Nonlinear control of heart rate variability in human infants.

Nonlinear analyses of infant heart rhythms reveal a marked rise in the complexity of the electrocardiogram with maturation. We find that normal mature infants (gestation greater than or equal to 35 weeks) have complex and distinctly nonlinear heart rhythms (consistent with recent reports for healthy adults) but that such nonlinearity is lacking in preterm infants (gestation > or = to 27 weeks) where parasympathetic-sympathetic interaction and function are presumed to be less well developed. Our study further shows that infants with clinical brain death and those treated with atropine exhibit a similar lack of nonlinear feedback control. These three lines of evidence support the hypothesis championed by Goldberger et al. [Goldberger, A.L., Rigney, D.R. & West, B.J. (1990) Sci. Am. 262, 43-49] that autonomic nervous system control underlies the nonlinearity and possible chaos of normal heart rhythms. This report demonstrates the acquisition of nonlinear heart rate dynamics and possible chaos in developing human infants and its loss in brain death and with the administration of atropine. It parallels earlier work documenting changes in the variability of heart rhythms in each of these cases and suggests that nonlinearity may provide additional power in characterizing physiological states.

Estudo dos parâmetros dosimétricos de sementes de Iodo-125 desenvolvidas pelo IPEN-CNEN/SP utilizadas em braquiterapia por simulação computacional pelo método de Monte Carlo

As expectativas da Organização Mundial de Saúde para o ano de 2030 são que o número de mortes por câncer seja de aproximadamente 13,2 milhões, evidenciando a elevada parcela desta doença no problema de saúde mundial. Com relação ao câncer de próstata, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer, o número de casos diagnosticados no mundo em 2012 foi de aproximadamente 1,1 milhão, enquanto que no Brasil os dados indicam a incidência de 68 mil novos casos. O tratamento deste tipo de neoplasia pode ser realizado com cirurgia (prostatectomia) ou radioterapia. Dentre a radioterapia, podemos destacar a técnica de braquiterapia, a qual consiste na introdução (implante) de pequenas fontes radioativas (sementes) no interior da próstata, onde será entregue um valor elevado de dose no volume de tratamento e baixa dose nos tecidos ao redor. No Brasil, a classe médica estima uma demanda de aproximadamente 8000 sementes/mês, sendo o custo unitário de cada semente de pelo menos U$ 26,00. A Associação Americana de Físicos na Medicina publicou alguns documentos descrevendo quais parâmetros e análises devem ser realizadas para avaliações da distribuição de dose, como por exemplo, os parâmetros Constante de taxa de dose, Função radial e Função de anisotropia. Estes parâmetros podem ser obtidos através de medidas experimentais da distribuição de dose ou por simulações computacionais. Neste trabalho foram determinados os parâmetros dosimétricos da semente OncoSeed-6711 da empresa Oncura-GEHealthcare e da semente desenvolvida pelo Grupo de Dosimetria de Fontes de Braquiterapia do Centro de Tecnologia das Radiações (CTR IPEN-CNEN/SP) por simulação computacional da distribuição de dose utilizando o código MCNP5, baseado no Método de Monte Carlo. A semente 6711 foi modelada, assim como um sistema dosimétrico constituído por um objeto simulador cúbico de 30x30x30 cm3 preenchido com água. Os valores obtidos da semente 6711 foram comparados com alguns apresentados na literatura, onde o parâmetro Constante de taxa de dose apresentou erro relativo em relação ao valor publicado no TG- 43 de 0,1%, sendo que os outros parâmetros analisados também apresentaram boa concordância com os valores publicados na literatura. Deste modo, pode-se considerar que os parâmetros utilizados nas simulações (espectro, modelagem geométrica e avaliação de resultados) estão compatíveis com outros estudos, sendo estes parâmetros também utilizados nas simulações da semente do IPEN. Considerando as análises de incerteza estatística, os valores obtidos da semente do IPEN são semelhantes aos valores da semente 6711.

