Optimisation thermodynamique d’un procédé solaire utilisant un système de réfrigération à éjecto-compression pour la production du froid

L’objectif essentiel de cette thèse est de développer un système industriel de réfrigération ou de climatisation qui permet la conversion du potentiel de l’énergie solaire en production du froid. Ce système de réfrigération est basé sur la technologie de l’éjecto-compression qui propose la compression thermique comme alternative économique à la compression mécanique coûteuse. Le sous-système de réfrigération utilise un appareil statique fiable appelé éjecteur actionné seulement par la chaleur utile qui provient de l’énergie solaire. Il est combiné à une boucle solaire composée entre autres de capteurs solaires cylindro-paraboliques à concentration. Cette combinaison a pour objectif d’atteindre des efficacités énergétiques et exergétiques globales importantes. Le stockage thermique n’est pas considéré dans ce travail de thèse mais sera intégré au système dans des perspectives futures. En première étape, un nouveau modèle numérique et thermodynamique d’un éjecteur monophasique a été développé. Ce modèle de design applique les conditions d’entrée des fluides (pression, température et vitesse) et leur débit. Il suppose que le mélange se fait à pression constante et que l’écoulement est subsonique à l’entrée du diffuseur. Il utilise un fluide réel (R141b) et la pression de sortie est imposée. D’autre part, il intègre deux innovations importantes : il utilise l'efficacité polytropique constante (plutôt que des efficacités isentropiques constantes utilisées souvent dans la littérature) et n’impose pas une valeur fixe de l'efficacité du mélange, mais la détermine à partir des conditions d'écoulement calculées. L’efficacité polytropique constante est utilisée afin de quantifier les irréversibilités au cours des procédés d’accélérations et de décélération comme dans les turbomachines. La validation du modèle numérique de design a été effectuée à l’aide d’une étude expérimentale présente dans la littérature. La seconde étape a pour but de proposer un modèle numérique basé sur des données expérimentales de la littérature et compatible à TRNSYS et un autre modèle numérique EES destinés respectivement au capteur solaire cylindro-parabolique et au sous-système de réfrigération à éjecteur. En définitive et après avoir développé les modèles numériques et thermodynamiques, une autre étude a proposé un modèle pour le système de réfrigération solaire à éjecteur intégrant ceux de ses composantes. Plusieurs études paramétriques ont été entreprises afin d’évaluer les effets de certains paramètres (surchauffe du réfrigérant, débit calorifique du caloporteur et rayonnement solaire) sur sa performance. La méthodologie proposée est basée sur les lois de la thermodynamique classique et sur les relations de la thermodynamique aux dimensions finies. De nouvelles analyses exergétiques basées sur le concept de l’exergie de transit ont permis l'évaluation de deux indicateurs thermodynamiquement importants : l’exergie produite et l’exergie consommée dont le rapport exprime l’efficacité exergétique intrinsèque. Les résultats obtenus à partir des études appliquées à l’éjecteur et au système global montrent que le calcul traditionnel de l’efficacité exergétique selon Grassmann n’est désormais pas un critère pertinent pour l'évaluation de la performance thermodynamique des éjecteurs pour les systèmes de réfrigération.

L’influence des stratégies hétérorégulatives des infirmières sur l’auto-efficacité des adultes atteints de maladie chronique à autoréguler leur santé-dans-la-maladie : expérimentation d’une méthode intégrative des savoirs expérientiels des personnes atteintes de maladie chronique et des savoirs professionnels des soignants

