Implementação paralela de um código de elementos finitos em 2D para as Equações de Navier-Stokes para fluidos incompressíveis com transporte de escalares.

O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados.

Estudo temporal de longo prazo da comunidade de moluscos límnicos em um riacho da Vila do Abraão, Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, Brasil

Estudos de longo prazo são essenciais para avaliar efeitos que em pouco tempo não seriam possíveis observá-los. Moluscos límnicos são parte importante dos ecossistemas aquáticos, além se serem vetores de parasitos de importância médica. A comunidade de moluscos do riacho da Vila do Abraão já havia sido estudada, havendo registro de sete espécies, incluindo a exótica Melanoides tuberculata. O objetivo geral do trabalho foi acompanhar a dinâmica das populações de moluscos límnicos, com ênfase em M. tuberculata durante sete anos. Avaliamos as variações na comunidade de moluscos límnicos em um riacho na Vila do Abraão Ilha Grande, Angra dos Reis, RJ, Brasil. Foram realizadas 42 coletas bimestrais no período de julho/2006 a novembro/2013. O trecho estudado foi dividido em oito pontos de coleta, com três coletores em cada, realizando buscas de 15 minutos, totalizando 45 minutos por ponto. Foram mensurados os fatores abióticos: luminosidade, temperatura do ar e da água, umidade, pH, condutividade, profundidade e oxigênio dissolvido. Para o acompanhamento da comunidade, foi calculada a abundância, abundância relativa, constância, índices de diversidade Simpson e Shannon, assim como equitabilidade e uniformidade, para cada espécie em cada expedição de coleta. Para investigar a associação dos moluscos com a helmintofauna, realizou-se o teste de exposição a luz. Para biomassa, de M. tuberculata foi calculado o peso seco da parte mole, e os valores de abundância foram convertidos para densidade. No total do estudo, foram coletados 90.718 espécimes: oito gastrópodes (M. tuberculata, Heleobia australis, Potamolithus sp., Physa acuta, Biomphalaria tenagophila, Gundlachia ticaga, Ferrissia fragilis e Omalonyx matheroni) e um bivalve (Pisidium punctiferum). As duas espécies mais abundantes foram: M. tuberculata, com 80% e P. acuta, com 8% do total dos indivíduos. Melanoides tuberculata foi a espécie mais constante do estudo, já que após Fevereiro/2009 foi encontrada em todos os pontos de coleta, exceto nas últimas expedições. Os índices de diversidade apresentaram valores diferentes entre Simpson e Shannon, mas com variações semelhantes. A equitabilidade e a uniformidade foram muito baixas, indicando uma dominância de M. tuberculata. Apenas M. tuberculata se apresentou parasitado por Centrocestus formosanus, com a maior prevalência em Abril/2013, quando mais de 50% da população estava parasitada. A biomassa foi calculada em 8155 g durante o estudo, e a produção secundária foi estimada em 423 g m-2year-1 no último ano estudado, sofrendo diminuição de acordo com a queda populacional de M. tuberculata que por sua vez, foi possivelmente influenciada pelo parasitismo. Podemos concluir que a riqueza da comunidade aumentou de sete para nove espécies, sendo seis exóticas e três nativas. A comunidade de moluscos da Vila do Abraão encontra-se dominada por M. tuberculata, este sobrepujando as demais, em abundância e biomassa. Tendo em vista o perigo das introduções, reforçamos a importância dos estudos de longo prazo para o acompanhamento de comunidades, sendo importantes para subsidiar estratégias de conservação principalmente em unidades de conservação.

Caracterização e manejo de resíduos gerados nos laboratórios do Instituto de Biologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, IBRAG, UERJ.

