Análise da distribuição espacial da malária na Amazônia brasileira : enfoque municipal

Neste trabalho analisa-se a distribuição espacial da malária em nível municipal, na Amazônia brasileira utilizando-se técnicas de análise exploratória espacial e modelagem espacial. Na modelagem espacial foram utilizados o modelo de peso de evidências implementado num sistema de informações geográficas (ArcView) e modelos de regressão espacial. Os resultados mostram que existem: autocorrelação espacial da incidência da malária, determinantes ambientais da malária e diferenças na determinação e na distribuição doença por vivax e falciparum nas diversas regiões da Amazônia. Os resultados da análise foram discutidos vis à vis sua utilização para o controle da malária.

Padrões de consumo alimentar e índice de massa corporal nas regiões nordeste e sudeste do Brasil

O presente estudo avaliou os padrões de consumo alimentar entre adultos brasileiros e a sua associação com o Índice de Massa Corporal (IMC). Em 1996/1997, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), coletou dados antropométricos, de consumo alimentar e socioeconômicos de 9351 indivíduos entre 20 e 60 anos, moradores das áreas urbanas e rurais das regiões Nordeste e Sudeste do Brasil. Através da análise de componentes principais foram identificados os padrões de consumo alimentar. A associação entre os padrões de consumo alimentar e o IMC foi avaliado através de regressão linear. A prevalência de obesidade (IMC >= 30 kg/rn2) foi de 2,7% entre homens moradores das áreas rurais e em torno de 8,0% para os moradores da área urbana, em ambas as regiões. Entre as mulheres, esta prevalência na área rural foi de 6,5% no Nordeste, 14,3% no Sudeste e em torno de 12% nas áreas urbanas. A prevalência de sobrepeso (IMC>= 25 kg/m2) na área rural foi, aproximadamente, 20,0%para o sexo masculino e 24,0% para o sexo feminino, ficando ao redor de 30% nas áreas urbanas. Identificou-se três padrões de consumo: o padrão 1 (misto), com o consumo de quase todos os alimentos, o padrão 2, um padrão a base de arroz, farinha e feijão, composição característica da dieta tradicional do brasileiro, e o padrão 3, onde poucos alimentos explicaram a variação de consumo, contudo, estes alimentos variaram nas quatro áreas. Ajustando-se para idade, renda, escolaridade e atividade física, o padrão misto associou-se positivamente com o IMC (p<0,003), exceto no Sudeste rural (p=016). A dieta tradicional no Sudeste rural (p=0,007) e o padrão 3, composto por tubérculos, farinha e carne, no Nordeste urbano (p=O,0004), associaram-se negativamente com o IMC. Concluiu-se que o padrão misto se associou positivamente ao IMC, sugerindo que o consumo calórico total, mais do que o padrão da dieta, explicaria o aumento da obesidade observado no Brasil.

Utilização de indicadores de resultados para a avaliação da qualidade em hospitais de Agudos : mortalidade hospitalar após cirurgia de revascularização do miocárdio em hospitais brasileiros

Não tem sido frequentes no Brasil estudos de avaliação da qualidade dos serviços de saúde. Tem sido adotado entendimento de qualidade como o grau em que processo de assistência aumenta a probabilidade de resultados favoráveis e diminui a probabilidade de resultados desfavoráveis, dado o estado do conhecimento médico. Indicadores de resultados de efeitos adversos do processo de assistência costumam ser empregados e, entre eles, para aquelas condições e procedimentos onde óbitos ocorrem com frequência, estão as taxas de mortalidade hospitalar. Entre esses procedimentos inclui-se a cirurgia de revascularizaçäo do miocárdio. Apesar de frequentes na literatura, particularmente norte-americana, não há estudos de escala realizados no Brasil. Para estudos deste tipo bases de dados administrativas tem sido empregadas. No Brasil recentemente tem sido exploradas as potencialidades dos bancos de dados do Sistema de Informações Hospitalares do Sistema Único de Saúde do Ministério da Saúde (SIH-SUS) em diversos estudos. Como há registro de óbitos hospitalares no sistema é possível utilizá-lo para a obtenção de dados sobre mortalidade hospitalar. Os bancos de dados do SIH-SUS de 1996 a 1998 foram integrados e as variáveis disponíveis no banco obtido examinadas quanto a possibilidade de inclusão do estudo descritivo de características da cirurgia coronária no país. Foram identificadas aquelas variáveis que poderiam ser utilizadas para proceder algum grau de ajuste de risco para os casos atendidos pelos diferentes hospitais. Para que se obtivesse uma comparação do comportamento do ajuste obtido com essas variáveis com modelos mais completos que incorporassern mais variáveis, inclusive variáveis clínicas, foram estudadas para o mesmo período, as internações realizadas no Hospital Universitário Pedro Ernesto da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, utilizando dados de banco específico do Serviço de Cirurgia Cardíaca. Além do estudo descritivo foram desenvolvidos para os casos deste hospital modelos de regressão logística incorporando variáveis pré-operatórias e com as variáveis disponíveis no SIH-SUS para avaliar as diferentes capacidades de ajuste de risco. Após a escolha de um modelo de risco com maior capacidade de ajuste, foram calculadas as taxas de mortalidade hospitalar e obtidos os valores de taxas esperadas após o ajuste de risco. Os hospitais forma ordenados de acordo com as razões entre as taxas observadas e esperadas e identificados aqueles hospitais que apresentavam razões estatisticamente significativas superiores e inferiores a média nacional. Estudou-se também o efeito do volume de casos sobre a mortalidade hospitalar. Foram obtidas informações de 41.989 cirurgias codificadas como cirurgia coronária com circulação extracorpórea realizadas em 131 hospitais brasileiros, em 22 unidades da federaçâo. A taxa anual por 100000 habitantes foi de 8,7 para o Brasil, com São Paulo apresentando taxa de 16,6. Para efeitos de comparação a taxa em anos em torno de 1997 foi de 144,5 nos EUA, 54,4 no Canadá, 90,0 na Austrália e 31,5 em Portugal. A taxa de mortalidade no período foi de 7,2 % (EUA, 2,8%; Canadá, 2,5%: França, 3,2%). A maioria de pacientes operados foi do sexo masculino (67,5%) e a idade média foi de 59,9 anos.