Compte tenu de l’ampleur des maladies chroniques et de leur répercussion économique sur la société française, l’Éducation thérapeutique du patient (ÉTP) est devenue incontournable. Cependant, la place des savoirs expérientiels revendiquée par les patients réinterroge le pouvoir professionnel des soignants. Notre recherche est descriptive et intègre une approche quasi-experimentale. Il s’agit d’étudier l’influence des stratégies hétérorégulatives mises en œuvre par les infirmières en activité d’ÉTP sur l’apprentissage des personnes adultes atteintes de maladie chronique à autoréguler leur santé-dans-la maladie. Nous avons créé un dispositif de formation qui repose sur une triangulation théorique entre la théorie sociocognitive de Bandura (2003) et plus précisément les sources d’activation du sentiment d’efficacité personnel (SEP), un construit issue des sciences infirmières qu’est la santé-dans-la-maladie (Ellefsen, 2010) et une approche en soins infirmiers fondée sur les forces (Gottlieb et Gottlieb, 2014) mettant un fort accent sur le partenariat de collaboration soignés-soignants. Nos groupes témoins (GT) et expérimentaux (GE) ont été composés de dyades d’infirmières et de patients atteins de diabète de type 2, en atelier d’ÉTP sur le thème de l’hypoglycémie et ce, dans deux Centres hospitaliers universitaires (CHU) différents. Ce sont au total huit infirmières et trente patients qui ont été investigués. Le GT est constitué de quatre infirmières ayant chacune un groupe de patients et il en est de même pour le GE. Nous avions un GT et un GE dans chacun des CHU. Nos outils de recueil de données identiques pour les deux groupes sont : une échelle psychométrique créée par nos soins et vérifiée statistiquement, destinée à mesurer le SEP spécifique des patients avant la formation, de suite après la formation et à distance de la formation à un mois ; la vidéoscopie avec grille d’encodage pour observer en différé les pratiques pédagogiques des infirmières. Seules les infirmières du groupe expérimental ont été formées à notre dispositif. Les données recueillies ont subi un traitement statistique. Suite à l’analyse des résultats, nous sommes en mesure de dire qu’il existe une différence entre les pratiques pédagogiques des infirmières du GT et du GE. Les infirmières du GE ont mis en œuvre l’intégralité des sources d’activation du SEP dont le construit de santé-dans-la-maladie dans une dynamique de partenariat de collaboration et il existe un impact significatif sur les scores d’auto-efficacité des patients du GE en post-test immédiat avec maintien dans le temps à un mois. Ceci n’est pas le cas pour les patients du GT. Les infirmières du GT ont réalisé les pratiques pédagogiques qu’elles avaient l’habitude de mettre en œuvre. Les scores d’auto-efficacité des patients du GT ne connaissent pas d'évolution notable en post-test immédiat et à un mois.

Induction optimale d'hypothermie par ventilation liquidienne totale : validation expérimentale et projection à l'humain

La ventilation liquidienne totale (VLT) consiste à remplir les poumons d'un liquide perfluorocarbone (PFC). Un respirateur liquidien assure la ventilation par un renouvellement cyclique de volume courant de PFC oxygéné et à température contrôlée. Ayant une capacité thermique volumique 1665 fois plus élevée que l'air, le poumon rempli de PFC devient un échangeur de chaleur performant avec la circulation pulmonaire. La température du PFC inspiré permet ainsi de contrôler la température artérielle, et par le fait même, le refroidissement des organes et des tissus. Des résultats récents d'expérimentations animales sur petits animaux ont démontré que le refroidissement ultra-rapide par VLT hypothermisante (VLTh) avait d'importants effets neuroprotecteurs et cardioprotecteurs. Induire rapidement et efficacement une hypothermie chez un patient par VLTh est une technique émergente qui suscite de grands espoirs thérapeutiques. Par contre, aucun dispositif approuvé pour la clinique n'est disponible et aucun résultat de VLTh sur humain n'est encore disponible. Le problème se situe dans le fait de contrôler la température du PFC inspiré de façon optimale pour induire une hypothermie chez l'humain tout en s'assurant que la température cardiaque reste supérieure à 30 °C pour éviter tout risque d'arythmie. Cette thèse présente le développement d'un modèle thermique paramétrique d'un sujet en VLTh complètement lié à la physiologie. Aux fins de validation du modèle sur des ovins pédiatriques et adultes, le prototype de respirateur liquidien Inolivent pour nouveau-né a dû être reconçu et adapté pour ventiler de plus gros animaux. Pour arriver à contrôler de façon optimale la température du PFC inspiré, un algorithme de commande optimale sous-contraintes a été développé. Après la validation du modèle thermique du nouveau-né à l'adulte par expérimentations animales, celui-ci a été projeté à l'humain. Afin de réduire le temps de calcul, un passage du modèle thermique en temps continu vers un modèle discret cycle-par-cycle a été effectué. À l'aide de la commande optimale et du développement numérique d'un profil de ventilation liquidienne chez des patients humains, des simulations d'induction d'hypothermie par VLTh ont pu être réalisées. La validation expérimentale du modèle thermique sur ovins nouveau-nés (5 kg), juvéniles (22 kg) et adultes (61 kg) a montré que celui-ci permettait de prédire les températures artérielles systémiques, du retour veineux et rectales. La projection à l'humain a permis de démontrer qu'il est possible de contrôler la température du PFC de façon optimale en boucle ouverte si le débit cardiaque et le volume mort thermique sont connus. S'ils ne peuvent être mesurés, la commande optimale pour le pire cas peut être calculée rendant l'induction d'hypothermie par VLTh sécuritaire pour tous les patients, mais diminuant quelque peu les vitesses de refroidissement.

