Teoria para o trabalho de expansão aplicada às brisas do nordeste Brasileiro

Neste artigo investiga-se numericamente a interação entre brisas marítima-terrestre e de vale-montanha, que ocorrem no nordeste brasileiro devido à presença do Planalto da Borborema, aplicando o trabalho de expansão associado ao ramo inferior das circulações. Resultados da teoria da máquina térmica são comparados aos resultados 3D, obtidos com a versão brasileira do modelo RAMS. Os resultados indicaram que o efeito do contraste de temperatura no trabalho ligado às circulações (Wa), isoladamente, contribui para a formação de brisas marítimas mais intensas e de brisas terrestres menos intensas. Na realidade, o que se observa são brisas terrestres com intensidades iguais ou até maiores que das brisas marítimas. Assim, a contribuição da montanha para a intensidade das circulações de brisa no período noturno mostra-se extremamente não-linear. O trabalho de expansão que realmente está ligado às circulações, contribui em apenas 7% para o trabalho total. Dessa forma, a maior parte do trabalho total está associada ao trabalho de compressão que a atmosfera realiza para compensar a perda por resfriamento radiativo, e muito da energia disponibilizada para as circulações é gasta para vencer os processos dissipativos.

Estudo de caso de uma situação atmosférica entre 12 e 19 de setembro de 2008, com algumas características semelhantes ao evento Catarina

Este trabalho apresenta uma análise das condições sinótica e dinâmica associadas ao desenvolvimento do ciclone ocorrido entre 12 e 19 de setembro de 2008, com o objetivo de destacar diferenças e semelhanças com o ambiente em que se inseriu o evento Catarina em março de 2004. As principais semelhanças foram encontradas no padrão sinótico geral: a ocorrência de um padrão típico de bloqueio do tipo dipolo associado à anomalia de vorticidade potencial em altos níveis; cavado em níveis médios com inclinação para oeste; a presença de uma coluna de vorticidade ciclônica desde a superfície até a baixa estratosfera; e, em superfície, o padrão de uma alta ao sul de uma baixa pressão. Apesar das semelhanças no padrão geral, diferenças ocorreram entre os dois eventos que influenciaram na intensidade dos sistemas: o Catarina ocorreu em latitudes mais baixas em relação ao caso de setembro de 2008; o padrão típico de bloqueio associado ao caso de setembro de 2008 durou um dia e meio, enquanto no evento Catarina foi de três dias; a configuração da advecção de temperatura na camada entre 1000-500 hPa favoreceu o deslocamento do evento de setembro de 2008 para leste/sudeste, ao contrário do Catarina, a advecção de ar quente a leste do ciclone foi praticamente suprimida e a tendência de altura geopotencial passou a ser positiva, padrões que impedem o deslocamento do sistema para leste; no caso de setembro de 2008 o padrão da inversão do gradiente meridional de temperatura potencial na superfície de -2,0 unidade de vorticidade potencial (UVP) foi caracterizado pela incursão de uma região alongada de ar quente vinda do equador em direção ao sul e ar frio vinda do sul em direção ao equador, enquanto no caso Catarina a inversão ocorre pelo isolamento de uma bolha de ar frio ao norte e uma bolha de ar quente ao sul, o que pode ter contribuído para maior duração do padrão de bloqueio, pois a dissipação neste caso é dificultada. Sistemas como o Catarina podem ser raros no Atlântico Sul, mas isso não ocorre em relação ao ambiente sinótico em que se formou o Catarina. Para melhor entender o processo atmosférico que levou à formação do Catarina, é necessário realizar experimentos numéricos de sensibilidade para o caso de setembro de 2008 com o objetivo de verificar a possibilidade do ciclone extratropical se tornar um ciclone tropical.