Avaliação in vitro da variação do torque de remoção de parafusos para fixação de pilares protéticos submetidos a ciclos de parafusamento e desparafusamento

O afrouxamento dos parafusos protéticos é descrito na literatura como uma das complicações mais frequentes das próteses sobre implantes. Durante sua confecção, os profissionais sentem necessidade de remover várias vezes as próteses e/ou componentes protéticos, soltando e re-apertando os parafusos repetidamente. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do torque de remoção de parafusos de fixação de pilares protéticos a implantes osteointegráveis após sucessivos ciclos de parafusamento e desparafusamento. Outro objetivo foi avaliar a influência do hexágono da base do pilar no torque de remoção dos parafusos. Para isso, foram utilizados 20 implantes de plataforma regular com hexágono externo e 20 pilares protéticos sextavados, que foram parafusados aos implantes com um parafuso de titânio, aplicando-se a este um torque de 32Ncm, por meio de um torquímetro digital. Os conjuntos implante/pilar/parafuso foram divididos em dois grupos: (1) pilares cujo hexágono da base foram removidos e (2) pilares convencionais, com hexágono na base. Cada conjunto recebeu uma restauração provisória e foi submetido a ciclagem mecânica por 15 minutos. Depois, os parafusos foram removidos, medindo-se o torque de remoção. Esta sequência foi repetida dez vezes e então o parafuso foi trocado por outro sem uso, e mais um ciclo foi realizado. Uma análise de regressão linear demonstrou nos dois grupos uma queda do torque de remoção do parafuso ao longo dos repetidos ciclos de inserção/remoção. A comparação entre os coeficientes da regressão nos dois grupos não revelou diferença entre eles. Também não houve diferença entre as médias das 5 últimas repetições e o 11 ciclo, com o parafuso novo. Concluiu-se que (1) repetidos parafusamentos e desparafusamentos promoveram a diminuição progressiva do torque de remoção dos parafusos, (2) a troca do parafuso por outro sem uso após dez ciclos de inserção/remoção não aumentou sua resistência ao afrouxamento, e (3) a remoção do hexágono da base do pilar protético não exerceu nenhum efeito sobre o torque de remoção do parafuso.