Le développement des habiletés motrices : l’influence du vécu sportif chez les étudiants en science de l’activité physique

Un nombre grandissant d’enfants en bas âge pratique un seul sport tout au long de l’année (American Academy of Pediatrics, 2000). Cette pratique, communément appelée la spécialisation hâtive, est pour plusieurs parents, entraineurs et enfants la meilleure façon d’atteindre les plus hauts niveaux de performance (rangs professionnels, compétitions internationales, bourses d’études universitaires, etc.). Toutefois, plusieurs études portant sur la performance et le développement de l’athlète proposent une alternative à la spécialisation hâtive : la spécialisation tardive (Güllich et Emrich, 2006; Lidor et Lavyan, 2002; Moesch, Elbe, Hauge et Wikman, 2011), qui est issue du modèle de la participation sportive de Côté, Baker et Abernethy (2007) et qui propose une spécialisation dans un seul sport seulement durant l’adolescence. Cette voie permettrait d’atteindre d’aussi hauts niveaux de performance, mais sans les conséquences négatives de la spécialisation hâtive. Parmi ces conséquences, Mostafavifar, Best et Myer (2013) ont émis l’hypothèse que la voie de la spécialisation hâtive mènerait à une limitation du développement des habiletés motrices. Venant ajouter à ce postulat, Fransen et ses collaborateurs (2012) ont démontré que les enfants ayant une pratique sportive diversifiée présentaient de meilleures aptitudes physiques (saut vertical et coordination). Par rapport à ces deux voies de développement, plusieurs modèles de développement (Balyi, Way et Higgs, 2013; Côté et al., 2007; Gulbin, Croser, Morley et Weissensteiner, 2013) proposent une troisième voie, la participation récréative, qui a pour finalité le maintien d’une bonne condition physique à long terme et dans laquelle le participant peut s’orienter (consciemment ou inconsciemment) dès son jeune âge ou après avoir suivi l’une des voies de la performance sportive. Devant cette diversité de voies de développement et en s’inspirant de l’hypothèse de Mostafavifar et autres (2013) selon laquelle la spécialisation hâtive mènerait à une limitation du développement des habiletés motrices et des résultats de Fransen et autres (2012) concernant les aptitudes physiques, le premier objectif est d’identifier les indicateurs du vécu sportif du participant (tels que l’âge de début du sport, le nombre de sports pratiqués, le volume d’entrainement de chacun des sports, la durée de la pratique de chacun des sports, le volume total d’entrainement et le niveau atteint dans chacun des sports) permettant d’expliquer un meilleur niveau de certaines habiletés motrices. Le deuxième objectif est de décrire la pratique sportive des étudiants et étudiantes selon les indicateurs du vécu sportif. L’hypothèse principale est qu’un participant s’inscrivant dans la voie de la performance sportive (spécialisation hâtive ou spécialisation tardive) peut diminuer ses chances de maintenir une bonne condition physique à long terme à cause d’une limitation du développement de ses habiletés motrices. Les habiletés motrices et les aptitudes physiques de 154 étudiantes et étudiants actifs en éducation physique et à la santé et en kinésiologie ont été mesurées. Le questionnaire (annexe F) a permis de quantifier certains indicateurs du vécu sportif des participants, soit (a) l’âge de début du sport, (b) le nombre de sports pratiqués, (c) le volume d’entrainement de chacun des sports, (d) la durée de la pratique de chacun des sports, (e) le volume total d’entrainement total et (f) le niveau atteint dans chacun des sports. Une analyse sommaire du questionnaire a permis d’obtenir deux autres indicateurs, soit (g) le pourcentage du volume total occupé par chacun des sports et (h) l’index des sports pratiqués (basé sur le nombre d’habiletés motrices stimulées par le sport et le nombre de sports). Le dernier indicateur, (i) les aptitudes physiques, a été calculé durant les tests physiques. Une analyse de régression multiple a été utilisée afin d’identifier parmi ces variables indépendantes le plus petit nombre d’entre elles qui explique le mieux la variabilité de la maitrise des habiletés motrices. Concernant le premier objectif, les résultats révèlent que les aptitudes physiques et l’index des sports pratiqués seraient les variables expliquant le mieux la variabilité des habiletés motrices d’un participant. Ces résultats montrent qu’il est préférable d’être génétiquement avantagé en termes d’aptitudes physiques afin d’avoir de bonnes habiletés motrices. Mais au-delà de la génétique, il demeure essentiel de solliciter les aptitudes physiques afin de les développer à leur plein potentiel (par exemple : un coureur peut avoir une excellente aptitude physique d’endurance cardiovasculaire, mais il ne pourra pas gagner de course s’il ne la sollicite pas à l’entrainement). De plus, afin de développer ses habiletés motrices, le participant devrait s’inscrire dans un parcours sportif qui lui permet de stimuler un grand nombre d’habiletés motrices, ce qui veut dire qu’au-delà du nombre de sports qu’il aura pratiqués, c’est le nombre d’habiletés motrices qu’il aura stimulées durant son vécu sportif qui lui permettra de développer ses habiletés motrices. Nos résultats viennent ainsi nuancer le postulat que la spécialisation hâtive peut mener à une limitation du développement des habiletés motrices (Mostafavifar et al., 2013) puisqu’un athlète s’étant spécialisé hâtivement dans un sport qui stimule plusieurs habiletés motrices devrait posséder un meilleur bagage d’habiletés motrices que celui ayant pratiqué plusieurs sports qui, au bout du compte, auront stimulé peu d’habiletés motrices (demi-fond, sprint, aviron, haies, bobsleigh, etc.). En ce qui a trait à l’hypothèse principale, nos résultats nous permettent d’avancer qu’un athlète s’inscrivant dans une voie de la performance sportive devrait être en mesure de maintenir une bonne condition physique à long terme si son vécu sportif a stimulé plusieurs habiletés motrices.