Desenvolvimento de matrizes poliméricas como veículo de ácido ascórbico: caracterização e avaliação da estabilidade

A administração de princípios ativos pela mucosa oral é uma forma eficiente para a distribuição de fármacos e nutrientes, oferecendo diversas vantagens como uma fácil aplicação, evitando o metabolismo de primeira passagem hepática e potencialmente melhorando a biodisponibilidade dessas substâncias. A acerola e o camu-camu apresentam uma alta concentração de vitamina C e são consideradas fontes de diferentes compostos ativos, porém a vitamina C presente nas frutas é facilmente oxidada pelos fatores ambientais, e essas frutas são pouco acessíveis ao consumo populacional. Filmes de desintegração oral (FDO) podem apresentar rápido tempo de desintegração e fácil administração, o que os torna um material interessante para a veiculação de compostos com atividades farmacêuticas ou nutricionais. Assim, este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e caracterização de filmes de desintegração oral à base de amido e gelatina com adição de extrato seco de acerola e camu-camu produzidos por \"spray dryer\" como uma alternativa para a administração de vitamina C. Os FDOs foram produzidos pela técnica de casting, variando-se a proporção de amido e gelatina. Como plastificante foi utilizado o sorbitol (20 g / 100 g de polímero), mantendo-se constante a concentração de polímeros (2 g /100 g de solução filmogênica) e de extrato seco de acerola (4 g /100 g de solução filmogênica) e camu-camu (4 g / 100 g de solução filmogênica). Os extratos secos de acerola e camu-camu foram caracterizados com relação à concentração da vitamina C e da estabilidade desses extratos nessas condições (30 °C, UR 75 % e 40 °C, UR 75%). Os FDOs foram caracterizados em relação a espessura, propriedades mecânicas, ângulo de contato, FT-IR, microscopia electrônica de varredura, concentração de vitamina C, atividade antioxidante, atividade antimicrobiana, estabilidade da vitamina C, tempo de desintegração, estabilidade da atividade de eliminação de radicais de DPPH•, avaliação sensorial. Os extratos secos apresentaram uma boa estabilidade em relação à vitamina C e aos compostos antioxidantes (sequestro do radical DPPH•). Os FDOs sem adição de extrato, independente da formulação, mostraram-se homogêneos, com ausência de partículas insolúveis e alta capacidade de formação de filme. Para os FDOs com maior concentração de amido foi observado reduzido tempo de desintegração e pH próximo ao bucal. Após a adição dos extratos, os FDOs apresentaram redução do tempo de desintegração, boa aceitação sensorial, propriedades antioxidantes e estabilidade pelo sequestro do radical DPPH•. O pH de superfície dos filmes com adição de extrato seco de acerola foi mais próximo ao bucal quando comparado com os filmes com camu-camu. No entanto, os FDOs com acerola apresentaram reduzida estabilidade da vitamina C em relação ao tempo de armazenamento, enquanto que os filmes com camu-camu apresentaram melhor estabilidade. De modo geral, na formulação produzida apenas com amido (100 g de amido / 100 g de polímeros) observou-se uma maior concentração da vitamina C no final da estabilidade realizada à 30 °C e umidade relativa de 75 %, elevada estabilidade dos compostos ativos (DPPH) e alta taxa de uniformidade na distribuição da vitamina C no filme de desintegração oral. Dessa forma, os FDOs podem ser considerados uma boa alternativa para a suplementação de vitamina C.

Estudo da intensificação da coalescência de emulsões de água em óleo com a aplicação de onda estacionária de ultrassom.