Impacto da campanha de vacinação para influenza em uma empresa

A influenza é uma das doenças respiratórias agudas mais prevalentes e importante causa de absenteísmo e presenteísmo. Entretanto, a eficácia vacinal para influenza pode alcançar 80% quando há elevada correspondência entre cepas vacinais e circulantes. Por este motivo, a empresa há anos promove campanha de vacinação, contudo, sem estimar sua efetividade (eficácia na redução da carga da doença) e o impacto econômico (produtividade) para o aprimoramento de sua política de saúde ocupacional. Considerou-se que a efetividade da campanha seria determinada pela eficácia vacinal previamente demonstrada em estudos randomizados, pelo grau de acurácia diagnóstica ou de triagem dos casos, pelo nível de adesão do profissional de saúde ao registro no prontuário e do paciente ao informar a ocorrência dos sintomas e pela cobertura vacinal alcançada. Com os objetivos de avaliar a efetividade e impacto econômico da campanha de vacinação para influenza, optou-se por um desenho estudo observacional de coorte histórico com características de estudo de intervenção baseado em dados históricos da campanha de 2008 e informações individuais sobre a frequência de sintomas respiratórios e absenteísmo, idade, gênero, função (administrativa e operacional) e renda, comorbidades relevantes e tabagismo, obtidas mediante revisão de prontuário dos 12 meses subsequentes, comparadas entre os grupos de vacinados e não-vacinados (qui-quadrado e test t) e analisadas por regressão logística, e estimada a fração prevenível (proporção de episódios potenciais de influenza evitados pela vacinação). Foram analisados os prontuários de 2.425 trabalhadores (1.651 não-vacinados e 754 vacinados) correspondendo à cobertura de 31,1%. A prevalência de influenza observada foi de 10,4% e a vacinação foi efetiva entre os trabalhadores (RR=0,51; IC95% 39-67), quando considerados os sintomas de alta probabilidade de influenza. A fração prevenível foi 0,09 (9 casos evitados a cada 100 trabalhadores vacinados). A campanha de vacinação foi mais efetiva e provocou maior impacto econômico entre os trabalhadores em regime operacional.

Effects of self energy of the ions on the double layer structure and properties at the dielectric interface

Although numerous theoretical efforts have been put forth, a systematic, unified and predictive theoretical framework that is able to capture all the essential physics of the interfacial behaviors of ions, such as the Hofmeister series effect, Jones-Ray effect and the salt effect on the bubble coalescence remain an outstanding challenge. The most common approach to treating electrostatic interactions in the presence of salt ions is the Poisson-Boltzmann (PB) theory. However, there are many systems for which the PB theory fails to offer even a qualitative explanation of the behavior, especially for ions distributed in the vicinity of an interface with dielectric contrast between the two media (like the water-vapor/oil interface). A key factor missing in the PB theory is the self energy of the ion.

In this thesis, we develop a self-consistent theory that treats the electrostatic self energy (including both the short-range Born solvation energy and the long-range image charge interactions), the nonelectrostatic contribution of the self energy, the ion-ion correlation and the screening effect systematically in a single framework. By assuming a finite charge spread of the ion instead of using the point-charge model, the self energy obtained by our theory is free of the divergence problems and gives a continuous self energy across the interface. This continuous feature allows ions on the water side and the vapor/oil side of the interface to be treated in a unified framework. The theory involves a minimum set of parameters of the ion, such as the valency, radius, polarizability of the ions, and the dielectric constants of the medium, that are both intrinsic and readily available. The general theory is first applied to study the thermodynamic property of the bulk electrolyte solution, which shows good agreement with the experiment result for predicting the activity coefficient and osmotic coefficient.

Next, we address the effect of local Born solvation energy on the bulk thermodynamics and interfacial properties of electrolyte solution mixtures. We show that difference in the solvation energy between the cations and anions naturally gives rise to local charge separation near the interface, and a finite Galvani potential between two coexisting solutions. The miscibility of the mixture can either increases or decreases depending on the competition between the solvation energy and translation entropy of the ions. The interfacial tension shows a non-monotonic dependence on the salt concentration: it increases linearly with the salt concentration at higher concentrations, and decreases approximately as the square root of the salt concentration for dilute solutions, which is in agreement with the Jones-Ray effect observed in experiment.

Next, we investigate the image effects on the double layer structure and interfacial properties near a single charged plate. We show that the image charge repulsion creates a depletion boundary layer that cannot be captured by a regular perturbation approach. The correct weak-coupling theory must include the self-energy of the ion due to the image charge interaction. The image force qualitatively alters the double layer structure and properties, and gives rise to many non-PB effects, such as nonmonotonic dependence of the surface energy on concentration and charge inversion. The image charge effect is then studied for electrolyte solutions between two plates. For two neutral plates, we show that depletion of the salt ions by the image charge repulsion results in short-range attractive and long-range repulsive forces. If cations and anions are of different valency, the asymmetric depletion leads to the formation of an induced electrical double layer. For two charged plates, the competition between the surface charge and the image charge effect can give rise to like- charge attraction.

Then, we study the inhomogeneous screening effect near the dielectric interface due to the anisotropic and nonuniform ion distribution. We show that the double layer structure and interfacial properties is drastically affected by the inhomogeneous screening if the bulk Debye screening length is comparable or smaller than the Bjerrum length. The width of the depletion layer is characterized by the Bjerrum length, independent of the salt concentration. We predict that the negative adsorption of ions at the interface increases linearly with the salt concentration, which cannot be captured by either the bulk screening approximation or the WKB approximation. For asymmetric salt, the inhomogeneous screening enhances the charge separation in the induced double layer and significantly increases the value of the surface potential.

