Emulação de um motor de combustão interna através de um acionamento eletromecânico de velocidade variável utilizando um motor de indução trifásico

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Energia

Influência de diferentes estratégias de estabilização lombopélvica e de programas de exercícios de controlo motor no Active Straight Leg Raise

Introdução: O Active Straight Leg Raise (ASLR) tem sido sugerido como um indicador clínico da estabilidade lombopélvica. Estratégias passivas e ativas podem contribuir para aumentar esta estabilidade, assim como programas de exercício baseados nas mesmas estratégias ativas. Objetivos: Comparar os efeitos imediatos da compressão pélvica manual (CP), do drawing-in (DI) e do bracing abdominal (BA) durante o ASLR em indivíduos com e sem dor lombopélvica crónica e inespecífica, e avaliar o efeito prolongado das manobras de estabilização ativas através dos programas de exercícios de controlo motor, Pilates e McGill. Métodos: Estudo transversal, com uma amostra de 111 voluntários, 52 sem dor lombopélvica (NLPPG) e 59 com dor lombopélvica (LPPG), e estudo experimental, formado pelo LPPG dividido em 19 no grupo controlo (GC), 20 no grupo pilates (GP) e 20 no grupo mcgill (GMg). Foi avaliado o ASLR padrão, o ASLR com CP, o ASLR com DI e ASLR com BA. Os participantes foram avaliados antes e após as 8 semanas de implementação dos programas exercícios de McGill e Richardson, apenas aos respetivos grupos. Resultados: O LPPG apresentou significativamente maior score no ASLR comparativamente ao NLPPG (z=-9,361; p<0,001). Apesar do BA ter apresentado scores inferiores às restantes estratégias (p<0,001), todas elas foram capazes de diminuir o score do ASLR (p<0,001). Após a aplicação dos programas de exercícios, verificou-se que o GP (p<0,001) e o GMg (p<0,001) apresentaram scores significativamente menores no ASLR, relativamente ao GC. No GP e no GMg verificou-se uma diminuição do score do ASLR (Z=-4,028; p<0,001; Z=-4,179; p<0,001, respetivamente). Além disso, GMg apresentou uma tendência para apresentar menores scores do ASLR comparativamente ao GP. Conclusão: Qualquer uma destas manobras de estabilização quando adicionada ao ASLR pode aumentar a estabilidade lombopélvica, especialmente o BA. Os exercícios de Pilates e de McGill permitiram melhorar os scores do ASLR.

Testes de endurance do tronco: diferenças entre indivíduos com e sem dor lombo-pélvica e o efeito de programas de exercício de controlo motor

Introdução: em indivíduos com dor lombo-pélvica (LPP), parece existir uma alteração de controlo motor e diminuição da endurance dos músculos do tronco. A realização de exercícios de controlo motor pode melhorar a endurance dessa musculatura e consequentemente o controlo motor. Objetivos: detetar diferenças nos tempos e rácios de endurance dos músculos do tronco em indivíduos com e sem dor lombo-pélvica e avaliar o efeito de dois programas de exercícios de controlo motor (segundo Richardson e segundo McGill) nos mesmos outcomes em indivíduos com LPP. Métodos: estudo transversal com uma amostra de 111 indivíduos, 52 para o grupo sem dor (NLPP) e 59 para o com LPP e estudo experimental, constituído pelos indivíduos LPP (59), alocados nos grupos de Pilates (20), McGill (20) ou no grupo controlo (19). Avaliaramse os tempos obtidos nos testes de endurance para os músculos extensores, flexores, flexores laterais direitos e esquerdos do tronco e respetivos rácios, tendo em conta o modelo de McGill. As avaliações dos grupos do estudo experimental realizaram-se antes e após as 8 semanas de exercício. Resultados: os indivíduos com LPP apresentaram tempos e rácios de endurance significativamente inferiores aos indivíduos NLPP (p<0.001). Após as 8 semanas de exercício, registaram-se diferenças estatisticamente significativas entre os grupos em todos os testes de endurance, sendo que o grupo de McGill apresentou tempos significativamente superiores aos do grupo de Pilates para os músculos flexores (p=0.001), flexores laterais direitos (p=0.002) e esquerdos (p=0.009). Quanto aos rácios de endurance, não se detetaram apenas diferenças estatisticamente significativas no rácio flexão lateral esquerda/extensão. Conclusão: os indivíduos com LPP apresentaram tempos e rácios de endurance do tronco inferiores aos dos indivíduos sem dor. Ambos os programas de exercícios melhoraram os tempos e os rácios de endurance, tendo existido uma tendência para melhores resultados na abordagem segundo McGill