Les impacts d’un programme de chant choral sur le bien-être et la cognition de personnes âgées en perte d’autonomie

Résumé : Le chant choral serait bénéfique à tout âge : cette étude choisit d’en mesurer les impacts auprès de personnes très âgées. Un devis quantitatif quasi-expérimental à trois groupes fut adopté : la Chorale, l’Hebdo-Bistro (ateliers et conférences, groupe de comparaison), et le groupe Témoin. L’étude longitudinale, intergénérationnelle, comporta trois saisons. La cognition (Mattis, 3MS, Trail Making, empan numérique, fluences formelle, catégorielle), l’humeur (bien-être général, dépression (GDS)), l’autoefficacité (GSES) et l’autonomie (QAF) furent mesurées à trois reprises (pré, post, 2e post). En outre, des mesures hebdomadaires furent administrées concernant la santé physique (consultations médicales, médicaments, chutes) et la participation sociale (activités). L’analyse intergroupe ne rapporta aucune différence significative. Les comparaisons intragroupe montrèrent une amélioration significative pour la Chorale (3MS et activités sociales), et une tendance d’amélioration pour la Chorale et l’Hebdo-Bistro (fluence formelle). Bien que le petit échantillon (n=21) exclue toute généralisation, les résultats demeurent inspirants en contexte de vieillissement populationnel.

Étude Numérique d'identification des sources acoustiques d'une pale de ventilateur

Dans les turbomachines, le bruit du volume tournant est considéré comme une source majeure d’inconfort. La connaissance et l’identification des sources de bruit du rotor sont primordiales pour la conception d’une machine silencieuse et énergétiquement plus efficace. Ce document examine la capacité à la fois de la décomposition orthogonale aux valeurs (POD) et la décomposition aux valeurs singulières (SVD) à identifier les zones sur la surface d’une source (pale de ventilateur) fixe ou en mouvement subsonique qui contribuent le plus à la puissance acoustique rayonnée. La méthode de calcul de la dynamique des fluides (CFD) du code source OpenFoam est utilisée comme une première étape pour évaluer le champ de pression à la surface de la pale en mouvement subsonique. Les fluctuations de ce champ de pression permettent d’estimer à la fois le bruit de charge et la puissance sonore qui est rayonnée par la pale basée sur l’analogie acoustique de Ffowcs Williams et Hawkings (FW&H). Dans une deuxième étape, le bruit de charge estimé est également utilisé tant pour les approches POD et SVD. On remarque que la puissance sonore reconstruite par les deux dernières approches en se fondant uniquement sur les modes acoustiques les plus importants est similaire à celle prédite par l’analogie de FW&H. De plus, les modes les plus rayonnants estimés par la méthode SVD sont projetés sur la surface de la pale, mettant ainsi en évidence leurs emplacements. Il est alors prévu que cette identification soit utilisée comme guide pour l’ingénieur dans la conception d’une roue moins bruyante.