Finally, to account for the ion specificity, we study the self energy of a single ion across the dielectric interface. The ion is considered to be polarizable: its charge distribution can be self-adjusted to the local dielectric environment to minimize the self energy. Using intrinsic parameters of the ions, such as the valency, radius, and polarizability, we predict the specific ion effect on the interfacial affinity of halogen anions at the water/air interface, and the strong adsorption of hydrophobic ions at the water/oil interface, in agreement with experiments and atomistic simulations.

The theory developed in this work represents the most systematic theoretical technique for weak-coupling electrolytes. We expect the theory to be more useful for studying a wide range of structural and dynamic properties in physicochemical, colloidal, soft-matter and biophysical systems.

Influência do sistema de cimentação e do modo de ativação na resistência ao push-out de pinos de fibra de vidro

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tipo de sistema de cimentação (condicionamento ácido total ou autoadesivo), do modo de ativação (autoativado ou dual), do terço do conduto radicular (cervical, médio ou apical) e da espessura do filme de cimento sobre a resistência de união de pinos de fibra de vidro cimentados em dentes humanos. Quarenta raízes foram incluídas em resina epóxi, submetidas a tratamento endodôntico e obturadas com guta percha e cimento endodôntico sem eugenol. Decorridos sete dias, os condutos foram preparados a uma profundidade de 10mm com brocas padronizadas do sistema dos pinos de fibra (WhitePost DC #2) e aleatoriamente divididos em 4 grupos, conforme o sistema de cimentação e o modo de ativação: (G1) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus (condicionamento ácido total), ativação dual, (G2) RelyX ARC/Adper Scotchbond Multi-Purpose Plus, autoativado, (G3) RelyX U100 (autoadesivo), dual e (G4) RelyX U100, autoativado. Após uma semana, cada raiz foi seccionada em máquina de corte, originando 6 fatias de 1 mm de espessura (n=60). Antes do ensaio de push-out cada fatia foi fotografada em ambas as faces, para determinação do raio dos pinos e da espessura do filme de cimento. Após o ensaio mecânico, novas imagens foram capturadas para determinação do modo de falha. Para automatizar a determinação da espessura de cimento, foi desenvolvida uma macro no software KS 400. Os dados foram estatisticamente analisados com ANOVA 3 fatores (resistência de união) e teste de Kruskall-Wallis (espessura do cimento). Comparações múltiplas foram realizadas com o teste Student-Newman-Keuls. Análise de regressão, modelo linear, foi empregada para verificar a correlação entre espessura do cimento e resistência de união. Todos os testes foram aplicados com α = 0,05. O fator cimento exerceu influência significativa para a resistência de união (p = 0,0402): o RelyX U100 apresentou a maior média. A ativação dual elevou os valores de resistência de união em comparação ao modo quimicamente ativado (p < 0,0001). Houve diferenças significantes entre os grupos, sendo G1 (22,4 4,0 MPa) > G3 (20,4 3,6 MPa) > G4 (17,8 5,2 MPa) > G2 (13,5 4,3 MPa). O terço do conduto não exerceu influência significativa sobre a resistência adesiva (p = 0,4749). As espessuras dos filmes de cimento foram estatisticamente diferentes nos diferentes terços: cervical (102 45 m) > médio (75 29 m) > apical (52 28m). Não foi observada forte correlação entre os valores de espessura e os de resistência ao push-out (r = - 0,2016, p = 0,0033). O tipo de falha predominante foi a mista, exceto para o G2, que apresentou 74% das falhas na interface cimento-pino. Dessa forma, o cimento autoadesivo apresentou melhor desempenho que o convencional, e ambos os sistemas duais, sobretudo o RelyX ARC, apresentaram dependência da fotoativação para atingirem maiores valores de resistência de união.

Caracterização físico-química e avaliação dos níveis de elementos-traço em sedimentos de manguezais das baías da Ilha Grande e de Sepetiba, RJ, por metodologias de digestão ácida assistidas por micro-ondas

