Investigation of Postmortem Gases: A Forensic Imaging and Analytical Chemistry Approach

Background: Distinguishing postmortem gas accumulations in the body due to natural decomposition and other phenomena such as gas embolism can prove a difficult task using purely Multi-Detector Computed Tomography (MDCT). The Radiological Alteration Index (RAI) was created with the intention to be able to identify bodies undergoing the putrefaction process based on the quantity of gas detected within the body. The flaw in this approach is the inability to absolutely determine putrefaction as the origin of gas volumes in cases of moderate alteration. The aim of the current study is to identify percentage compositions of O2, N2, CO2 and the presence of gases such as H2 and H2S within these sampling sites in order to resolve this complication. Materials and methods: All cases investigated in our University Center of Legal Medicine are undergoing a Post-Mortem Computed Tomography (PMCT)-scan before external examination or autopsy as a routine investigation. In the obtained images, areas of gas were characterized as 0, I, II or III based on the amount of gas present according to the RAI (1). The criteria for these characterizations were dependent of the site of gas, for example thoracic and abdominal cavities were graded as I (1 - 3cm gas), II (3 - 5cm gas) and III (>5cm gas). Cases showing gaseous sites with grade II or III were selected for this study. The sampling was performed under CT-guidance to target the regions to be punctured. Luer-lock PTFE syringes equipped with a three-way valve and needles were used to sample the gas directly (2). Gaseous samples were then analysed using gas chromatography coupled to a thermal conductivity detector (GC-TCD). The components present in the samples were expressed as a percentage of the overall gas present. Results: Up to now, we have investigated more than 40 cases using our standardized procedure for sampling and analysis of gas. O2, N2 and CO2 were present in most samples. The following distributions were found to correlate to gas origins of gas embolism/scuba diving accidents, trauma and putrefaction: ? Putrefaction → O2 = 1 - 5%; CO2 > 15%; N2 = 10 - 70%; H2 / H2S / CH4 variable presence ? Gas embolism/Scuba diving accidents → O2 and N2= varying percentages; CO2 > 20% ? Trauma → O2 = small percentage; CO2 < 15%; N2 > 65% H2 and H2S indicated levels of putrefaction along with methane which can also gauge environmental conditions or conditions of body storage/burial. Many cases showing large RAI values (advanced alteration) did reveal a radiological diagnosis which was in concordance with the interpretation of the gas composition. However, in certain cases (gas embolism, scuba divers) radiological interpretation was not possible and only chemical gas analysis was found to lead to the correct diagnosis, meaning that it provided complementary information to the radiological diagnosis. Conclusion: Investigation of postmortem gases is a useful tool to determine origin of gas generation which can aid the diagnosis of the cause of death. Levels of gas can provide information on stage of putrefaction and help to perform essential medico-legal diagnosis such as vital gas embolism.

Determinantes del crecimiento de las emisiones de gases de efecto invernadero en España (1990-2007)

La evolución de los gases de efecto invernadero en España se está distanciando notablemente del objetivo marcado por el Protocolo de Kyoto. En el presente trabajo se analizan los diferentes factores que han contribuido al importante aumento experimentado en las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes del consumo de energía en España en el período 1990-2007. La metodología de descomposición factorial utilizada permite hacer una distribución exacta (sin residuos) de la variación de emisiones en diferentes efectos (efecto carbonización, efecto transformación, efecto intensidad y efecto escala). Los resultados muestran claramente que el efecto escala -la variación en el nivel de producción- ha sido determinante en explicar el aumento de emisiones, mientras que la contribución de los otros efectos, que deberían ser los que cambiaran la tendencia de crecimiento de emisiones, no ha permitido moderar su aumento. Una contribución especialmente negativa es la atribuible al efecto intensidad, que refleja la variación en la intensidad energética final del PIB, ya que incluso habría contribuido a aumentar las emisiones. En sentido opuesto, el efecto transformación, el impacto atribuible a la transformación energética, habría contribuido a moderar el aumento de las emisiones totales. El trabajo discute las implicaciones de los resultados obtenidos.