Desempenho Manual do Membro Superior Ipsilesional em Indivíduos com Acidente Vascular Encefálico

Introdução: nos pacientes que sofreram um Acidente Vascular Encefálico são incididos programas de reabilitação que visam principalmente o hemicorpo contralesional, negligenciando o lado ipsilesional. Porém, estão descritas alterações sensitivas e motoras do membro superior ipsilesional neste grupo populacional. Objetivo: avaliar os défices de sensibilidade, destreza grossa e fina e força de preensão da mão ipsilesional em indivíduos com diagnóstico de Acidente Vascular Encefálico, comparando o sexo, o hemisfério cerebral onde se localiza a lesão, a fase aguda e crónica, tendo como referência um grupo controlo. Metodologia: este estudo observacional de carácter analítico transversal foi constituído por 34 indivíduos em que 18 deles tem diagnóstico de Acidente Vascular Encefálico e 16 sem défices neurológicos. A avaliação foi iniciada com um questionário para recolha de informações dos participantes e de seguida foram aplicados instrumentos de avaliação num só momento com o mesmo examinador. Para avaliar a sensibilidade foi usado o Moving Touch-Pressure Test, para a força o Dinamómetro Baseline®, na avaliação da destreza grossa o Teste Caixa e Blocos e por fim a destreza fina com o Purdue Pegboard Test. Estatisticamente recorreu-se ao teste T-student para amostras independentes com nível de significância de 0,05. Resultados: verificou-se que o membro superior ipsilesional dos indivíduos que sofreram um AVE apresenta um défice na força de preensão manual com nível se significância de p=0,001, e de p=0,000 para a destreza fina e grossa e sensibilidade, quando comparados com um grupo controlo. Constatou-se também que no grupo de indivíduos com diagnóstico de Acidente Vascular Encefálico, o sexo masculino obteve melhores resultados em todos os parâmetros avaliados. Observou-se ainda que tanto os homens como as mulheres após sofrerem um Acidente Vascular Encefálico apresentam défices funcionais na mão ipsilesional, mas no entanto os homens apresentam apenas alterações na destreza grossa (p=0,017) e na força (p=0,001). Na comparação dos hemisférios cerebrais lesados e das fases aguda e crónica do AVE verificou-se que não houve diferenças significativas. Conclusão: Existem défices no membro superior ipsilesional após Acidente Vascular Encefálico, sendo então pertinente a sua inclusão em programas de reabilitação, podendo assim melhorar a qualidade de vida dos indivíduos com esta patologia.

Motor de histerese multifásico com polos variáveis de rotor cilíndrico supercondutor

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores, especialidade em Máquinas Eléctricas pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Activity-Dependent Neurorehabilitation Beyond Physical Trainings: "Mental Exercise" Through Mirror Neuron Activation

The activity dependent brain repair mechanism has been widely adopted in many types of neurorehabilitation. The activity leads to target specific and non-specific beneficial effects in different brain regions, such as the releasing of neurotrophic factors, modulation of the cytokines and generation of new neurons in adult hood. However physical exercise program clinically are limited to some of the patients with preserved motor functions; while many patients suffered from paralysis cannot make such efforts. Here the authors proposed the employment of mirror neurons system in promoting brain rehabilitation by "observation based stimulation". Mirror neuron system has been considered as an important basis for action understanding and learning by mimicking others. During the action observation, mirror neuron system mediated the direct activation of the same group of motor neurons that are responsible for the observed action. The effect is clear, direct, specific and evolutionarily conserved. Moreover, recent evidences hinted for the beneficial effects on stroke patients after mirror neuron system activation therapy. Finally some music-relevant therapies were proposed to be related with mirror neuron system.

Efeito da compressão isquémica no ponto gatilho do trapézio superior no controlo motor do ombro