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar dois métodos de extração de elementos-traço em sedimentos que são assistidos por radiação micro-ondas. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais em um manguezal localizado na baía da Ilha Grande e em três manguezais localizados na baía de Sepetiba, RJ. As amostras de sedimentos coletadas foram secas, destorroadas e peneiradas. Sub-amostras foram submetidas a análises de caracterização física e química. Os métodos de extração de elementos-traço comparados foram o EPA-3051A e o método água régia assistido por micro-ondas. Os elementos-traço analisados foram: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn. As concentrações dos elementos-traço nos extratos produzidos foram determinadas por FAAS (Espectrometria de absorção atômica com chama). Foram encontradas nos sedimentos dos manguezais estudados concentrações acima dos níveis estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/2004 para os elementos-traço: Cd, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que as capacidades de extração de elementos-traço dos métodos EPA-3051A e água régia assistido por micro-ondas variam em função das características físico-químicas dos sedimentos. A análise estatística pela técnica de regressão linear simples mostrou que as duas metodologias são estatisticamente similares apenas para o Cr e os valores dos coeficientes de determinação (R2) obtidos obedeceram à seqüência: Cu > Pb > Zn > Ni > Cr > Cd. Na análise pela técnica estatística de regressão linear múltipla ocorreram melhorias estatisticamente significativas nos coeficientes de determinação quando foram incluídas as seguintes variáveis independentes: potencial redox e fósforo total para o Cd, argila para o Cr, areia para o Ni e fósforo total para o Pb e para o Zn

Generalizations and extensions of the Fokker-Planck-Kolmogorov equations

The problem of determining probability density functions of general transformations of random processes is considered in this thesis. A method of solution is developed in which partial differential equations satisfied by the unknown density function are derived. These partial differential equations are interpreted as generalized forms of the classical Fokker-Planck-Kolmogorov equations and are shown to imply the classical equations for certain classes of Markov processes. Extensions of the generalized equations which overcome degeneracy occurring in the steady-state case are also obtained.

The equations of Darling and Siegert are derived as special cases of the generalized equations thereby providing unity to two previously existing theories. A technique for treating non-Markov processes by studying closely related Markov processes is proposed and is seen to yield the Darling and Siegert equations directly from the classical Fokker-Planck-Kolmogorov equations.

As illustrations of their applicability, the generalized Fokker-Planck-Kolmogorov equations are presented for certain joint probability density functions associated with the linear filter. These equations are solved for the density of the output of an arbitrary linear filter excited by Markov Gaussian noise and for the density of the output of an RC filter excited by the Poisson square wave. This latter density is also found by using the extensions of the generalized equations mentioned above. Finally, some new approaches for finding the output probability density function of an RC filter-limiter-RC filter system driven by white Gaussian noise are included. The results in this case exhibit the data required for complete solution and clearly illustrate some of the mathematical difficulties inherent to the use of the generalized equations.

Aspectos evolutivos da depressão pós-parto e fatores associados

A depressão pós-parto (DPP) é uma condição prevalente que afeta globalmente as mulheres puérperas. Uma hipótese evolutiva aborda a depressão, e consequentemente a DPP, como uma resposta proveniente da evolução do comportamento humano ao longo da História, através da seleção natural. A teoria do investimento parental sugere que os pais não investem automaticamente em toda prole; o investimento é direcionado para que o sucesso reprodutivo seja máximo. No caso de os riscos superarem os benefícios reprodutivos, sintomas de depressão se desenvolvem como sinal de alerta. O objetivo do estudo foi identificar fatores associados à DPP que fossem compatíveis com a teoria do investimento parental. Estudo transversal realizado com 811 mães de lactentes até cinco meses de idade, no município do Rio de Janeiro. A presença de DPP foi definida com base no escore da Escala de Edinburgh (EPDS). Fatores potencialmente associados à DPP foram analisados através de regressão logística com ajuste para fatores de confundimento. Os fatores significativamente associados à DPP foram: apoio social inadequado (OR 3,38; IC 95% 2,32-4,94), baixa escolaridade (OR 2,82; IC 95% 1,69-4,70), violência física entre parceiros íntimos na gestação (OR 2,33; IC 95% 1,56-3,47), idade materna inferior a 35 anos (OR 2,20; IC 95% 1,05-4,64), falta de companheiro (OR 1,90; IC 95% 1,16-3,12), internações durante a gestação (OR 1,87; IC 95% 1,12-3,14) e prematuridade do recém-nascido (OR 1,87; IC 95% 1,02-3,42). Em suma, identificamos alguns fatores associados à DPP que podem ser úteis no rastreamento e acompanhamento de mulheres de risco. Alguns dos fatores associados à DPP podem ser explicados através das hipotéses evolutivas contempladas neste estudo. Entretanto, os achados encontrados não são suficientes para esgotar o conhecimento referente a esta questão. Futuras pesquisas devem focar em diferentes abordagens desta condição e acompanhamento das consequências para as mulheres e suas famílias.