Análisis multi-región input-output (MRIO) de emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporado en el comercio. Un modelo birregional aplicado a Cataluña y el resto de España

El siguiente trabajo realiza un análisis regional y sectorial para el estudio de la emisiones de gases efecto invernadero (GEI) incorporadas en el comercio entre las regiones de Cataluña y el resto de España para el año 2001, estimando así el Balance Neto en GEI incorporado. El objetivo es el desarrollo de un metodología que nos permita realizar esta estimación de forma rigurosa, con la intención de efectuar un análisis comparativo de ambas estructuras productivas territoriales, en cuanto a la intensidad de emisión y el impacto de la demanda final de las regiones consideradas. Para este propósito se utiliza el marco metodológico del análisis input-output, en particular se aplica dos tipologías de modelos: el modelo básico o single-región y el multi-región, lo que nos permite la comparabilidad entre ambos, demostrando como el modelo MRIO (multi-región input-output) es el método más apropiado para dicho propósito, permitiendo, entre otras ventajas, analizar los vínculos interregionales e intersectoriales de las regiones consideradas. La incorporación de la técnica de la integración vertical o subsistemas, nos permite un enfoque alternativo para el Balance Neto resultante, no tenemos constancia de que este enfoque haya sido utilizado con anterioridad en los análisis MRIO aplicados al estudio de los impactos medioambientales incorporados en el comercio. Tampoco la tenemos sobre la aplicación de los MRIO de forma general para estos impactos a nivel interregional de la economía española. El principal resultado obtenido nos indica que aún teniendo Cataluña un importante superávit comercial con el resto de España, hemos comprobado la existencia de un importante déficit para la primera en cuanto a la polución incorporada en este comercio.

Hyperpolarizing gases via dynamic nuclear polarization and sublimation.

A high throughput method was designed to produce hyperpolarized gases by combining low-temperature dynamic nuclear polarization with a sublimation procedure. It is illustrated by applications to 129Xe nuclear magnetic resonance in xenon gas, leading to a signal enhancement of 3 to 4 orders of magnitude compared to the room-temperature thermal equilibrium signal at 7.05 T.

Projetos de redução de emissões de gases de efeito estufa: desempenho e custos de transação

Com base na nova economia institucional, o foco da pesquisa aqui relatada foi identificar os custos de transação existentes nos projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) e investigar se eles são barreiras para o desenvolvimento do projeto e se podem afetar a eficiência de projetos já implantados. Mais especificamente, foram analisadas as variáveis que afetam as diferenças entre as reduções de emissões estimadas nos projetos de MDL e as reduções realmente verificadas (sucesso de redução - SR), depois do projeto implantado e monitorado, verificando se os projetos agrícolas são mais ou menos eficientes. Em relação ao SR, a maior parte dos projetos não apresenta desempenho satisfatório. No entanto, em volume de reduções, a maior parte dos projetos cumpre mais do que 91% de SR. Os setores mundiais mais eficientes no Brasil são N2O e troca de energia fóssil; os menos eficientes, os setores de agricultura e resíduos sólidos. Finalmente, concluiu-se na pesquisa que os custos de transação afetam o sucesso da redução de MDL, e os mais importantes são os custos ex ante, resultantes de problemas de falhas de informação e problemas de mensuração.

Posicionamento estratégico em resposta às restrições regulatórias de emissões de gases do efeito estufa

No trabalho relatado, analisa-se a estratégia de redução das emissões dos gases do efeito estufa (GEE) em uma empresa de distribuição de energia elétrica. A pesquisa foi conduzida por meio de entrevistas semiestruturadas com a presidência da empresa e com os gestores das áreas de planejamento e controle, marketing, regulação, meio ambiente, responsabilidade social, e pesquisa e desenvolvimento. Tendo-se como ponto de partida o resultado do inventário de emissões de GEE, os gestores foram questionados sobre as iniciativas e os benefícios dos projetos de mitigação das emissões de GEE, as pressões dos stakeholders e o papel da regulamentação na remediação e na prevenção dos impactos decorrentes da mudança climática. Os resultados indicam que os gestores não reconhecem oportunidades de investimentos em projetos de redução das emissões de gases do efeito estufa. A empresa adota uma estratégia instrumental e atua em um ambiente de negócios com restrições regulatórias incipientes de controle das emissões de GEE. No estudo, revela-se que a empresa adota uma estratégia climática evasiva e explora a ausência de prioridade do setor elétrico brasileiro na redução do impacto ambiental ou da vulnerabilidade à mudança climática.