Considerando que o petróleo quando extraído dos poços em águas profundas chega a ter teor de água superior a 50% e que antes de ser enviado à refinaria deve ter uma quantidade de água inferior a 1%, torna-se necessário o uso de técnicas de redução da quantidade de água. Durante a extração do petróleo formam-se emulsões de água em óleo que são muito estáveis devido a um filme interfacial contendo asfaltenos e/ou resinas ao redor das gotas de água. Nesse trabalho é apresentada a utilização de ondas estacionárias de ultrassom para realizar a quebra dessas emulsões. Quando gotículas de água com dimensões da ordem de 10m, muito menores que o comprimento de onda, são submetidas a um campo acústico estacionário em óleo, a força de radiação acústica empurra as gotículas para os nós de pressão da onda. Uma célula de coalescência com frequência central ao redor de 1 MHz, constituída por quatro camadas sendo uma piezelétrica, uma de acoplamento sólido, uma com o líquido e outra refletora, foi modelada empregando o método da matriz de transferência, que permite calcular a impedância elétrica em função da frequência. Para minimizar o efeito do gradiente de temperatura entre a entrada e a saída da cavidade da célula, quando está em operação, foram utilizados dois transdutores piezelétricos posicionados transversalmente ao fluxo que são excitados e controlados independentemente. Foi implementado um controlador digital para ajustar a frequência e a potência de cada transdutor. O controlador tem como entrada o módulo e a fase da corrente elétrica no transdutor e como saída a amplitude da tensão elétrica e a frequência. Para as células desenvolvidas, o algoritmo de controle segue um determinado pico de ressonância no interior da cavidade da célula no intervalo de frequência de 1,09 a 1,15 MHz. A separação acústica de emulsões de água em óleo foi realizada em uma planta de laboratório de processamento de petróleo no CENPES/PETROBRAS. Foram testados a variação da quantidade de desemulsificante, o teor inicial de água na emulsão e a influência da vazão do sistema, com uma potência de 80 W. O teor final de água na emulsão mostrou que a aplicação de ultrassom aumentou a coalescência de água da emulsão, em todas as condições testadas, quando comparada a um teste sem aplicação de ultrassom. Identificou-se o tempo de residência no interior da célula de separação como um fator importante no processo de coalescência de emulsões de água e óleo. O uso de desemulsificante químico é necessário para realizar a separação, porém, em quantidades elevadas implicaria no uso de processos adicionais antes do repasse final do petróleo à refinaria. Os teores iniciais de água na emulsão de 30 e 50% indicam que o uso da onda estacionária na coalescência de emulsões não tem limitação quanto a esse parâmetro. De acordo com os resultados obtidos em laboratório, essa técnica seria indicada como uma alternativa para integrar um sistema de processamento primário em conjunto com um separador eletrostático.

Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices

Unripe banana flour (UBF) production employs bananas not submitted to maturation process, is an interesting alternative to minimize the fruit loss reduction related to inappropriate handling or fast ripening. The UBF is considered as a functional ingredient improving glycemic and plasma insulin levels in blood, have also shown efficacy on the control of satiety, insulin resistance. The aim of this work was to study the drying process of unripe banana slabs (Musa cavendishii, Nanicão) developing a transient drying model through mathematical modeling with simultaneous moisture and heat transfer. The raw material characterization was performed and afterwards the drying process was conducted at 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC, the product temperature was recorded using thermocouples, the air velocity inside the chamber was 4 m·s-1. With the experimental data was possible to validate the diffusion model based on the Fick\'s second law and Fourier. For this purpose, the sorption isotherms were measured and fitted to the GAB model estimating the equilibrium moisture content (Xe), 1.76 [g H2O/100g d.b.] at 60 ºC and 10 % of relative humidity (RH), the thermophysical properties (k, Cp, ?) were also measured to be used in the model. Five cases were contemplated: i) Constant thermophysical properties; ii) Variable properties; iii) Mass (hm), heat transfer (h) coefficient and effective diffusivity (De) estimation 134 W·m-2·K-1, 4.91x10-5 m-2·s-1 and 3.278?10-10 m·s-2 at 60 ºC, respectively; iv) Variable De, it presented a third order polynomial behavior as function of moisture content; v) The shrinkage had an effect on the mathematical model, especially in the 3 first hours of process, the thickness experienced a contraction of about (30.34 ± 1.29) % out of the initial thickness, finding two decreasing drying rate periods (DDR I and DDR II), 3.28x10-10 m·s-2 and 1.77x10-10 m·s-2, respectively. COMSOL Multiphysics simulations were possible to perform through the heat and mass transfer coefficient estimated by the mathematical modeling.

Polimerização em emulsão de estireno em microrreator.