Um estudo da atenção primária à saúde mediante o indicador: Internações por condições sensíveis à atenção ambulatorial (CSAA)

A Atenção Primária à Saúde - APS é reconhecida como o nível fundamental e porta de entrada do sistema de atenção à saúde, sendo o lugar adequado onde pode ser atendida e resolvida a maior parte dos problemas de saúde. É considerada pela OMS como a principal proposta de modelo assistencial. Essa importância da APS leva a necessidade de pesquisas avaliativas dos seus resultados para adequação e melhoria de políticas e planos de ação delineados em relação à mesma. Pesquisas internacionais e nacionais são realizadas, nas quais indicadores relativos às atividades hospitalares estão sendo empregados com o objetivo de medir resultados como efetividade e acesso da APS. Um desses indicadores, desenvolvido por John Billings da Universidade de Nova York, na década de 90, consiste nas condições pelas quais as internações hospitalares por Condições Sensíveis à Atenção Ambulatorial (CSAA) deveriam ser evitadas caso os serviços da APS fossem efetivos e acessíveis. Utilizando-se o SIH-AIH/2008 e a lista brasileira de Internações por Condições Sensíveis a Atenção Primária, publicada em 2008, a proposta do presente trabalho é a de estudar os cuidados primários à saúde baseando-se nas ICSAA, na área urbana da cidade de Juiz de Fora-MG. Buscou-se responder sobre os efeitos que ocorrem nessas internações a partir das características individuais dos pacientes, das características das Unidades Básicas de Saúde-UBS (infraestrutura, produção e modelos assistenciais) e das condições sócio-econômicas/ambientais das áreas cobertas por UAPS e descobertas (sem UAPS), com a utilização de modelos multiníveis logísticos com intercepto aleatório. Buscou-se conhecer, também, a distribuição espacial das taxas padronizadas por idade das ICSAA nessas áreas e suas associações com as variáveis contextuais, utilizando-se ferramentas da análise espacial. Os resultados do presente trabalho mostraram que a porcentagem de internações por CSAA, foi de 4,1%. Os modelos assistenciais ESF e o Modelo Tradicional, base da organização da atenção primária no Brasil, não apresentaram no município, impacto significativo nas ICSAA, somente na forma de áreas descobertas tendo como referência as áreas cobertas. Também não foram significativas as variáveis de infraestrutura e produção das UAPS. Os efeitos individuais (idade e sexo) nas ICSAA foram significativos, apresentando probabilidades de significância menores que 1%, o mesmo acontecendo com o Índice de Desenvolvimento Social-IDS, que contempla as condições sociais, econômicas e ambientais das áreas analisadas. A distribuição espacial das taxas padronizadas por idade apresentou padrão aleatório e os testes dos Multiplicadores de Lagrange não foram significativos indicando o modelo de regressão clássico (MQO) como adequado para explicar as taxas em função das variáveis contextuais. Para a análise conjunta das áreas cobertas e descobertas foram fatores de risco: a variável econômica (% dos domicílios com renda até 2 SM), áreas descobertas tendo como referência as áreas cobertas e a região nordeste do município. Para as áreas cobertas as variáveis de produção das UAPS, econômica e a região nordeste apresentaram como fator de risco para as taxas de internação por CSAA.

Quantum Mechanics Studies of Fuel Cell Catalysts and Proton Conducting Ceramics with Validation by Experiment

We carried out quantum mechanics (QM) studies aimed at improving the performance of hydrogen fuel cells. This led to predictions of improved materials, some of which were subsequently validated with experiments by our collaborators.

In part I, the challenge was to find a replacement for the Pt cathode that would lead to improved performance for the Oxygen Reduction Reaction (ORR) while remaining stable under operational conditions and decreasing cost. Our design strategy was to find an alloy with composition Pt3M that would lead to surface segregation such that the top layer would be pure Pt, with the second and subsequent layers richer in M. Under operating conditions we expect the surface to have significant O and/or OH chemisorbed on the surface, and hence we searched for M that would remain segregated under these conditions. Using QM we examined surface segregation for 28 Pt₃M alloys, where M is a transition metal. We found that only Pt₃Os and Pt₃Ir showed significant surface segregation when O and OH are chemisorbed on the catalyst surfaces. This result indicates that Pt₃Os and Pt3Ir favor formation of a Pt-skin surface layer structure that would resist the acidic electrolyte corrosion during fuel cell operation environments. We chose to focus on Os because the phase diagram for Pt-Ir indicated that Pt-Ir could not form a homogeneous alloy at lower temperature. To determine the performance for ORR, we used QM to examine all intermediates, reaction pathways, and reaction barriers involved in the processes for which protons from the anode reactions react with O₂ to form H₂O. These QM calculations used our Poisson-Boltzmann implicit solvation model include the effects of the solvent (water with dielectric constant 78 with pH 7 at 298K). We found that the rate determination step (RDS) was the O_ad hydration reaction (O_ad + H₂O_ad -> OH_ad + OH_ad) in both cases, but that the barrier for pure Pt of 0.50 eV is reduced to 0.48 eV for Pt₃Os, which at 80 degrees C would increase the rate by 218%. We collaborated with the Pu-Wei Wu’s group to carry out experiments, where we found that the dealloying process-treated Pt2Os catalyst showed two-fold higher activity at 25 degrees C than pure Pt and that the alloy had 272% improved stability, validating our theoretical predictions.