Introdução: A síndrome dolorosa miofascial (SDM) é uma das causas mais comuns de dor com origem músculo-esquelética, devendo-se sobretudo à existência de pontos gatilho (PG) miofasciais. O PG no músculo trapézio superior (TS), sob a sua forma latente, tem repercussões no equilíbrio muscular do complexo articular do ombro. A intervenção sobre este PG, através da compressão isquémica poderá ter benefícios no próprio músculo e no controlo motor do complexo articular do ombro. Objetivos: Pretende-se estudar a influência da intervenção no PG latente do músculo TS no controlo motor do ombro, analisando as alterações ao nível do timing de ativação muscular, das sequências em que o músculos ativam e do nível de atividade muscular ao longo do movimento. Métodos: Foi realizado um estudo do tipo experimental, aleatório e controlado com uma amostra dividida em dois grupos, grupo experimental (n=15) e grupo controlo (n=14). No grupo experimental foi realizada a técnica de compressão isquémica no PG do TS e no grupo controlo um procedimento placebo. Antes e após a intervenção foi recolhida a atividade eletromiográfica dos músculos grande dentado (GD), infra-espinhoso (IE), deltóide médio (DM), trapézio superior (TS) e trapézio inferior (TI), assim como os dados cinemáticos, durante o movimento de elevação do ombro no plano da omoplata. Foi analisado o timing de ativação muscular, as sequências de ativação e o nível de ativação muscular ao longo do arco de movimento, através da magnitude normalizada à contração muscular voluntária máxima. Resultados: Foi observada uma maior pré ativação do músculo GD, no grupo experimental após a intervenção (p=0,025) relativamente ao primeiro momento de avaliação. É de notar que após a intervenção, no GE, todos os músculos passaram a ativar no período típico dos ajustes posturais antecipatórios, não tendo o mesmo sido observado no grupo de controlo. Após a técnica, 37% dos indivíduos do grupo experimental passaram a ativar o GD em primeiro lugar, quando apenas um sujeito o fazia antes da intervenção. Destaca-se também um predomínio de 32% nas últimas posições, após a técnica, dos músculos trapézio superior e inferior. No GC não se verifica nenhuma tendência após a intervenção. Foram ainda observadas diferenças estatisticamente significativas entre os grupos nos arcos de movimento onde foi atingido 20% da contração isométrica voluntária máxima (CMVI) nos músculos DM (p=0,002), na primeira avaliação, e IE (p=0,021), após a intervenção, com um atraso da ativação do IE para valores superiores a 20% da CMVI. Conclusão: A compressão isquémica reflete-se na antecipação da atividade do músculo GD e num atraso do aumento da magnitude da atividade do IE para valores moderados,

Fatores explicativos dos resultados obtidos na medida de independência funcional aplicada a doentes com lesão neurológica

RESUMO - A medicina baseada na evidência e as iniciativas para melhorar a qualidade dos cuidados de saúde, têm aumentado bem como o reconhecimento da necessidade de medir os resultados funcionais em todos os cuidados de saúde. A reabilitação tem dado grande importância à necessidade de existência de instrumentos clínicos sensíveis aos resultados funcionais e, tem procurado instrumentos que possam ser usados em ambientes clínicos. A doença cérebro-vascular não é uma entidade patológica ou clínica única, podendo apresentar-se segundo quadros clínicos distintos. É uma ameaça à qualidade de vida não só pela sua elevada incidência e mortalidade, mas também pela alta morbilidade. Considerando estas premissas, pretendeu-se estudar a influência das características individuais, demográficas e de prognóstico neurológico dos doentes em reabilitação nas avaliações de funcionalidade. Utilizou-se a base de dados do Centro de Medicina de Reabilitação de Alcoitão, com todos os episódios de internamento de adultos (2647) que ocorreram entre 2006 e 2011, avaliados com a Medida de Independência Funcional (MIF). Este estudo revela que as variáveis com maior impacto na MIF, quer ao nível do score motor quer no score cognitivo são: a idade, o tempo de evolução e o tempo de internamento. A MIF não apresenta grandes variações entre grupos de diagnóstico no score motor mas releva valores estatisticamente significativos, no que diz respeito a esta variável, ao nível do score cognitivo. Os resultados deste estudo suportam ainda a validade da escala de avaliação e sugerem que esta fornece informações fundamentais para um bom programa de reabilitação.

Rehabilitation and reintegration needs of female inmates and promotion mental health in Georgian prison