Estimating arterial blood gases with the EABC® System (“Earlobe Arterialized Blood Collector”) in critically ill patients. A validation study.

The Earlobe Arterialized Blood Collector® is a minimally invasive system able to perform arterialized capillary blood gas analysis from the earlobe (EL). A prospective validation study was performed in 55 critical ill patients. Sampling failure rate was high (53.6%). Risk factors were age > 65 years, diabetes, vasoactive drug therapy and noradrenaline (NA) doses above 0.22 μg / kg / min. Multivariate analysis showed age > 65 years was the only factor independently associated with failure. Concordance analysis with arterial blood gases and Bland-Altman agreement evaluation were insufficient for validating the new system for all gasometrical variables.

Driven fragmentation of granular gases

The dynamics of homogeneously heated granular gases which fragment due to particle collisions is analyzed. We introduce a kinetic model which accounts for correlations induced at the grain collisions and analyze both the kinetics and relevant distribution functions these systems develop. The work combines analytical and numerical studies based on direct simulation Monte Carlo calculations. A broad family of fragmentation probabilities is considered, and its implications for the system kinetics are discussed. We show that generically these driven materials evolve asymptotically into a dynamical scaling regime. If the fragmentation probability tends to a constant, the grain number diverges at a finite time, leading to a shattering singularity. If the fragmentation probability vanishes, then the number of grains grows monotonously as a power law. We consider different homogeneous thermostats and show that the kinetics of these systems depends weakly on both the grain inelasticity and driving. We observe that fragmentation plays a relevant role in the shape of the velocity distribution of the particles. When the fragmentation is driven by local stochastic events, the longvelocity tail is essentially exponential independently of the heating frequency and the breaking rule. However, for a Lowe-Andersen thermostat, numerical evidence strongly supports the conjecture that the scaled velocity distribution follows a generalized exponential behavior f (c)~exp (−cⁿ), with n ≈1.2, regarding less the fragmentation mechanisms

Greenhouse gases and climatic states of minimum entropy production

The hypothesis of minimum entropy production is applied to a simple one-dimensional energy balance model and is analysed for different values of the radiative forcing due to greenhouse gases. The extremum principle is used to determine the planetary “conductivity” and to avoid the “diffusive” approximation, which is commonly assumed in this type of model. For present conditions the result at minimum radiative entropy production is similar to that obtained by applying the classical model. Other climatic scenarios show visible differences, with better behaviour for the extremal case

Farmers' exposure to dusts and gases in modern Finnish cubicle cow houses

Selostus: Maanviljelijöiden altistuminen pölyille ja kaasuille nykyaikaisissa navetoissa