O crescimento da população mundial, aumento da industrialização e consumo de bens e serviços, tem aumentado significativamente a geração de resíduos que vem causando impactos negativos na saúde humana e ambiental. Neste contexto, se destaca a geração de produtos perigosos, tais como, os resíduos de serviços de saúde- RSS. Por apresentarem riscos à saúde da população e do meio ambiente, recomendações, normas e legislações surgiram para orientar a melhor maneira o manejo e disposição final destes resíduos. No Brasil, as resoluções NBR 306/04 e CONAMA 358/05 dão diretrizes para a elaboração de um Plano de Gerenciamento de Resíduos de Serviços de Saúde-PGRSS. Os laboratórios de pesquisa e ensino, como geradores de RSS, precisam se adequar à legislação, porém existem poucos estudos e a legislação não aborda especificamente os resíduos destes laboratórios. Os laboratórios e unidades da UERJ, geradores de RSS, não possuem PGRSS. Na UERJ, somente dois estudos levantaram os resíduos gerados em laboratórios, entretanto os dados levantados para o Instituto de Biologia são incompletos. Este estudo buscou avaliar o manejo dos resíduos biológico, químico, radioativo e perfurocortante nos laboratórios do Instituto de Biologia. Os dados foram coletados pelas informações dadas pelos professores, funcionários ou alunos dos laboratórios e por observação direta. Os dados de manejo foram analisados de acordo com a RDC 306/04 Anvisa, da Resolução CONAMA 358/05 e das fichas de segurança dos produtos químicos. Foram estudados 83% dos laboratórios do Instituto de Biologia. Destes, 43% geram resíduos químicos. Dos laboratórios caracterizados, 19 laboratórios geram somente resíduo químico. No pavilhão Américo Piquet estão localizados 63% dos laboratórios geradores de resíduos biológicos, químicos, perfurocortantes ou radioativos. Do total de resíduos gerados nos laboratórios, cerca de 80% foi de resíduo biológico, 15% de resíduo químico e 5% de resíduo perfurocortante. O manejo dos resíduos nos laboratórios é realizado de maneira confusa, geralmente os erros estão na segregação, identificação e acondicionamento. De maneira geral, as informações sobre o manejo utilizado para os resíduos são incompletas, desconhecidas ou imprecisas. As ações incorretas do manejo de resíduos são características para cada tipo de resíduo; no resíduo biológico, freqüentemente, encontraram-se resíduos comuns. O resíduo químico é geralmente descartado sem tratamento prévio na rede de esgoto. O resíduo radioativo não possui identificação e acompanhamento do decaimento, para posterior descarte. No resíduo perfurocortante encontrou-se, freqüentemente, resíduo biológico e químico misturados. Para o sucesso de um futuro Plano de Gerenciamento de Resíduos, a capacitação dos profissionais é muito importante. A Instituição deve investir na consolidação desse trabalho, considerando que ela não pode se furtar de adotar uma postura pró-ativa com relação aos problemas ambientais, sejam eles dirigentes da instituição, ou profissionais que ali atuam. Espera-se que essa pesquisa possa auxiliar neste sentido.

Telhados verdes para habitações de interesse social: retenção das águas pluviais e conforto térmico.

O crescimento populacional aliado à migração tem aumentado a pressão sobre o uso do solo urbano perpetuando sucessivos problemas de assentamentos informais e saneamento ambiental nos grandes centros. Esta situação se agrava ainda mais em épocas de chuvas intensas devido à ocorrência de enchentes. Este projeto faz parte de um conjunto de ações integradas de cidadania e inclusão social na região hidrográfica da baixada de Jacarepaguá, especificamente envolvendo a Comunidade da Vila Cascatinha, em Vargem Grande, a fim de gerar subsídios para políticas públicas em áreas de assentamentos informais, integrado ao projeto HIDROCIDADES (CNPq/CTHIDRO/CTAGRO), que visa a conservação da água em meios urbanos e periurbanos associado à cidadania, inclusão social e melhoria da qualidade de vida nas grandes cidades. Este projeto utilizou uma tecnologia adaptada dos telhados verdes para edificação popular (telhado de fibrocimento), com o objetivo de verificar aspectos construtivos, possíveis espécies com potencial de geração de renda, custos, efeitos no retardo do escoamento superficial das águas pluviais e outros benefícios associados a questões climáticas locais e de conforto do ambiente interno. Os resultados gerados demonstraram, entre outros, o estabelecimento de metodologia para implantação dos telhados verdes em habitações populares, o valor dos custos e resultados preliminares de espécies com potencial para geração de renda. Ainda, a implantação dos telhados verdes demonstrou ser promissora no controle do escoamento superficial, na aplicação do sistema de irrigação. Na simulação das chuvas, observou-se uma retenção de até 56% do volume precipitado. Observou-se o retardo da ocorrência do pico de até 8 minutos no telhado vegetado em relação ao telhado testemunho (convencional telhas fibrocimento). Foi observada a eficiência tanto no comportamento térmico interno como também no externo, uma redução da amplitude térmica interna em dia característico de verão (35,9 C), sendo capaz de r eduzir a temperatura interna em cerca de 2,0 C nos períodos mais quentes do dia e cerca de 4,0 C no ambiente externo em comparação com o telhado-testemunha (sem plantio), com potencial de modificação do microclima local.

Os usos e sentidos do metilfenidato: experiências entre o tratamento e o aprimoramento da atenção.

