (i.e., exercise intensity domains) between maximal aerobic speed (S-400) and lactate threshold (LT) in swimming. A 400-m all-out test, a 7 × 200 m incremental step test, and two to four 30-minute submaximal tests were performed by 12 male endurance swimmers (age = 24.5 ± 9.6 years; body mass = 71.3 ± 9.8 kg) to determine S-400, speed corresponding to LT, and maximal lactate steady state (MLSS). S-400 was 1.30 ± 0.09 m·s -1 (400 m-5:08 minutes:seconds). The speed at LT (1.08 ± 0.02 m·s-1; 83.1 ± 2.2 %S-400) was lower than the speed at MLSS (1.14 ± 0.02 m·s-1; 87.5 ± 1.9 %S-400). Maximal lactate steady state occurred at 26 ± 10% of the difference between the speed at LT and S-400. Mean blood lactate values at the speeds corresponding to LT and MLSS were 2.45 ± 1.13 mmol·L-1 and 4.30 ± 1.32 mmol·L-1, respectively. The present findings demonstrate that the range of intensity zones between LT and MLSS (i.e., heavy domain) and between MLSS and S-400 (i.e., severe domain) are very narrow in swimming with LT occurring at 83% S-400 in trained swimmers. Precision and sensitivity of the measurement of aerobic indexes (i.e., LT and MLSS) should be considered when conducting exercise training and testing in swimming. © 2013 National Strength and Conditioning Association.

Hesperidin associated with continuous and interval swimming improved biochemical and oxidative biomarkers in rats

Background: Citrus flavonoids, such as hesperidin, have shown therapeutic properties that improve hyperglycemia and insulin resistance, and decrease blood serum lipids and inflammation. The current investigation studied the effects of hesperidin supplementation associated with continuous and interval swimming on the biochemical parameters (glucose, cholesterol and triglycerides), and oxidative stress markers (TBARS and DPPH) in rats.Methods: The animals (n = 60) were randomly divided in six groups: negative (C) and positive control (CH) for hesperidin supplementation, and continuous or interval swimming without (CS and IS) or with hesperidin supplementation (CSH and ISH). Hesperidin was given by gavage for four weeks (100 mg/kg body mass) before the exercise. Continuous swimming was performed for 50 min with loads from 5% to 8 % of body weight from the first to fourth week, while interval swimming training was performed for 50 min in sessions of 1 min of swimming followed by 2 min of resting, carrying loads from 10% to 15, 20 and 25% from the first to fourth week. At the end of the experiment, blood serum samples were draw to perform analysis of glucose, total cholesterol, HDL-C and triglycerides. Oxidative biomarkers were evaluated by lipid peroxidation (TBARS) and antioxidant capacity assay (DPPH) of the blood serum.Results: There was a continuous decline of serum glucose from C (100%) > CH (97%) > CS (94%) > CSH (91%, p < .05), IS (87%, p < .05) > ISH (80%, p < .05), showing a combined beneficial effect of hesperidin and swimming. Also, continuous or intermittent swimming with hesperidin supplementation lowered total cholesterol (-16%, p < .05), LDL-C (-50%, p < 0.05) and triglycerides (-19%, p < 0.05), and increased HDL-C (48%, p < .05). Furthermore, hesperidin enhanced the antioxidant capacity on the continuous swimming group (183%, p < .05) and lowered the lipid peroxidation on the interval swimming group (-45%, p < .05).Conclusions: Hesperidin supplementation per se, or in combination with swimming exercise protocols, improved the biochemical profile and antioxidant biomarkers evidencing that the use of flavanones may enhance the health benefits promoted by exercise. © 2013 de Oliveira et al.; licensee BioMed Central Ltd.

Noradrenergic neurotransmission within the bed nucleus of the stria terminalis modulates the retention of immobility in the rat forced swimming test

The bed nucleus of the stria terminalis (BNST) is a limbic structure that has a direct influence on the autonomic, neuroendocrine, and behavioral responses to stress. It was recently reported that reversible inactivation of synaptic transmission within this structure causes antidepressant-like effects, indicating that activation of the BNST during stressful situations would facilitate the development of behavioral changes related to the neurobiology of depression. Moreover, noradrenergic neurotransmission is abundant in the BNST and has an important role in the regulation of emotional processes related to the stress response. Thus, this study aimed to test the hypothesis that activation of adrenoceptors within the BNST facilitates the development of behavioral consequences of stress. To investigate this hypothesis, male Wistar rats were stressed (forced swimming, 15 min) and 24 h later received intra-BNST injections of vehicle, WB4101, RX821002, CGP20712, or ICI118,551, which are selective α1, α2, β1, and β2 adrenoceptor antagonists, respectively, 10 min before a 5-min forced swimming test. It was observed that administration of WB4101 (10 and 15 nmol), CGP20712 (5 and 10 nmol), or ICI118,551 (5 nmol) into the BNST reduced the immobility time of rats subjected to forced swimming test, indicating an antidepressant-like effect. These findings suggest that activation of α1, β1, and β2 adrenoceptors in the BNST could be involved in the development of the behavioral consequences of stress. © 2013 Wolters Kluwer Health | Lippincott Williams & Wilkins.