RESUMO: As mulheres presas encontram-se num sistema essencialmente dirigido por e concebido para homens. As mulheres que entram na prisão geralmente vêm de ambientes marginalizados e desfavorecidos e muitas vezes têm histórias de violência e abuso físico e sexual. As mulheres presas são um grupo particularmente vulnerável, uma vez que dentro do sistema prisional as suas necessidades de saúde e higiene são muitas vezes negligenciadas. O primeiro passo para o desenvolvimento de programas e práticas sensíveis ao género é compreender as características das mulheres delinquentes e definir fatores de vida específicos que contribuem para a formação do comportamento criminoso de mulheres. Em junho de 2012 foi realizada uma investigação na única prisão feminina da Geórgia, para estudar as necessidades mentais e psicossociais das mulheres presas. O objetivo da pesquisa foi o desenvolvimento de programas de apoio pertinentes para a reabilitação, ressocialização e reintegração, e a elaboração de recomendações práticas para a gestão das prisões. Foi desenvolvido um instrumento de pesquisa (inquérito) com uma fundamentação conceptual baseada em quatro principais teorias: Teoria dos Caminhos (Pathways Theory), teoria do desenvolvimento psicológico da mulher (Theory of Women’s Psychological Development), Trauma e Teorias da Dependência (Trauma and Addiction Theories). Foram inquiridas 120 mulheres presas. Os resultados deste estudo mostram que muitas das necessidades das mulheres presas são diferentes das dos homens e requerem estratégias adaptadas às suas características e situações psicossociais específicas. A maioria das mulheres encarceradas é jovem, enérgica, pode trabalhar, tem profissão e família. As presas sofrem de problemas psicológicos e muitas vezes são rejeitadas pelas suas famílias. Uma parte substancial das mulheres presas tem múltiplos problemas de saúde física e mental. A maioria delas tem filhos e sofre com o facto das crianças estarem a crescer longe da mãe. Com base nos resultados desta investigação é possível elaborar um contexto promotor do planeamento e desenvolvimento de serviços com um enfoque de género na prisão. Na perspetiva de longo prazo, o conhecimento das necessidades básicas e a introdução de programas e serviços com necessidades específicas pertinentes irá beneficiar as presas e as suas famílias, e melhorar a eficácia do sistema de justiça criminal.----------ABSTRACT: Female inmates find themselves in a system essentially run by men for men. Women who enter prison usually come from marginalized and disadvantaged backgrounds and are often characterized by histories of violence, physical and sexual abuse. Female prisoners constitute an especially vulnerable group given their specific health and hygienic needs within the system are often neglected. The first step in developing gender-sensitive program and practice is to understand female offenders’ characteristics and the specific life factors that shape women’s patterns of offending. In June 2012 a research was carried out in the Georgian only female prison facility to assess the mental and psychosocial needs of women prisoners, aiming to develop effective support programs for their rehabilitation, re-socialization and reintegration, as well as to elaborate new recommendations concerning prison management. A survey instrument (questionnaire) was developed within a theoretical framework based on four fundamental theories: Pathways Theory, Theory of Women’s Psychological Development and Trauma and Addiction Theories. Sample size was defined to be 120 surveyed persons. The study showed that needs of incarcerated women were different from those of men, thus requiring approaches tailored to their specific psychosocial characteristics and situations. The basic population of imprisoned women consisted of young, energetic, working-age females, most often with a professional qualification. Female prisoners suffered from psychological problems and are were more likely to be rejected by their families. Most of them had children and suffered that the children were growing without mothers. A substantial proportion of women offenders had multiple physical and mental health problems. Based on the study findings a conceptual framework can be elaborated towards planning and developing gender-sensitive services in prison. In the long-term perspective, acknowledgement of baseline needs and introduction of the relevant needs-specific programs and services may benefit women prisoners as well as their families, improving the effectiveness of the criminal justice system.

Daily physical activities and sports in adult survivors of childhood cancer and healthy controls: a population-based questionnaire survey.

BACKGROUND: Healthy lifestyle including sufficient physical activity may mitigate or prevent adverse long-term effects of childhood cancer. We described daily physical activities and sports in childhood cancer survivors and controls, and assessed determinants of both activity patterns. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: The Swiss Childhood Cancer Survivor Study is a questionnaire survey including all children diagnosed with cancer 1976-2003 at age 0-15 years, registered in the Swiss Childhood Cancer Registry, who survived ≥5 years and reached adulthood (≥20 years). Controls came from the population-based Swiss Health Survey. We compared the two populations and determined risk factors for both outcomes in separate multivariable logistic regression models. The sample included 1058 survivors and 5593 controls (response rates 78% and 66%). Sufficient daily physical activities were reported by 52% (n = 521) of survivors and 37% (n = 2069) of controls (p<0.001). In contrast, 62% (n = 640) of survivors and 65% (n = 3635) of controls reported engaging in sports (p = 0.067). Risk factors for insufficient daily activities in both populations were: older age (OR for ≥35 years: 1.5, 95CI 1.2-2.0), female gender (OR 1.6, 95CI 1.3-1.9), French/Italian Speaking (OR 1.4, 95CI 1.1-1.7), and higher education (OR for university education: 2.0, 95CI 1.5-2.6). Risk factors for no sports were: being a survivor (OR 1.3, 95CI 1.1-1.6), older age (OR for ≥35 years: 1.4, 95CI 1.1-1.8), migration background (OR 1.5, 95CI 1.3-1.8), French/Italian speaking (OR 1.4, 95CI 1.2-1.7), lower education (OR for compulsory schooling only: 1.6, 95CI 1.2-2.2), being married (OR 1.7, 95CI 1.5-2.0), having children (OR 1.3, 95CI 1.4-1.9), obesity (OR 2.4, 95CI 1.7-3.3), and smoking (OR 1.7, 95CI 1.5-2.1). Type of diagnosis was only associated with sports. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Physical activity levels in survivors were lower than recommended, but comparable to controls and mainly determined by socio-demographic and cultural factors. Strategies to improve physical activity levels could be similar as for the general population.