A polimerização em emulsão de estireno em um microrreator Syrris de 250 µL com misturador estático junção \"T\" foi estudada em duas etapas. Primeiro somente a fluidodinâmica deste dispositivo não convencional foi avaliada, depois, foi desenvolvida a reação de polimerização de forma a observar como este fator influencia no sistema. Os experimentos foram realizados procurando se atingir maiores conversões, mas mantendo a estabilidade da emulsão. Foi um trabalho exploratório, portanto se assemelha mais a um processo de evolução (evolutionary process). Foram verificados a partir de qual relação das vazões dos dois fluidos ocorre a formação de gotas, e que com o aumento da vazão da fase contínua, aquosa (Qc), mantendo constante a vazão da fase dispersa (Qd), foi verificado uma diminuição do diâmetro das gotas e um regime de fluxo laminar. Posteriormente, realizou-se a polimerização em emulsão do estireno no microrreator, porém com restrições para altas vazões. Os parâmetros de processo testados foram a proporção Qc e Qd, a temperatura e a concentração do iniciador para então verificar o efeito que a variação destas ocasionam na conversão de monômero, no diâmetro e número de partículas e nas massas moleculares médias. A polimerização foi feita para soma das vazões Qc e Qd da ordem de 100 µ L/min, com 15% de monômero na formulação e com o maior tempo de residência possível de 2,5 minutos. Para maiores concentrações de monômero, acima de 15% foi verificado entupimento do canal do microrreator. A taxa de conversão de monômero aumentou com o aumento da temperatura e com o aumento da concentração do iniciador, mas o maior valor atingido foi de apenas 37% devido ao baixo tempo de residência. Nos casos de maiores taxas de conversão, as massas moleculares obtidas foram as menores conforme o esperado pela teoria. Finalmente, os índices de polidispersão (PDI), obtidos foram da ordem de 2,5 a 3,5.

Overexpression of guanylate cyclase activating protein 2 in rod photoreceptors in vivo leads to morphological changes at the synaptic ribbon

Guanylate cyclase activating proteins are EF-hand containing proteins that confer calcium sensitivity to retinal guanylate cyclase at the outer segment discs of photoreceptor cells. By making the rate of cGMP synthesis dependent on the free intracellular calcium levels set by illumination, GCAPs play a fundamental role in the recovery of the light response and light adaptation. The main isoforms GCAP1 and GCAP2 also localize to the synaptic terminal, where their function is not known. Based on the reported interaction of GCAP2 with Ribeye, the major component of synaptic ribbons, it was proposed that GCAP2 could mediate the synaptic ribbon dynamic changes that happen in response to light. We here present a thorough ultrastructural analysis of rod synaptic terminals in loss-of-function (GCAP1/GCAP2 double knockout) and gain-of-function (transgenic overexpression) mouse models of GCAP2. Rod synaptic ribbons in GCAPs−/− mice did not differ from wildtype ribbons when mice were raised in constant darkness, indicating that GCAPs are not required for ribbon early assembly or maturation. Transgenic overexpression of GCAP2 in rods led to a shortening of synaptic ribbons, and to a higher than normal percentage of club-shaped and spherical ribbon morphologies. Restoration of GCAP2 expression in the GCAPs−/− background (GCAP2 expression in the absence of endogenous GCAP1) had the striking result of shortening ribbon length to a much higher degree than overexpression of GCAP2 in the wildtype background, as well as reducing the thickness of the outer plexiform layer without affecting the number of rod photoreceptor cells. These results indicate that preservation of the GCAP1 to GCAP2 relative levels is relevant for maintaining the integrity of the synaptic terminal. Our demonstration of GCAP2 immunolocalization at synaptic ribbons at the ultrastructural level would support a role of GCAPs at mediating the effect of light on morphological remodeling changes of synaptic ribbons.