Quantification de l'amortissement visqueux élastique des piles en béton armé des ponts routiers québécois

Le dimensionnement des ponts et viaducs au Canada se base sur la norme CAN/CSA S6-14. Pour le calcul de ces structures sous des charges extrêmes, des cartes d'aléa sismique sont produites par la Commission géologique du Canada selon un taux d'amortissement de 5 %. La norme propose des taux d'amortissement visqueux élastique de 2 % pour le béton et de 1 % pour l'acier. Un nouveau facteur de correction selon l'amortissement est mentionné dans cette norme pour modifier les spectres de réponse provenant des cartes sismiques. Plusieurs études sur des ouvrages d'art quantifient les taux d'amortissement visqueux élastique entre 1 % et 2 %, confirmant ainsi qu'il est nécessaire d'utiliser un facteur de correction des spectres pour éviter une sous-évaluation des déplacements au niveau du tablier. Le projet de recherche consiste à quantifier le taux d'amortissement visqueux élastique des ponts routiers grâce à des essais in situ sur des ouvrages du Québec. Les essais débutent avec l'acquisition de données à l'aide d'accéléromètres alors que le pont est sous vibrations ambiantes. Une fois les propriétés modales extraites, un essai sous vibrations forcées par balayage des fréquences est effectué, en ciblant les fréquences propres. L'interprétation de la réponse de la structure à ce dernier essai permet de trouver précisément l'amortissement. Une étude paramétrique sur le logiciel OpenSees est aussi effectuée pour évaluer l'impact de la variation du taux d'amortissement utilisé sur les déplacements du tablier lors d'un séisme. Les résultats démontrent que le taux d'amortissement visqueux élastique peut être aussi bas que 1 %, ce qui peut doubler la réponse en déplacements aux joints d'un pont par rapport à une analyse avec 5 % d'amortissement. Le mémoire cherche à clarifier l'utilisation de la norme S6-14, à démontrer l'importance d'utiliser un bon taux d'amortissement et à encourager l'utilisation d'un facteur de correction des spectres adéquat pour calculer la réponse sismique des ponts routiers québécois et canadiens. Des recommandations sont proposées dans ce sens.

Étude de la symbiose actinorhizienne chez l'aulne en présence de résidus miniers aurifères acidogènes

Les concentrations de métaux lourds retrouvées dans les sols augmentent considérablement depuis la révolution industrielle et s’accumulent quotidiennement dans la biosphère. Ces composés métalliques persisteront pendant plusieurs années au niveau des différents écosystèmes affectés et voyageront dans les chaînes alimentaires par bioaccumulation. Les activités humaines, telle que l’industrie minière contribuent activement à cette problématique environnementale. En effet, l’excavation minière perturbe la roche-mère et favorise l’oxydation des métaux lourds sulfurés qui, lentement, produiront de l’acide sulfurique. Cette acidification peut mobiliser les éléments métalliques stables en condition neutre ou alcaline. Ces phénomènes induisent la formation du drainage minier acide (DMA) qui peut contaminer les cours d’eau ou les nappes phréatiques à proximité. Plusieurs mines sont situées en Abitibi-Témiscamingue en raison de l’abondance de divers minerais dans la roche mère tels que l’or. Une importante quantité de déchets industriels est produite lors de l’excavation du minerai, dont les résidus miniers entreposés dans des bassins de rétention extérieurs. Ces bassins prennent de l’expansion quotidiennement autour du site minier substituant la place de la végétation saine et des territoires. Une mise en végétation des sites miniers du Québec est exigée depuis 1995 afin de redonner une apparence naturelle aux sites et limiter le phénomène d’érosion. Depuis 2013, un plan de réaménagement et de restauration des sites exploités est obligatoire selon la loi sur les mines. Ces bassins seront donc ciblés pour effectuer des essais de revégétalisation par l’entremise de plantes actinorhiziennes. Les plantes actinorhiziennes sont des végétaux robustes pouvant coloniser nombreux habitats perturbés et hostiles. L’aulne est une plante actinorhizienne pouvant établir une relation symbiotique avec l’actinobactérie fixatrice d’azote du genre Frankia. La symbiose actinorhizienne est une interaction équitablement profitable entre la plante et la bactérie. Cette symbiose repose sur la capacité de la bactérie à transformer, au niveau des nodules, l’azote atmosphérique en ammonium assimilable grâce à une enzyme spécifique, la nitrogénase. Lorsque la symbiose est bien établie, elle donnera un avantage significatif aux plantes pour leur développement et leur croissance, et ce, même dans un substrat pauvre en nutriments ou contaminé. En effet, la symbiose actinorhizienne permet d’améliorer la structure physicochimique d’un sol et de l’enrichir en azote grâce à la fixation de l’azote atmosphérique. Dans la région de l’Abitibi-Témiscamingue, la mine Doyon est une mine d’or qui détient des sols acidogènes contenant des traces non négligeables de métaux lourds. Ce projet de recherche en microbiologie environnementale avait comme objectif principal d’évaluer la capacité des aulnes rugueux et des aulnes crispés à coloniser des résidus miniers acidogènes aurifères (concentrations différentes de 0 %, 35 %, 65 % et 100 %) avec ou sans l’aide de Frankia. La dispersion des contaminants par les feuilles a aussi été étudiée afin d’évaluer le risque environnemental de l’utilisation des aulnes sur le terrain à des fins de revégétalisation. Les objectifs préliminaires avaient comme but d’évaluer la résistance, de manière individuelle, de la souche ACN10a du genre Frankia (par extrait aqueux) puis des espèces d’aulne aux résidus miniers non stérilisés. Par le fait même, la microflore des résidus miniers a été étudiée dans le but d’isoler des espèces symbiotiques d’endophytes écoadaptées aux conditions arides du site minier Doyon. Concernant les objectifs préliminaires, les résultats ont démontré que la souche ACN10a résiste bien jusqu’à 35 % d’extrait aqueux de résidus miniers de la mine Doyon. Pour les concentrations supérieures à 50 %, Frankia (souche ACN10a) a démontré une respiration cellulaire et des concentrations protéiques décroissantes en raison de la présence d’éléments toxiques biodisponibles dans l’extrait aqueux. Par ailleurs, les aulnes rugueux et crispés ont démontré une tolérance jusqu’à la concentration de 35 % de résidus miniers non stérilisés sans la présence de Frankia. Par la suite, les résultats d’isolement n’ont pas démontré la capacité des aulnes à recruter des bactéries symbiotiques à partir des résidus miniers de la mine Doyon. Concernant l’objectif principal, les résultats ont démontré que l’aulne rugueux résiste mieux que l’aulne crispé jusqu’aux concentrations de 35 % de résidus miniers lorsqu’inoculés en manifestant une meilleure biomasse sèche totale, une plus grande concentration de chlorophylle dans les feuilles et un plus grand nombre spécifique de nodules. L’établissement symbiotique a été affecté par la présence des résidus miniers acidogène révélant que le nombre de site d’infection racinaire diminuait en fonction des concentrations de résidus miniers croissantes (0 %, 35 %, 65 % et 100 %). Ensuite, une analyse des éléments chimiques des feuilles a démontré que le transfert des métaux lourds des résidus miniers vers les feuilles était minime. Les plantes révélant de hautes teneurs en métaux lourds dans leurs feuilles ont développé par le fait même, une faible biomasse aérienne limitant ainsi la dispersion de contaminants lors de la perte des feuilles à l’automne. Le modèle expérimental aulne-Frankia possédait un seuil de tolérance visible à la concentration de 35 % de résidus miniers acidogènes aurifères de la mine Doyon. De plus, la présence de la symbiose actinorhizienne a modulé la distribution de certains éléments chimiques dans les feuilles en comparaison avec les aulnes non-inoculés (molybdène, nickel). Puis, une similarité a été notée dans la composition chimique des feuilles d’aulnes inoculés s’étant développés dans 0 % (témoin positif) et 35 % de résidus miniers.