Relationship of physical activity with motor skills, aerobic fitness and body fat in preschool children: a cross-sectional and longitudinal study (Ballabeina).

Adiposity, low aerobic fitness and low levels of activity are all associated with clustered cardiovascular disease risk in children and their high prevalence represents a major public health concern. The aim of this study is to investigate the relationship of objectively measured physical activity (PA) with motor skills (agility and balance), aerobic fitness and %body fat in young children. This study is a cross-sectional and longitudinal analyses using mixed linear models. Longitudinal data were adjusted for baseline outcome parameters. In all, 217 healthy preschool children (age 4-6 years, 48% boys) participated in this study. PA (accelerometers), agility (obstacle course), dynamic balance (balance beam), aerobic fitness (20-m shuttle run) and %body fat (bioelectric impedance) at baseline and 9 months later. PA was positively associated with both motor skills and aerobic fitness at baseline as well as with their longitudinal changes. Specifically, only vigorous, but not total or moderate PA, was related to changes in aerobic fitness. Higher PA was associated with less %body fat at baseline, but not with its change. Conversely, baseline motor skills, aerobic fitness or %body fat were not related to changes in PA. In young children, baseline PA was associated with improvements in motor skills and in aerobic fitness, an important determinant of cardiovascular risk.

Distal dendrites of frog motor neurons: a computer-aided electron microscopic study of cobalt-filled cells.

With the aid of the cobalt labelling technique, frog spinal cord motor neuron dendrites of the subpial dendritic plexus have been identified in serial electron micrographs. Computer reconstructions of various lengths (2.5-9.8 micron) of dendritic segments showed the contours of these dendrites to be highly irregular, and to present many thorn-like projections 0.4-1.8 micron long. Number, size and distribution of synaptic contacts were also determined. Almost half of the synapses occurred at the origins of the thorns and these synapses had the largest contact areas. Only 8 out of 54 synapses analysed were found on thorns and these were the smallest. For the total length of reconstructed dendrites there was, on average, one synapse per 1.2 micron, while 4.4% of the total dendritic surface was covered with synaptic contacts. The functional significance of these distal dendrites and their capacity to influence the soma membrane potential is discussed.

Representation of motor habit in a sequence of repetitive reach and grasp movements performed by macaque monkeys: evidence for a contribution of the dorsolateral prefrontal cortex.

In the context of an autologous cell transplantation study, a unilateral biopsy of cortical tissue was surgically performed from the right dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) in two intact adult macaque monkeys (dlPFC lesioned group), together with the implantation of a chronic chamber providing access to the left motor cortex. Three other monkeys were subjected to the same chronic chamber implantation, but without dlPFC biopsy (control group). All monkeys were initially trained to perform sequential manual dexterity tasks, requiring precision grip. The motor performance and the prehension's sequence (temporal order to grasp pellets from different spatial locations) were analysed for each hand. Following the surgery, transient and moderate deficits of manual dexterity per se occurred in both groups, indicating that they were not due to the dlPFC lesion (most likely related to the recording chamber implantation and/or general anaesthesia/medication). In contrast, changes of motor habit were observed for the sequential order of grasping in the two monkeys with dlPFC lesion only. The changes were more prominent in the monkey subjected to the largest lesion, supporting the notion of a specific effect of the dlPFC lesion on the motor habit of the monkeys. These observations are reminiscent of previous studies using conditional tasks with delay that have proposed a specialization of the dlPFC for visuo-spatial working memory, except that this is in a different context of "free-will", non-conditional manual dexterity task, without a component of working memory.

Nouvelles pistes pour la réhabilitation respiratoire dons la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) [New perspectives for respiratory rehabilitation in COPD].

COPD is associated with some skeletal muscle dysfunction which contributes to a poor exercise tolerance. This dysfunction results from multiple factors: physical inactivity, corticosteroids, smoking, malnutrition, anabolic deficiency, systemic inflammation, hypoxia, oxidative stress. Respiratory rehabilitation is based on exercise training and allows patients with COPD to experience less dyspnoea, and to improve their exercise tolerance and quality of life. Not all patients, however, benefit from rehabilitation. Acknowledging the different factors leading to muscular dysfunction allows one to foresee new avenues to improve efficacy of exercise training in COPD.