Uma teoria termodinâmica para brisas: teste utilizando simulações numéricas

O objetivo deste trabalho foi testar uma teoria termodinâmica em brisas marítimas-terrestres acopladas com brisas de vale-montanha através de simulações numéricas tridimensionais em uma região da costa leste do Nordeste Brasileiro, considerando a presença e a ausência da topografia. Embora o contraste de temperatura entre as superfícies seja importante na formação da brisa, a eficiência termodinâmica é fundamental na determinação da sua intensidade. Tem-se que a inclinação faz com que a diferença de pressão entre dois pontos fique maior durante o dia e menor durante a noite contribuindo para a formação de brisas marítimas mais intensas e de brisas terrestres menos intensas, respectivamente. A máxima queda de pressão ocorre por volta de três horas antes da máxima intensidade da brisa. Isso porque grande parte da energia disponibilizada para as circulações é gasta para vencer dissipação, principalmente, no período diurno, quando esses processos são realmente efetivos. Do ponto de vista puramente termodinâmico a inclinação da montanha atua para intensificar a brisa durante o dia e para enfraquecê-la durante a noite.

Molecular systematics of Thorea (Rhodophyta, Thoreales) species in Brazil

This study aimed to evaluate species level taxonomy and phylogenetic relationship among Thorea species in Brazil and other regions of the world using two molecular markers - RUBISCO large subunit plastid gene (rbcL) and nuclear small-subunit ribosomal DNA (SSU rDNA). Three samples of Thorea from Brazil (states of Mato Grosso do Sul and São Paulo) and one sample from Dominican Republic (DR) were sequenced. Analyses based on partial sequences of rbcL (1,282 bp) and complete sequences of SSU (1,752 bp) were essentially congruent and revealed that Thoreales formed a distinct monophyletic clade, which had two major branches with high support, representing the genera Thorea and Nemalionopsis. Thorea clade had four main branches with high support for all analyses, each one representing the species: 1) T. gaudichaudii C. Agardh from Asia (Japan and Philippines) - this clade occurred only in the rbcL analyses; 2) T. violacea Bory from Asia (Japan) and North America (U.S.A. and DR); 3) T. hispida (Thore) Desvaux from Europe (England) and Asia (Japan); 4) a distinct group with the three Brazilian samples (sequence identity: rbcL 97.2%, 1,246 bp; SSU 96.0-98.1%, 1,699-1,720 bp). The Brazilian samples clearly formed a monophyletic clade based on both molecular markers and was interpreted as a separate species, for which we resurrected the name T. bachmannii Pujals. Morphological and molecular evidences indicate that the Thoreales is well-resolved at ordinal and generic levels. In contrast, Thorea species recognized by molecular data require additional characters (e.g. reproductive and chromosome numbers) to allow consistent and reliable taxonomic circumscription aiming at a world revision based on molecular and morphological evidences.

Respostas fisiológicas de plantas amazônicas de regiões alagadas às mudanças climáticas globais

Conforme previsões do último relatório do IPCC (Intergovernmental Panel of Climatic Change) em 2007, até meados deste século haverá um aumento na concentração de CO2 na atmosfera podendo chegar a 720 μmol mol-1. Consequentemente haverá uma elevação da temperatura de até +3 °C, o que ocorrerá em conjunto com mudanças no padrão de precipitação. O mesmo relatório sugere que isto poderá acarretar uma substituição gradual da floresta tropical por vegetação similar a uma savana na parte oriental da Amazônia, porém nada é conclusivo. Diante dessas possibilidades, pergunta-se - Como as espécies de árvores que compõem as regiões de alagamento da Amazônia irão responder às alterações climáticas por vir? Apesar dessas previsões serem pessimistas, o alagamento ainda ocorrerá por vários anos na Amazônia e é de grande importância compreender os efeitos do alagamento sobre as respostas fisiológicas das plantas num contexto das mudanças climáticas. Os principais efeitos sobre a sinalização metabólica e hormonal durante o alagamento são revisados e os possíveis efeitos que as mudanças climáticas poderão ter sobre as plantas amazônicas são discutidos. As informações existentes sugerem que sob alagamento, as plantas tendem a mobilizar reservas para suprir a demanda de carbono necessário para a manutenção do metabolismo sob o estresse da falta de oxigênio. Até certo limite, com o aumento da concentração de CO2, as plantas tendem a fazer mais fotossíntese e a produzir mais biomassa, que poderão aumentar ainda mais com um acréscimo de temperatura de até 3 °C. Alternativamente, com o alagamento, há uma diminuição geral do potencial de crescimento e é possível que quando em condições de CO2 e temperatura elevados os efeitos positivo e negativo se somem. Com isso, as respostas fisiológicas poderão ser amenizadas ou, ainda, promover maior crescimento para a maioria das espécies de regiões alagáveis até o meio do século. Porém, quando a temperatura e o CO2 atingirem valores acima dos ótimos para a maioria das plantas, estas possivelmente diminuirão a atividade fisiológica.