Alterations of the epigenome in brain cancer: loss of 5-hydroxymethylcytosine

Abstract : 5-Methylcytosine is an epigenetic mark, which can be oxidized to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) in DNA by ten-eleven translocation (TET) oxygenases. It is an initial step in the demethylation of 5mC. Levels of 5hmC is relatively high in the brain compared to other organs, but these levels are known to be significantly reduced during the development of a brain tumor, especially in glioblastoma multiforme (GBM). However, no known mechanisms may fully explain this abnormality. The objectives of my project were to (1) understand the implications of the demethylation pathway mediated by TET, and (2) gain a deeper insight in the epigenetic make-up of brain tumors. (1) U87 cells were incubated with 5mC, 5hmC, 5-formylcytosine (5fC) or co-incubated of 5hmC with 3,4,5,6-tetrahydro-2’-deoxyuridine (dTHU) over a timeline of 0, 24, 48 and 96 hours. (2) 130 brain tumors (GBM= 79; grade II/III= 51) were obtained directly from surgery and immediately suspended in DNA extraction buffer. Both cell samples and tumor tissues underwent DNA extraction and DNA digestion protocols. The percent per cytosine (%/C) was obtained by quantification of 5mC, 5hmC, 5fC, 5-hydroxymethyluracil (5hmU) and 5formyluracil (5fU) using LC-MS/MS. (1) Cellular incubations showed that it is possible to increase levels of 5hmC in DNA, but also a slight increase in 5mC levels throughout the experiment. 5HmC levels dramatically increased by 1.9-fold after 96h. On the other hand, no increase was observed in 5fC levels. Both 5hmC and 5fC incubations were accompanied by high increases in 5hmU and 5fU levels respectively. The addition of dTHU to the 5hmC incubation decreased 5hmU incorporation by 65%. (2) The average levels of 5mC, 5hmC and 5fC, in brain tumors, were 4.0, 0.15 and 0.021 %/C respectively. 5HmU and 5fU levels were present at comparable levels of 5hmC and 5fC. Levels of 5hmC, 5hmU and 5fU were significantly lower in the DNA of GBM specimens. There was a strong correlation between 5mC with 5hmC and 5fC in GBM, but this was absent in low grade tumors. The presence of 5hmU and 5fU in brain tumor and the increase in their levels during cell incubations indicate a deamination activity in these cancerous cells, which may impinge on the cellular levels of 5hmC, in particular. Furthermore, upon the incubations with 5hmC, downstream levels of 5fC did not increase suggesting a TET malfunction. TET activity is maintained in GBMs, but impaired in low grade tumors due to isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1) mutations. Therefore, in brain tumors, a strong deamination activity and TET impairment may lead to epigenetic reduction of 5hmC.