O cloridrato de metilfenidato é um estimulante moderado do sistema nervoso central com propriedades semelhantes à anfetamina, indicado principalmente para tratar o Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH). Segundo relatórios da ONU, sua produção mundial cresceu em torno de 357% entre os anos de 1996 e 2012 enquanto que sua comercialização no Brasil, nesse mesmo período, passou de 9 Kg para 578 Kg, o que significou um aumento de aproximadamente 6.322%. A ampliação no consumo se justifica pela expansão da categoria diagnóstica de TDAH, visto que, a desordem transitória que atingia um número menor de crianças foi transformada em um quadro psiquiátrico incluindo um maior número de sinais e sintomas, persistindo durante a adolescência e toda a vida adulta. Outro possível motivo para o crescimento na comercialização do fármaco é o uso para aprimoramento cognitivo, ou seja, a utilização do metilfenidato por pessoas sem o citado diagnóstico, mas com a finalidade de melhorar o desempenho nos estudos e no trabalho. Assim, buscando entender os usos e sentidos associados ao consumo do remédio, fizemos uma pesquisa de campo de cunho qualitativo e exploratório. Foram realizadas dezesseis entrevistas semiestruturadas com usuários do medicamento. Participaram da investigação onze homens e cinco mulheres, entre 23 e 48 anos. A análise de dados mostrou que todos os entrevistados, independentemente de terem ou não o diagnóstico de TDAH, se reconheciam com dificuldades de atenção, que poderia ser constitucional ou passageiro. Mas, para a maioria dos entrevistados, a procura pelo remédio só ocorreu quando essa característica virou um problema, atrapalhando a preparação para uma importante etapa na vida profissional, como uma prova para concurso público ou residência. Também foi percebido que o relato dos amigos sobre os benefícios do remédio e a experiência pessoal do primeiro comprimido de metilfenidato foi fundamental para que a muitos usuários investigados buscassem a prescrição médica. Ou seja, a maior parte dos entrevistados da pesquisa iniciou a ingestão quando seus amigos lhes contaram sobre os benefícios do remédio para superar os problemas na concentração que atrapalhavam o alcance de uma importante meta profissional. Os participantes da pesquisa apontaram que o consumo do fármaco teria contribuído para melhorar o rendimento nos estudos, já que o estimulante teria aumentado a disposição, a concentração, a memória e a eficiência do desempenho cognitivo. Porém, não foi possível identificar o quanto os efeitos positivos podiam ser o resultado de uma sugestão psicológica, questão levantada por alguns usuários. A análise qualitativa dos dados também revelou que o uso do estimulante ora era vivido como um tratamento para TDAH, ora como aprimoramento cognitivo. Tal ambiguidade parece ser o reflexo de o discurso médico ser o principal meio para justificar o uso do remédio, sem precisar questionar aspectos emocionais, sociais e/ou éticos para alcançar uma melhor performance cognitiva. Assim, entendemos que o presente estudo é uma importante contribuição no campo da Saúde Coletiva por ampliar o conhecimento sobre os usos e sentidos que os seus usuários depositam no estimulante.

Os usos e sentidos do metilfenidato: experiências entre o tratamento e o aprimoramento da atenção.

O cloridrato de metilfenidato é um estimulante moderado do sistema nervoso central com propriedades semelhantes à anfetamina, indicado principalmente para tratar o Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH). Segundo relatórios da ONU, sua produção mundial cresceu em torno de 357% entre os anos de 1996 e 2012 enquanto que sua comercialização no Brasil, nesse mesmo período, passou de 9 Kg para 578 Kg, o que significou um aumento de aproximadamente 6.322%. A ampliação no consumo se justifica pela expansão da categoria diagnóstica de TDAH, visto que, a desordem transitória que atingia um número menor de crianças foi transformada em um quadro psiquiátrico incluindo um maior número de sinais e sintomas, persistindo durante a adolescência e toda a vida adulta. Outro possível motivo para o crescimento na comercialização do fármaco é o uso para aprimoramento cognitivo, ou seja, a utilização do metilfenidato por pessoas sem o citado diagnóstico, mas com a finalidade de melhorar o desempenho nos estudos e no trabalho. Assim, buscando entender os usos e sentidos associados ao consumo do remédio, fizemos uma pesquisa de campo de cunho qualitativo e exploratório. Foram realizadas dezesseis entrevistas semiestruturadas com usuários do medicamento. Participaram da investigação onze homens e cinco mulheres, entre 23 e 48 anos. A análise de dados mostrou que todos os entrevistados, independentemente de terem ou não o diagnóstico de TDAH, se reconheciam com dificuldades de atenção, que poderia ser constitucional ou passageiro. Mas, para a maioria dos entrevistados, a procura pelo remédio só ocorreu quando essa característica virou um problema, atrapalhando a preparação para uma importante etapa na vida profissional, como uma prova para concurso público ou residência. Também foi percebido que o relato dos amigos sobre os benefícios do remédio e a experiência pessoal do primeiro comprimido de metilfenidato foi fundamental para que a muitos usuários investigados buscassem a prescrição médica. Ou seja, a maior parte dos entrevistados da pesquisa iniciou a ingestão quando seus amigos lhes contaram sobre os benefícios do remédio para superar os problemas na concentração que atrapalhavam o alcance de uma importante meta profissional. Os participantes da pesquisa apontaram que o consumo do fármaco teria contribuído para melhorar o rendimento nos estudos, já que o estimulante teria aumentado a disposição, a concentração, a memória e a eficiência do desempenho cognitivo. Porém, não foi possível identificar o quanto os efeitos positivos podiam ser o resultado de uma sugestão psicológica, questão levantada por alguns usuários. A análise qualitativa dos dados também revelou que o uso do estimulante ora era vivido como um tratamento para TDAH, ora como aprimoramento cognitivo. Tal ambiguidade parece ser o reflexo de o discurso médico ser o principal meio para justificar o uso do remédio, sem precisar questionar aspectos emocionais, sociais e/ou éticos para alcançar uma melhor performance cognitiva. Assim, entendemos que o presente estudo é uma importante contribuição no campo da Saúde Coletiva por ampliar o conhecimento sobre os usos e sentidos que os seus usuários depositam no estimulante.