Categorization skills and recall in brain damaged children: a multiple case study

During development, children become capable of categorically associating stimuli and of using these relationships for memory recall. Brain damage in childhood can interfere with this development. This study investigated categorical association of stimuli and recall in four children with brain damages. The etiology, topography and timing of the lesions were diverse. Tasks included naming and immediate recall of 30 perceptually and semantically related figures, free sorting, delayed recall, and cued recall of the same material. Traditional neuropsychological tests were also employed. Two children with brain damage sustained in middle childhood relied on perceptual rather than on categorical associations in making associations between figures and showed deficits in delayed or cued recall, in contrast to those with perinatal lesions. One child exhibited normal performance in recall despite categorical association deficits. The present results suggest that brain damaged children show deficits in categorization and recall that are not usually identified in traditional neuropsychological tests.

A importância do uso das células tronco para a saúde pública

Em 1999, as células-tronco foram eleitas "Scientific Breakthrough of the Year" (avanço científico do ano) pela revista Science¹. Naquele ano, foi demonstrado que células-tronco de tecidos adultos mantinham a capacidade de se diferenciar em outros tipos de tecidos. No ano anterior, as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas foram estabelecidas. Desde então, o número de artigos científicos sobre células-tronco vem crescendo exponencialmente, onde novos paradigmas são estabelecidos. Neste artigo, farei uma revisão da área de células-tronco com um foco especial em seu uso como agente terapêutico em doenças comuns como diabetes e cardiopatias. As células-tronco serão tratadas em dois grupos distintos: as embrionárias e as adultas. Enquanto o potencial de diferenciação das primeiras está bem caracterizado em camundongos e em humanos, seu uso em terapia celular e em pesquisa tem sido dificultado por questões de histocompatibilidade, segurança e ética. Em contraste, células-tronco adultas não apresentam estes empecilhos, apesar da extensão de sua plasticidade ainda estar sob investigação. Mesmo assim, diversos testes clínicos em humanos estão em andamento utilizando células-tronco adultas, principalmente derivadas da medula óssea. Discutirei ainda a importância de se trabalhar com as duas classes de células-tronco humanas de forma a se cumprir suas promessas terapêuticas.

Cognitive control associated with irritability induction: an autobiographical recall fMRI study

OBJECTIVE: Despite the relevance of irritability emotions to the treatment, prognosis and classification of psychiatric disorders, the neurobiological basis of this emotional state has been rarely investigated to date. We assessed the brain circuitry underlying personal script-driven irritability in healthy subjects (n = 11) using functional magnetic resonance imaging. METHOD: Blood oxygen level-dependent signal changes were recorded during auditory presentation of personal scripts of irritability in contrast to scripts of happiness or neutral emotional content. Self-rated emotional measurements and skin conductance recordings were also obtained. Images were acquired using a 1,5T magnetic resonance scanner. Brain activation maps were constructed from individual images, and between-condition differences in the mean power of experimental response were identified by using cluster-wise nonparametric tests. RESULTS: Compared to neutral scripts, increased blood oxygen level-dependent signal during irritability scripts was detected in the left subgenual anterior cingulate cortex, and in the left medial, anterolateral and posterolateral dorsal prefrontal cortex (cluster-wise p-value < 0.05). While the involvement of the subgenual cingulate and dorsal anterolateral prefrontal cortices was unique to the irritability state, increased blood oxygen level-dependent signal in dorsomedial and dorsal posterolateral prefrontal regions were also present during happiness induction. CONCLUSION: Irritability induction is associated with functional changes in a limited set of brain regions previously implicated in the mediation of emotional states. Changes in prefrontal and cingulate areas may be related to effortful cognitive control aspects that gain salience during the emergence of irritability.