We also carried out similar QM studies followed by experimental validation for the Os/Pt core-shell catalyst fabricated by the underpotential deposition (UPD) method. The QM results indicated that the RDS for ORR is a compromise between the OOH formation step (0.37 eV for Pt, 0.23 eV for Pt_2ML/Os core-shell) and H₂O formation steps (0.32 eV for Pt, 0.22 eV for Pt_2ML/Os core-shell). We found that Pt_2ML/Os has the highest activity (compared to pure Pt and to the Pt₃Os alloy) because the 0.37 eV barrier decreases to 0.23 eV. To understand what aspects of the core shell structure lead to this improved performance, we considered the effect on ORR of compressing the alloy slab to the dimensions of pure Pt. However this had little effect, with the same RDS barrier 0.37 eV. This shows that the ligand effect (the electronic structure modification resulting from the Os substrate) plays a more important role than the strain effect, and is responsible for the improved activity of the core- shell catalyst. Experimental materials characterization proves the core-shell feature of our catalyst. The electrochemical experiment for Pt_2ML/Os/C showed 3.5 to 5 times better ORR activity at 0.9V (vs. NHE) in 0.1M HClO₄ solution at 25 degrees C as compared to those of commercially available Pt/C. The excellent correlation between experimental half potential and the OH binding energies and RDS barriers validate the feasibility of predicting catalyst activity using QM calculation and a simple Langmuir–Hinshelwood model.

In part II, we used QM calculations to study methane stream reforming on a Ni-alloy catalyst surfaces for solid oxide fuel cell (SOFC) application. SOFC has wide fuel adaptability but the coking and sulfur poisoning will reduce its stability. Experimental results suggested that the Ni4Fe alloy improves both its activity and stability compared to pure Ni. To understand the atomistic origin of this, we carried out QM calculations on surface segregation and found that the most stable configuration for Ni₄Fe has a Fe atom distribution of (0%, 50%, 25%, 25%, 0%) starting at the bottom layer. We calculated that the binding of C atoms on the Ni4Fe surface is 142.9 Kcal/mol, which is about 10 Kcal/mol weaker compared to the pure Ni surface. This weaker C binding energy is expected to make coke formation less favorable, explaining why Ni₄Fe has better coking resistance. This result confirms the experimental observation. The reaction energy barriers for CHx decomposition and C binding on various alloy surface, Ni₄X (X=Fe, Co, Mn, and Mo), showed Ni₄Fe, Ni₄Co, and Fe₄Mn all have better coking resistance than pure Ni, but that only Ni₄Fe and Fe₄Mn have (slightly) improved activity compared to pure Ni.

In part III, we used QM to examine the proton transport in doped perovskite-ceramics. Here we used a 2x2x2 supercell of perovskite with composition Ba₈X₇M₁(OH)₁O₂₃ where X=Ce or Zr and M=Y, Gd, or Dy. Thus in each case a 4⁺ X is replace by a 3⁺ M plus a proton on one O. Here we predicted the barriers for proton diffusion allowing both includes intra-octahedron and inter-octahedra proton transfer. Without any restriction, we only observed the inter-octahedra proton transfer with similar energy barrier as previous computational work but 0.2 eV higher than experimental result for Y doped zirconate. For one restriction in our calculations is that the O_donor-O_acceptor atoms were kept at fixed distances, we found that the barrier difference between cerates/zirconates with various dopants are only 0.02~0.03 eV. To fully address performance one would need to examine proton transfer at grain boundaries, which will require larger scale ReaxFF reactive dynamics for systems with millions of atoms. The QM calculations used here will be used to train the ReaxFF force field.