Doenças cardiovasculares em pacientes bipolares: uma investigação da biodisponibilidade do óxido nítrico

Os transtornos psiquiátricos são um problema de saúde pública, ocupando cinco das dez principais causas de incapacitação no mundo. O transtorno bipolar (TB) é um transtorno de humor, segundo o DSM-IV (manual diagnóstico e estatístico de doenças mentais), o qual afeta cerca de 1% da população mundial. O TB do tipo I (TBI) é o mais frequente entre os TBs e é caracterizado pela presença de episódios maníacos ou mistos acompanhados por episódios depressivos. Assim como outros transtornos psiquiátricos, como a depressão, ansiedade e esquizofrenia, o TB representa um importante fator de risco cardiovascular, e pacientes com este transtorno apresentam mortalidade cardiovascular duas vezes maior que a população em geral. No entanto, os exatos mecanismos envolvidos nesta relação permanecem desconhecidos. Estudos sugerem o envolvimento da via L-arginina-óxido nitrico (NO) na patofisiologia do TB. O NO é responsável por diversas funções fisiológicas, incluindo a inibição da função plaquetária. A L-arginina, sua precursora, é transportada em plaquetas pelo carreador y+L, ativando a enzima NO sintase (NOS), a qual produz NO e e L-citrulina. Uma vez produzido, o NO ativa a enzima guanilato ciclase (GC), levando ao aumento dos níveis de guanosina monofosfato cíclica (GMPc). Adicionalmente, a L-arginina não é exclusivamente utilizada pela NOS, ela também pode ser metabolizada pela arginase e produzir L-ornitina e uréia. A biodisponibilidade do NO depende tanto de sua síntese como de sua degradação pelo estresse oxidativo ou pela inflamação. O objetivo deste estudo foi investigar detalhadamente a via L-arginina-NO-GMPc em plaquetas de pacientes com TBI, a expressão da arginase e outros marcadores de estresse oxidativo e inflamação. Vinte e oito pacientes com TB e dez indivíduos saudáveis foram incluídos no estudo. Nossos estudos mostraram uma redução da atividade da NOS em todos os grupos de pacientes bipolares (fases de eutimia, depressão e mania), quando comparados aos controles. Isto ocorreu na presença de concentrações normais do substrato e de seu transporte, e da expressão inalterada das isoformas eNOS e iNOS. A expressão da arginase II não diferiu entre os grupos estudados, indicando que a disponibilidade da L-arginina não está sendo desviada para o ciclo de uréia em plaquetas. A produção reduzida de GMPc foi observada mesmo com a expressão inalterada da GC. A atividade e marcadores de estresse oxidativo, avaliada através da quantificação da oxidação de proteínas e atividade da catalase, não foram modificadas em plaquetas de pacientes com TB, enquanto que a atividade da SOD estava aumentada em todas as fases. Os níveis séricos da proteína C-reativa (PCR), um marcador inflamatório, estão aumentados em pacientes maníacos, comparados aos controles. A reduzida produção de NO observada em plaquetas de pacientes bipolares pode ser um elo entre esta complexa associação entre TB e a doença cardiovascular.