Effect of gender on training-induced vascular remodeling in SHR

There is accumulating evidence that physical inactivity, associated with the modern sedentary lifestyle, is a major determinant of hypertension. It represents the most important modifiable risk factor for cardiovascular diseases, which are the leading cause of morbidity and mortality for both men and women. In addition to involving sympathetic overactivity that alters hemodynamic parameters, hypertension is accompanied by several abnormalities in the skeletal muscle circulation including vessel rarefaction and increased arteriole wall-to-lumen ratio, which contribute to increased total peripheral resistance. Low-intensity aerobic training is a promising tool for the prevention, treatment and control of high blood pressure, but its efficacy may differ between men and women and between male and female animals. This review focuses on peripheral training-induced adaptations that contribute to a blood pressure-lowering effect, with special attention to differential responses in male and female spontaneously hypertensive rats (SHR). Heart, diaphragm and skeletal muscle arterioles (but not kidney arterioles) undergo eutrophic outward remodeling in trained male SHR, which contributed to a reduction of peripheral resistance and to a pressure fall. In contrast, trained female SHR showed no change in arteriole wall-to-lumen ratio and no pressure fall. On the other hand, training-induced adaptive changes in capillaries and venules (increased density) were similar in male and female SHR, supporting a similar hyperemic response to exercise.

Immune cells and oxidative stress in the endotoxin tolerance mouse model

Sepsis is a systemic inflammatory response that can lead to tissue damage and death. In order to increase our understanding of sepsis, experimental models are needed that produce relevant immune and inflammatory responses during a septic event. We describe a lipopolysaccharide tolerance mouse model to characterize the cellular and molecular alterations of immune cells during sepsis. The model presents a typical lipopolysaccharide tolerance pattern in which tolerance is related to decreased production and secretion of cytokines after a subsequent exposure to a lethal dose of lipopolysaccharide. The initial lipopolysaccharide exposure also altered the expression patterns of cytokines and was followed by an 8- and a 1.5-fold increase in the T helper 1 and 2 cell subpopulations. Behavioral data indicate a decrease in spontaneous activity and an increase in body temperature following exposure to lipopolysaccharide. In contrast, tolerant animals maintained production of reactive oxygen species and nitric oxide when terminally challenged by cecal ligation and puncture (CLP). Survival study after CLP showed protection in tolerant compared to naive animals. Spleen mass increased in tolerant animals followed by increases of B lymphocytes and subpopulation Th1 cells. An increase in the number of stem cells was found in spleen and bone marrow. We also showed that administration of spleen or bone marrow cells from tolerant to naive animals transfers the acquired resistance status. In conclusion, lipopolysaccharide tolerance is a natural reprogramming of the immune system that increases the number of immune cells, particularly T helper 1 cells, and does not reduce oxidative stress.

Time course of training-induced microcirculatory changes and of vegf expression in skeletal muscles of spontaneously hypertensive female rats

Exercise-induced vessel changes modulate arterial pressure (AP) in male spontaneously hypertensive rats (SHR). Vascular endothelial growth factor (VEGF) is important for angiogenesis of skeletal muscle. The present study evaluated the time course of VEGF and angiogenesis after short- and long-term exercise training of female SHR and Wistar Kyoto (WKY) rats, 8-9 weeks (200-250 g). Rats were allocated to daily training or remained sedentary for 3 days (N = 23) or 13 weeks (N = 23). After training, the carotid artery was catheterized for AP measurements. Locomotor (tibialis anterior and gracilis) and non-locomotor skeletal muscles (temporalis) were harvested and prepared for histologic and protein expression analyses. Training increased treadmill performance by all groups (SHR = 28%, WKY = 64%, 3 days) and (SHR = 141%, WKY = 122%, 13 weeks). SHR had higher values of AP than WKY (174 ± 4 vs 111 ± 2 mmHg) that were not altered by training. Three days of running increased VEGF expression (SHR = 28%, WKY = 36%) simultaneously with an increase in capillary-to-fiber ratio in gracilis muscle (SHR = 19%, WKY = 15%). In contrast, 13 weeks of training increased gracilis capillary-to-fiber ratio (SHR = 18%, WKY = 19%), without simultaneous changes in VEGF expression. Training did not change VEGF expression and capillarity of temporalis muscle. We conclude that training stimulates time- and tissue-dependent VEGF protein expression, independent of pressure levels. VEGF triggers angiogenesis in locomotor skeletal muscle shortly after the exercise starts, but is not involved in the maintenance of capillarity after long-term exercise in female rats.