Desenvolvimento de metodologias para a localização de intruso em ambientes indoor

O presente trabalho propõe metodologias para detectar a presença e localizar um intruso em ambientes indoor, 2-D e 3-D, sendo que neste último, utiliza-se um sistema cooperativo de antenas e, em ambos os casos, o sistema é baseado em radares multiestáticos. Para obter uma alta resolução, o radar opera com pulsos UWB, que possuem amplitude espectral máxima em 1 GHz para ambientes 2-D e, pulsos de banda larga com frequências entre 200 MHz e 500 MHz para ambientes 3-D. A estimativa de localização, para os ambientes bidimensionais, é feita pela técnica de otimização Enxame de Partículas - PSO (Particle Swarm Optimization), pelo método de Newton com eliminação de Gauss e pelo método dos mínimos quadrados com eliminação de Gauss. Para o ambiente tridimensional, foi desenvolvida uma metodologia vetorial que estima uma possível região de localização do intruso. Para a simulação das ondas eletromagnéticas se utiliza o método numérico FDTD (Diferenças Finitas no Domínio do Tempo) associado à técnica de absorção UPML (Uniaxial Perfectly Matched Layer) com o objetivo de truncar o domínio de análise simulando uma propagação ao infinito. Para a análise do ambiente em 2-D foi desenvolvido o ACOR-UWB-2-D e para o ambiente 3-D foi utilizado o software LANE SAGS.

Modelo estatístico para aplicações no planejamento de sistemas móveis celulares em ambiente indoor multifontes

O projeto de sistemas de comunicações móveis requer o conhecimento do ambiente em que será implementado. Para tanto, busca-se a exatidão na predição de propagação do sinal através do uso de modelos de predição. O presente trabalho propõe um modelo empírico para a estimativa da intensidade de sinal recebida em ambientes indoor, e que apresentam mais de uma fonte transmissora, utilizando Sistema de Antenas Distribuídas (DAS). O método apresenta uma generalização para o caso de múltiplas fontes, também chamado multifontes, e como caso particular com apenas uma fonte. A modelagem é feita através do uso de radiais partindo de cada transmissor, com o intuito de considerar a variabilidade do sinal em ambientes indoor. Estas várias perturbações no sinal, que causam desvanecimento rápido são caracterizadas através das distribuições estatísticas de desvanecimento. As mais utilizadas como a de Rayleigh, Rice e Nakagami são apresentadas para caracterização do canal, além dessas são calculadas as distribuições recentemente desenvolvidas, de Kappa-mi e Eta-mi. Para a validação do modelo realizaram-se campanhas de medições em um shopping center, que possui um DAS, com o teste em dois ambientes distintos, um supermercado e uma praça de alimentação. As simulações são realizadas no software MATLAB® e o desempenho dos resultados avaliados através do cálculo dos erros absoluto, desvio padrão e erro rms.

Modelo de propagação indoor multi-andar em 2.4 GHz com estimativa de parâmetros de QoS em chamadas VoIP

O advento de novas formas multimídia tem atraído uma clientela exigente, onde preocupação não é somente com o serviço, mas também, com a qualidade que esse serviço pode ser oferecido. As WLAN (Wireless Local Area Networks) tornaram-se a forma mais comum de roteamento de Internet, devido ao seu baixo custo e facilidade de implementação. Para realizar um bom roteamento é necessário um planejamento, utilizando-se modelos. Os modelos de propagação existentes na literatura fazem a predição da intensidade do sinal, mas algumas vezes não contemplam a previsão de um bom serviço. Nesse sentido a presente dissertação propõe-se a elaborar um modelo de propagação empírico indoor multi-andar que não só prediz a potência recebida, mas também faz uma previsão para algumas métricas de QoS (Quality of Service) de chamadas VoIP (Voice over Internet Protocol). Para a elaboração do modelo proposto foram feitas campanhas de medição, em um prédio de dois andares, em pisos distintos mantendo-se a posição do ponto de acesso (PA) fixa. Estudos de geometria analítica para a contagem e agregação de perdas em pisos e paredes. Os resultados do modelo proposto foram comparados com um modelo da literatura que tem um comportamento similar, onde é possível verificar o melhor desempenho do modelo proposto, e para efeito de estudo um andar completamente simulado foi introduzido para avaliação.

Análise de propagação de ondas eletromagnéticas em ambiente indoor: modelo do caminho dominante versus traçado de raios e FDTD

Este trabalho trata de alguns modelos de propagação de ondas eletromagnéticas. Primeiramente, foram analisados modelos relacionados com a predição do sinal eletromagnético em ambientes indoor. Os modelos utilizados neste trabalho foram o Traçado de Raios, Caminho Dominante de Energia (DPM) e o FDTD. Para os dois primeiros modelos foi, utilizado um software comercial e para o método FDTD foi desenvolvido um algoritmo para o qual o sinal é analisado em um ambiente com a mesma geometria utilizada no software. Os resultados, para os pontos de recepção analisados, fornecidos pelos três modelos, são concordantes. Verifica-se a influência dos fenômenos de propagação na intensidade do sinal. A relevância deste trabalho encontra-se no fato de não haver, na literatura pesquisada, trabalhos que comparassem os três modelos de predição mencionados, além de propor temas para pesquisas futuras.