Emissão de gases do efeito estufa em diferentes usos da terra no bioma Cerrado

A conversão de áreas nativas com o corte e queima de vegetação seguida do cultivo do solo resultam em mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo, com alterações nas emissões dos gases causadores de efeito estufa (GEE: CO2, CH4 e N2O) da biosfera para a atmosfera, que causam a elevação da temperatura média e, consequentemente, as mudanças climáticas globais. O objetivo deste estudo foi verificar as relações entre os fluxos de CO2, CH4 e N2O com a umidade, biomassa microbiana e as formas inorgânicas de N no solo com diferentes usos das terras no bioma Cerrado (Rio Verde, Goiás). O clima da região é do tipo Aw (Köppen-Geiger), e o solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico caulinítico textura argilosa com vegetação original de Cerradão. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado (DIC), com quatro tratamentos (áreas): vegetação nativa - Cerradão (CE); pastagem (PA) de braquiária, semeadura convencional (SC) de soja; e semeadura direta (SD) de milho sucedido por milheto. As emissões anuais de CO2 e N2O não mostraram diferenças significativas entre os tratamentos; isso ocorreu devido à elevada variação nos fluxos dos gases em decorrência da sazonalidade no clima, com as menores emissões observadas durante o inverno, devido à ausência da umidade do solo. A média na emissão de CO2 foi de 108,9 ± 85,6 mg m-2 h-1 , e para o N2O, de 13,5 ± 7,6 µg m-2 h-1. Os fluxos de CH4 apresentaram diferenças significativas somente para a pastagem, com emissão de 32 µg m-2 h-1 , enquanto nas demais áreas foram observados influxos entre 46 e 15 µg m-2 h-1 . Com os resultados das correlações, pode-se verificar que a umidade foi a variável do solo que apresentou maior correlação com o fluxo dos três gases de efeito estufa. O teor de N-NO3- e as emissões de CO2 mostraram correlações para todas as áreas. Quando consideradas as correlações para todos os tratamentos conjuntamente, verificou-se que os fluxos dos três gases apresentaram correlações significativas com os teores de C e N-microbiano. Contudo, a relação Cmicro:Nmicro não mostrou correlação significativa com o fluxo dos gases de efeito estufa. A pastagem foi a única situação em que os fluxos de CO2 e N2O apresentaram correlação com as quantidades de N-inorgânico. Os resultados sugerem que os fluxos dos GEE são dependentes do regime pluvial no bioma Cerrado, principalmente nas áreas cultivadas que recebem altas doses de fertilizantes para o aumento da produtividade.

Twist mode in atomic Fermi gases

The quantum-kinetic energy of a finite number of trapped fermionic atoms provides a restoring force for shear motion due to a distortion of the momentum distribution. In analogy to the twist mode of nuclear physics, it is proposed that counter rotating the upper and lower hemisphere of a spherical atomic cloud yields a finite-frequency mode closely related to transverse zero sound waves in bulk Fermi liquids.

Energy and structure of dilute hard- and soft-sphere gases

The energy and structure of dilute hard- and soft-sphere Bose gases are systematically studied in the framework of several many-body approaches, such as the variational correlated theory, the Bogoliubov model, and the uniform limit approximation, valid in the weak-interaction regime. When possible, the results are compared with the exact diffusion Monte Carlo ones. Jastrow-type correlation provides a good description of the systems, both hard- and soft-spheres, if the hypernetted chain energy functional is freely minimized and the resulting Euler equation is solved. The study of the soft-sphere potentials confirms the appearance of a dependence of the energy on the shape of the potential at gas paremeter values of x~0.001. For quantities other than the energy, such as the radial distribution functions and the momentum distributions, the dependence appears at any value of x. The occurrence of a maximum in the radial distribution function, in the momentum distribution, and in the excitation spectrum is a natural effect of the correlations when x increases. The asymptotic behaviors of the functions characterizing the structure of the systems are also investigated. The uniform limit approach is very easy to implement and provides a good description of the soft-sphere gas. Its reliability improves when the interaction weakens.

Strongly correlated states of ultracold rotating dipolar Fermi gases

We study strongly correlated ground and excited states of rotating quasi-2D Fermi gases constituted of a small number of dipole-dipole interacting particles with dipole moments polarized perpendicular to the plane of motion. As the number of atoms grows, the system enters an intermediate regime, where ground states are subject to a competition between distinct bulk-edge configurations. This effect obscures their description in terms of composite fermions and leads to the appearance of novel quasihole ground states. In the presence of dipolar interactions, the principal Laughlin state at filling upsilon=1/3 exhibits a substantial energy gap for neutral (total angular momentum conserving) excitations and is well-described as an incompressible Fermi liquid. Instead, at lower fillings, the ground state structure favors crystalline order.