The discovery, monitoring and environment of SGR J1935+2154

We report on the discovery of a new member of the magnetar class, SGR J1935+2154, and on its timing and spectral properties measured by an extensive observational campaign carried out between 2014 July and 2015 March with Chandra and XMM–Newton (11 pointings). We discovered the spin period of SGR J1935+2154 through the detection of coherent pulsations at a period of about 3.24 s. The magnetar is slowing down at a rate of P˙=1.43(1)×10−11 s s−1 and with a decreasing trend due to a negative P¨ of −3.5(7) × 10−19 s s−2. This implies a surface dipolar magnetic field strength of ∼2.2 × 1014 G, a characteristic age of about 3.6 kyr and a spin-down luminosity Lsd ∼1.7 × 1034 erg s−1. The source spectrum is well modelled by a blackbody with temperature of about 500 eV plus a power-law component with photon index of about 2. The source showed a moderate long-term variability, with a flux decay of about 25 per cent during the first four months since its discovery, and a re-brightening of the same amount during the second four months. The X-ray data were also used to study the source environment. In particular, we discovered a diffuse emission extending on spatial scales from about 1 arcsec up to at least 1 arcmin around SGR J1935+2154 both in Chandra and XMM–Newton data. This component is constant in flux (at least within uncertainties) and its spectrum is well modelled by a power-law spectrum steeper than that of the pulsar. Though a scattering halo origin seems to be more probable we cannot exclude that part, or all, of the diffuse emission is due to a pulsar wind nebula.

Thermal model for charring rate calculation in wooden cellular slabs under fire

Wood is a natural and traditional building material, as popular today as ever, and presents advantages. Physically, wood is strong and stiff, but compared with other materials like steel is light and flexible. Wood material can absorb sound very effectively and it is a relatively good heat insulator. But dry wood burns quite easily and produces a great deal of heat energy. The main disadvantage is the high level of combustion when exposed to fire, where the point at which it catches fire is from 200–400°C. After fire exposure, is need to determine if the charred wooden structures are safe for future use. Design methods require the use of computer modelling to predict the fire exposure and the capacity of structures to resist those action. Also, large or small scale experimental tests are necessary to calibrate and verify the numerical models. The thermal model is essential for wood structures exposed to fire, because predicts the charring rate as a function of fire exposure. The charring rate calculation of most structural wood elements allows simple calculations, but is more complicated for situations where the fire exposure is non-standard and in wood elements protected with other materials. In this work, the authors present different case studies using numerical models, that will help professionals analysing woods elements and the type of information needed to decide whether the charred structures are adequate or not to use. Different thermal models representing wooden cellular slabs, used in building construction for ceiling or flooring compartments, will be analysed and submitted to different fire scenarios (with the standard fire curve exposure). The same numerical models, considering insulation material inside the wooden cellular slabs, will be tested to compare and determine the fire time resistance and the charring rate calculation.

Do Changes in Regulation Affect Employment Duration in Temporary Work Agencies? CES Germany & Europe Working Papers, No. 07.1, 2007

Over the past three decades Germany has repeatedly deregulated the law on temporary agency work by stepwise increasing the maximum period for hiring-out employees and allowing temporary work agencies to conclude fixed-term contracts. These reforms should have had an effect on employment duration within temporary work agencies. Based on an informative administrative data set we use a mixed proportional hazard rate model to examine whether employment duration has changed in response to these reforms. We find that the repeated prolongation of the maximum period for hiring-out employees significantly increased average employment duration while the authorization of fixed-term contracts reduced employment tenure.

Data compilation of ESOP

The work in this sub-project of ESOP focuses on the advective and convective transforma-tion of water masses in the Greenland Sea and its neighbouring areas. It includes observational work on the sub-mesoscale and analysis of hydrographic data up to the gyre-scale. Observations of active convective plumes were made with a towed chain equipped with up to 80 CTD sensors, giving a horizontal and vertical resolution of the hydrographic fields of a few metres. The observed scales of the penetrative convective plumes compare well with those given by theory. On the mesoscale the structure of homogeneous eddies formed as a result of deep convection was observed and the associated mixing and renewal of the intermediate layers quantified. The relative importance and efficiency of thermal and haline penetrative convection in relation to the surface boundary conditions (heat and salt fluxes and ice cover) and the ambient stratification are studied using the multi year time series of hydro-graphic data in the central Greenland Sea. The modification of the water column of the Greenland Sea gyre through advection from and mixing with water at its rim is assessed on longer time scales. The relative contributions are quantified using modern water mass analysis methods based on inverse techniques. Likewise the convective renewal and the spreading of the Arctic Intermediate Water from its formation area is quantified. The aim is to budget the heat and salt content of the water column, in particular of the low salinity surface layer, and to relate its seasonal and interannual variability to the lateral fluxes and the fluxes at the air-sea-ice interface. This will allow to estimate residence times for the different layers of the Greenland Sea gyre, a quantity important for the description of the Polar Ocean carbon cycle.