Trastornos gastrointestinales funcionales en menores de dos años: prevalencia y factores asociados en una IPS Bogotá 2015 - 2016

Antecedentes: Los trastornos gastrointestinales funcionales de la infancia (TGFI) son manifestaciones gastrointestinales crónicas en cualquier parte del tubo digestivo sin daño estructural o bioquímico los cuales se pueden clasificar según los criterios de ROMA III. Se desconoce su prevalencia en niños latinoamericanos menores de 4 años. Objetivos: Estimar la prevalencia de los TGFI y cada una de sus entidades en menores de 2 años y explorar sus factores asociados. Metodología: Estudio corte trasversal con muestra aleatoria (n=323) tomada de la población de una institución de salud en la ciudad de Bogotá, realizando mediante encuesta diligenciada por los padres. El análisis se realizó por medio del software SPSS© utilizando estadística descriptiva y análisis bivariado, como medida de asociación se calculó las Razones de Disparidad (RD) con IC95%. Resultados: Se encontró una prevalencia de TGFI de 22.1%, diarrea funcional 14.6%, disquecia 12%, regurgitación 9.2%, estreñimiento 3.3%, vómito cíclico 2%, cólico infantil 1.6% y rumiación 0%. La administración de tetero durante la estancia hospitalaria neonatal se asocia con vómito cíclico RD= 6 IC 95% (1.076 – 33.447) p=0.021. La administración de formula infantil durante los primeros 6 meses de vida se asocia con diarrea funcional RD= 0.348 IC 95% (0.149 – 0.813) p=0.012 Conclusiónes: Los TGFI son una causa frecuente de molestias en los menores de 2 años de edad. Sugerimos realizar la validación del cuestionario “questionnaire on infant/toddler gastrointestinal symptoms rome version III” con el fin de mejorar la validez y precisión de los hallazgos en estudios futuros.

Etapas de cambio conductual relacionado al consumo de frutas y verduras en escolares de Bogotá, Colombia

Objetivo: Describir la relación de las etapas de cambio conductual frente al consumo de frutas y verduras con el estado nutricional en un grupo de escolares de Bogotá, Colombia, pertenecientes al estudio FUPRECOL. Métodos: Estudio de corte transversal en 1.922 niños y adolescentes entre 9 y 17 años, pertenecientes a nueve instituciones educativas oficiales de Bogotá. Se aplicó de manera auto-diligenciada el cuestionario de cambio de comportamiento (CCC-Fuprecol) validado en el “estudio FUPRECOL” y se calculó el Índice de Masa Corporal (IMC) como marcador del estado nutricional. Se calcularon prevalencias y se establecieron asociaciones mediante modelos de regresión logística binaria. Resultados: La muestra estuvo conformada por 1.045 niños-niñas y adolescentes vs hombres (45.6%) y mujeres (54.3%) y 877. La mayor proporción de consumo de frutas en el subgrupo de hombres (niños entre 9 y 12 años vs. adolescentes entre 13 y 17 años) se observó en la etapa de mantenimiento, (53.3 % vs. 38.8 %, X2 p<0.001), seguido de preparación/acción (25.0 % vs. 32.4 %, X2 p<0.001). En mujeres entre 9 y 12 años, la mayor proporción se ubicó en la etapa de mantenimiento (54.4 %), a diferencia de las adolescentes entre 13 y 17 años que acusaron mayor frecuencia la etapa de preparación/acción (42.0 %). Se observó que pertenecer al grupo de mujeres, se asociaba como variable para el cumplimiento de la recomendación mínima de frutas y verduras con valores de OR 1.54 (IC95% 1.22-1.93) y OR 1.48 (IC95% 1.19-1.84), respectivamente. Conclusiones: Aproximadamente, 66 % de los participantes tienen la intención o la voluntad de cumplir las recomendaciones de consumo de frutas y verduras. La identificación temprana de niños y adolescentes con bajo consumo de alimentos vegetales, permitirá implementar intervenciones para promover comportamientos saludables a fin de prevenir el riesgo cardiometabólico en la edad adulta.