Structural properties of lipid reconstructs and lipid composition of normotensive and hypertensive rat vascular smooth muscle cell membranes

Multiple cell membrane alterations have been reported to be the cause of various forms of hypertension. The present study focuses on the lipid portion of the membranes, characterizing the microviscosity of membranes reconstituted with lipids extracted from the aorta and mesenteric arteries of spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive control rat strains (WKY and NWR). Membrane-incorporated phospholipid spin labels were used to monitor the bilayer structure at different depths. The packing of lipids extracted from both aorta and mesenteric arteries of normotensive and hypertensive rats was similar. Lipid extract analysis showed similar phospholipid composition for all membranes. However, cholesterol content was lower in SHR arteries than in normotensive animal arteries. These findings contrast with the fact that the SHR aorta is hyporeactive while the SHR mesenteric artery is hyperreactive to vasopressor agents when compared to the vessels of normotensive animal strains. Hence, factors other than microviscosity of bulk lipids contribute to the vascular smooth muscle reactivity and hypertension of SHR. The excess cholesterol in the arteries of normotensive animal strains apparently is not dissolved in bulk lipids and is not directly related to vascular reactivity since it is present in both the aorta and mesenteric arteries. The lower cholesterol concentrations in SHR arteries may in fact result from metabolic differences due to the hypertensive state or to genes that co-segregate with those that determine hypertension during the process of strain selection.

A novel polar-based human face recognition computational model

Motivated by a recently proposed biologically inspired face recognition approach, we investigated the relation between human behavior and a computational model based on Fourier-Bessel (FB) spatial patterns. We measured human recognition performance of FB filtered face images using an 8-alternative forced-choice method. Test stimuli were generated by converting the images from the spatial to the FB domain, filtering the resulting coefficients with a band-pass filter, and finally taking the inverse FB transformation of the filtered coefficients. The performance of the computational models was tested using a simulation of the psychophysical experiment. In the FB model, face images were first filtered by simulated V1- type neurons and later analyzed globally for their content of FB components. In general, there was a higher human contrast sensitivity to radially than to angularly filtered images, but both functions peaked at the 11.3-16 frequency interval. The FB-based model presented similar behavior with regard to peak position and relative sensitivity, but had a wider frequency band width and a narrower response range. The response pattern of two alternative models, based on local FB analysis and on raw luminance, strongly diverged from the human behavior patterns. These results suggest that human performance can be constrained by the type of information conveyed by polar patterns, and consequently that humans might use FB-like spatial patterns in face processing.

Corporeidade e ação nos processos de formação do eu

Parte-se da hipótese de que tanto os modos de constituição da subjetividade, quanto as teses epistemológicas sobre a formação do eu têm sofrido importantes mudanças nas últimas décadas. No plano das identidades pessoais, tal fato se expressa no atenuamento do ideário intimista, tradicionalmente centrado na idéia da vida mental como espaço privado e interior. No plano epistemológico, diferentes saberes vêm questionando a equivalência entre vida mental e interioridade psicológica e propondo descrições da origem do eu que incluam a dimensão da corporeidade e da ação. Considerando as noções de representação e de ação como eixos fundamentais para diferentes concepções da subjetividade, este artigo examina um modelo internalista do psiquismo, contrastando-o com outro que toma o eu como agente corporificado.

Envelhecimento humano e sensibilidade ao contraste fotópica para frequências angulares

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do envelhecimento na sensibilidade a frequências angulares com luminância fotópica (42,6cd/m²). Foram mensuradas curvas de sensibilidade ao contraste em oito adultos jovens (20-29 anos) e oito idosos (60-70 anos) por meio do método psicofísico da escolha forçada. Todos os participantes estavam livres de doenças oculares identificáveis e tinham acuidade visual normal. Os resultados mostraram que o grupo de idosos apresentou alteração significante na faixa de frequências baixas e altas. Concluiu-se que o envelhecimento parece afetar o processamento de frequências angulares baixas e altas em condições de luminância fotópica.