Planejamento de redes de comunicação sem fio para ambiente indoor considerando os efeitos da polarização das antenas: abordagem baseada em medições

Uma das principais aplicações de ondas eletromagnéticas, na atualidade, na área de telecomunicações trata dos enlaces em sistemas móveis sem fio. Sejam estes terrestres (indoor/outdoor) ou via satélites, o projetista do sistema de telecomunicações tem que ser capaz de determinar os sistemas irradiantes, as potências envolvidas, a frequência de operação do sistema, a área de cobertura e os parâmetros de qualidade do serviço. O planejamento das novas redes de comunicações sem fio representa um grande desafio ao incluir serviços cada vez mais avançados com diferentes requisitos de qualidade, suporte a mobilidade, altas taxas de transmissão e capacidades elevadas de tráfego. Os diversos ambientes nos quais essas redes operam, os fenômenos associados produzem diversos efeitos no comportamento do sinal recebido e, consequentemente, uma variação no desempenho do enlace de comunicação entre os pontos de acesso, a rede e os usuários. Por conseguinte, esses efeitos devem ser avaliados corretamente, de tal forma que o dimensionamento da rede atenda aos requisitos de qualidade regulamentados. O presente trabalho objetiva estabelecer uma metodologia para o planejamento de redes de comunicação sem fio para ambientes indoor, considerando os parâmetros de qualidade de serviços e os efeitos da polarização das antenas. Foi proposto um modelo empírico para determinar a área de cobertura desse ambiente a partir de uma abordagem baseada em medições. Como resultado de campanhas de medições, foram identificados os principais parâmetros que interferem nas perdas no enlace de propagação, destacando-se os materiais envolvidos no ambiente bem como os efeitos da polarização das antenas transmissora, entre outros. Tais efeitos, avaliados corretamente, permitirão ao projetista da rede, de uma forma crítica e com base em dados obtidos em campo, definir a melhor configuração de parâmetros e critérios de projeto para a implantação de uma rede móvel de acesso sem fio. As medições para determinação dos parâmetros de cobertura e de qualidade de serviços foram realizadas no prédio do Laboratório de Engenharia Elétrica e de Computação e no prédio de aulas do Instituto de Tecnologia da Universidade Federal do Pará. Nas campanhas de medição foram utilizadas algumas frequências, escolhidas devido à importância dos serviços disponibilizados: 2,4 GHz - redes locais sem fio (WLAN’s); 3,5 GHz - Wimax licenciado; 5,85 GHz - Wimax livre e 10 GHz (a faixa de 9,8 a 10 GHz não está ainda regulamentada, de 10 - 10,15 GHz-radioamador (Resolução Anatel, Nº 452/2006 - D.O.U. de 20.12.2006) ou serviços de comunicações multimídias (SCM) para sistemas em banda larga). Os principais resultados obtidos com o modelo proposto foram avaliados e comparados com os principais modelos da literatura e mostraram que a metodologia adotada para o planejamento de redes de comunicação sem fio em ambientes indoor teve um bom desempenho.

Planejamento de redes de comunicação sem fio para ambientes indoor considerando aplicações multimídia: abordagem híbrida - simulação e medição

As tecnologias wireless vêm evoluindo de forma rápida nas últimas décadas, pois são uma eficiente alternativa para transmissão de informações, sejam dados, voz, vídeos e demais serviços de rede. O conhecimento do processo de propagação dessas informações em diferentes ambientes é um fator de grande importância para o planejamento e o desenvolvimento de sistemas de comunicações sem fio. Devido ao rápido avanço e popularização dessas redes, os serviços oferecidos tornaram-se mais complexos e com isso, necessitam de requisitos de qualidades para que sejam ofertados ao usuário final de forma satisfatória. Devido a isso, torna-se necessário aos projetistas desses sistemas, uma metodologia que ofereça uma melhor avaliação do ambiente indoor. Essa avaliação é feita através da análise da área de cobertura e do comportamento das métricas de serviços multimídia em qualquer posição do ambiente que está recebendo o serviço. O trabalho desenvolvido nessa dissertação objetiva avaliar uma metodologia para a predição de métricas de qualidade de experiência. Para isso, foram realizadas campanhas de medições de transmissões de vídeo em uma rede sem fio e foram avaliados alguns parâmetros da rede (jitter de pacotes/frames, perda de pacotes/frames) e alguns parâmetros de qualidade de experiência (PSNR, SSIM e VQM). Os resultados apresentaram boa concordância com os modelos da literatura e com as medições.

Two species of swimming crabs of the genus Achelous (Crustacea, Brachyura): environmental requirements determining the niche

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)