Estimativa do erro de discretização analítico na solução de equações diferenciais utilizando o Método de Volumes Finitos

As análises de erros são conduzidas antes de qualquer projeto a ser desenvolvido. A necessidade do conhecimento do comportamento do erro numérico em malhas estruturadas e não-estruturadas surge com o aumento do uso destas malhas nos métodos de discretização. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi criar uma metodologia para analisar os erros de discretização gerados através do truncamento na Série de Taylor, aplicados às equações de Poisson e de Advecção-Difusão estacionárias uni e bidimensionais, utilizando-se o Método de Volumes Finitos em malhas do tipo Voronoi. A escolha dessas equações se dá devido a sua grande utilização em testes de novos modelos matemáticos e função de interpolação. Foram usados os esquemas Central Difference Scheme (CDS) e Upwind Difference Scheme(UDS) nos termos advectivos. Verificou-se a influência do tipo de condição de contorno e a posição do ponto gerador do volume na solução numérica. Os resultados analíticos foram confrontados com resultados experimentais para dois tipos de malhas de Voronoi, uma malha cartesiana e outra triangular comprovando a influência da forma do volume finito na solução numérica obtida. Foi percebido no estudo que a discretização usando o esquema CDS tem erros menores do que a discretização usando o esquema UDS conforme literatura. Também se percebe a diferença nos erros em volumes vizinhos nas malhas triangulares o que faz com que não se tenha uma uniformidade nos gráficos dos erros estudados. Percebeu-se que as malhas cartesianas com nó no centróide do volume tem menor erro de discretização do que malhas triangulares. Mas o uso deste tipo de malha depende da geometria do problema estudado

Estresse no trabalho e pressão arterial: reflexões metodológicas sobre linearidade e operacionalização da exposição

O modelo demanda-controle proposto por Karasek caracteriza as situações de estresse no ambiente laboral que é definido pela alta exigência no trabalho resultante da combinação do efeito da demanda psicológica no trabalho (estressores) e moderadores do estresse, especialmente a capacidade de tomar decisões (controle). Existem diversas formas de operacionalizar a exposição (alta exigência no trabalho) descritas na literatura. No entanto, não há consenso sobre qual a melhor operacionalização. Outra questão negligenciada pela maioria dos autores é a forma funcional da curva exposição-resposta ou não linearidade da associação. Entre os desfechos avaliados em estudos sobre os efeitos do estresse no trabalho, usando o modelo demanda-controle, estão as doenças cardiovasculares, como a hipertensão arterial. Contudo, os resultados relatados parecem conflitantes sobre a associação entre o estresse no trabalho e a hipertensão arterial. Os objetivos deste trabalho são estudar a associação entre o estresse no trabalho e aumento da pressão arterial/hipertensão arterial usando as diferentes formas de operacionalização do estresse no trabalho e avaliar a curva exposição-resposta quanto à linearidade. O trabalho é um estudo seccional desenvolvido na população do Estudo Pró-Saúde que é composta por servidores públicos de uma universidade no Rio de Janeiro. Modelos de regressão usando diferentes distribuições foram usados para estimar a associação entre a alta exigência no trabalho e a pressão arterial/hipertensão arterial. Funções não lineares foram utilizadas para investigar a linearidade da associação entre a exposição e os desfechos. Os resultados sugerem que a relação entre a dimensão controle e a pressão arterial seja não linear. Foram observadas associações significativas entre alta exigência no trabalho e pressão arterial sistólica e diastólica para algumas formas de operacionalização da exposição, quando analisados separadamente. No entanto, quando analisadas de forma conjunta por meio do modelo de resposta bivariada não foi encontrada associação. Também não foi encontrada associação entre a alta exigência no trabalho e hipertensão arterial para nenhuma forma de operacionalização da exposição. Os modelos estatísticos com melhor ajuste foram aqueles em que a exposição foi operacionalizada por meio de quadrantes gerados pela mediana de cada uma das dimensões e de forma dicotômica com termo de interação entre demanda psicológica e controle. Neste estudo estas foram as formas mais adequadas de operacionalização. Os resultados também mostram que a associação entre a dimensão controle e a pressão arterial é não linear. Conclui-se que não há garantia de linearidade da associação entre estresse no trabalho e pressão arterial e que essa associação pode ser influenciada pela forma de operacionalização da exposição e do desfecho ou da estratégia de modelagem.

Eigenvalue problems associated with Korn's inequalities in the theory of elasticity

Interest in the possible applications of a priori inequalities in linear elasticity theory motivated the present investigation. Korn's inequality under various side conditions is considered, with emphasis on the Korn's constant. In the "second case" of Korn's inequality, a variational approach leads to an eigenvalue problem; it is shown that, for simply-connected two-dimensional regions, the problem of determining the spectrum of this eigenvalue problem is equivalent to finding the values of Poisson's ratio for which the displacement boundary-value problem of linear homogeneous isotropic elastostatics has a non-unique solution.

Previous work on the uniqueness and non-uniqueness issue for the latter problem is examined and the results applied to the spectrum of the Korn eigenvalue problem. In this way, further information on the Korn constant for general regions is obtained.

A generalization of the "main case" of Korn's inequality is introduced and the associated eigenvalue problem is a gain related to the displacement boundary-value problem of linear elastostatics in two dimensions.