Tunnel diode circuits based on lumped constant circuitry /

"This work was supported in part by the Office of Naval Research under Contract No. Nonr-1834(15)"

Report of the Community Integrated Living Arrangement Nursing Services Reimbursement Work Group to the Secretary of the Department of Human Services, the Illinois General Assembly, and the Honorable Rod R. Blagojevich, Governor : in response to Senate Resolution 514 /

This report presents the findings and recommendations of the Work Group; it evaluates the Division of Developmental Disabilities' CILA rate model in terms of the sufficiency of nursing services included in the model, as well as the competitiveness of the wage levels assumed by the model for nurses working in the CILAs. In accordance with Resolution 514, the report is the product of the Working Group's discussions and requests for information and has been facilitated by the Department of Human Services, Division of Developmental Disabilities. As such, the report does not represent the recommendations of the Department of Human Services, nor can the Department of Human Services make any commitment to implement any of the report recommendations or commit funding without executive and legislative direction and a funding appropriation. However, the recommendations of the Work Group are consistent with the nursing services structures of the CILA rate-model and would enhance nursing services reimbursement in CILA, if adopted.

Computing Hydraulic Conductivity from Borehole Infiltration Tests and Grain-Size Distribution in Advance Glacial Outwash Deposits, Puget Lowland, Washington

This study evaluates two methods for estimating a soilís hydraulic conductivity: in-situ infiltration tests and grain-size analyses. There are numerous formulas in the literature that relate hydraulic conductivity to various parameters of the infiltrating medium, but studies have shown that these formulas do not perform well when applied to depositional environments that differ from those used to derive the formulas. Thus, there exists a need to specialize infiltration tests and related grain-size analyses for the Vashon advance outwash in the Puget Lowland. I evaluated 134 infiltration tests and 119 soil samples to find a correlation between grain-size parameters and hydraulic conductivity. This work shows that a constant-head borehole infiltration test that accounts for capillarity with alpha approximately 5m^-1 is an effective method for calculating hydraulic conductivity from our flow tests. Then, by conducting grain-size analysis and applying a multiple linear regression, I show that the hydraulic conductivity can also be estimated by log(K) = 1.906 + 0.102D_10 + 0.039D_60 - 0.034D_90 - 7.952F_fines. This result predicts the infiltration rate with a 95% confidence interval of 20 ft/day. The results of study are for application in the Puget Lowland.

Is discrepancy between actual and preferred work activities a factor in work-related stress for mental health occupational therapists and social workers

In the Western developed nations, the changing pattern of mental health care provision has necessitated mental health staff adopting new approaches to service delivery across a diverse and expanding range of service settings. The impact of changed service delivery on Australian mental health professionals is an area that has not been well studied. The aim of the study was to identify the current clinical work activities performed by occupational therapists and social workers and whether there was a discrepancy between the actual and preferred work activities. The study also aimed to identify whether any discrepancy between their actual and preferred clinical work activities was associated with higher levels of stress. A cross-sectional survey of 304 (response rate 76.6%) occupational therapists and social workers in Australian mental health services was conducted. A work activities scale developed specifically for this study and the Mental Health Professionals Stress Scale were used to measure actual and preferred work activities and stress respectively. Both groups experienced a discrepancy between their actual and preferred work activities, with the occupational therapists and the social workers mostly wanting to undertake a diverse range of activities to a significantly greater extent than they currently were. As predicted, stress was associated with the discrepancy between the kind of work that the participants wanted to do and the kind of work that their job actually entailed. Health workers require assistance to adapt to their new work roles and to achieve a balance between generic and discipline-specific competencies. This has implications for education and professional training.