Niveles de actividad física y su relación con los desórdenes musculo esqueléticos en profesores de educación física en Bogotá - Colombia.

La actividad física regular desempeña un papel fundamental en la prevención y control de los desórdenes musculo esqueléticos, dentro de la actividad laboral del profesor de educación física. Objetivo: El propósito del estudio fue determinar la relación entre los niveles de actividad física y la prevalencia de los desórdenes musculo esqueléticos, en profesores de educación física de 42 instituciones educativas oficiales de Bogotá-Colombia. Métodos. Se trata de un estudio de corte transversal en 262 profesores de educación física, de 42 instituciones educativas oficiales de Bogotá - Colombia. Se aplicó de manera auto-diligenciada el Cuestionario Nórdico de desórdenes músculos esqueléticos y el Cuestionario IPAQ versión corta para identificar los niveles de actividad física. Se obtuvieron medidas de tendencia central y de dispersión para variables cuantitativas y frecuencias relativas para variables cualitativas. Se calculó la prevalencia de vida y el porcentaje de reubicación laboral en los docentes que habían padecido diferentes tipo de dolor. Para estimar la relación entre el dolor y las variables sociodemográficas de los docentes, se utilizó un modelo de regresión logística binaria simple. Los análisis fueron realizados en SPSS versión 20 y se consideró como significativo un valor p < 0.05 para el contraste de hipótesis y un nivel de confianza para la estimación de parámetros. Resultados: El porcentaje de respuesta fue del 83.9%, se consideraron válidos 262 registros, 22.5% eran de género femenino, la mayor cantidad de docentes de educación física se encuentraon entre 25 y 35 años (43,9%), frente a los desórdenes musculo esqueléticos, el 16.9% de los profesores reporto haberlos sufrido alguna vez molestias en el cuello, el 17,2% en el hombro, 27,9% espalda, 7.93% brazo y en mano el 8.4%. Los profesores con mayores niveles de actividad física, reportaron una prevalencia menor de alteraciones musculo esqueléticas de 16,9 % para cuello; 27.7% para dorsal/lumbar frente a los sujetos con niveles bajos de actividad física. La presencia de los desórdenes se asoció a los años de experiencia (OR 3.39 IC95% 1.41-7.65), a pertenecer al género femenino (OR 4.94 IC95% 1.94-12.59), a la edad (OR 5.06 IC95% 1.25-20.59), y al atender más de 400 estudiantes a cargo dentro de la jornada laboral (OR 4.50 IC95% 1.74-11.62). Conclusiones: En los profesores de Educación Física no sé encontró una relación estadísticamente significativa entre los niveles de actividad física y los desórdenes musculo esqueléticos medidos por auto reporte.

Función endotelial y lipemia postprandial en adultos normolipídicos: Efecto del estado nutricional

El objetivo del presente estudio fue cuantificar la contribución del sobrepeso en la magnitud de la lipemia posprandial en sujetos normolipídicos. Se incluyeron 33 adultos normolipídicos en dos grupos (n=20, sobrepeso y (n=13 eutróficos, 66% hombres, edad media 31,2±7,6 años). Se midió la vasodilatación mediada por flujo (VMF), la velocidad de onda de pulso (VOP), el perfil lipídico, el cociente Log TG/c-HDL, la glucosa y presión arterial tras una ingesta estándar con alto contenido de grasa (79% Kcal/grasa). Se calculó, el Z-score de riesgo cardiovascular a partir de la suma de los residuos tipificados (Z) de las variables de riesgo cardiovascular. El estado de lipemia posprandial se midió en ayuno (0 min) y a los (60, 120, 180, y 240 min) posprandiales. El valor basal de la VMF y la VOP fue de 6,9±5,9% y 7.0±0.8 m/s, respectivamente. Se identificó que la lipemia posprandial reducía la WMF en 19,2% a los 60 min (5,9±1,5%) y a los 240 min (3,7±1,2%) (p<0,04), respectivamente. Este hallazgo se acompañó con un aumento en la VOP (p<0,05). Al dividir los sujetos en dos grupos según el IMC, los participantes en sobrepeso muestran cifras más elevadas en el Z-score de riesgo cardiovascular, la VOP, el Log TG/c-HDL y el Δ-VOP, (p<0,001). En conclusión los sujetos clasificados en sobrepeso muestran un perfil cardiometabolico asociado con un mayor riesgo cardiovascular.

Au1to-reporte de la condición física relacionada con la salud en una muestra de escolares del distrito Bogotá: estudio FUPRECOL

Introducción y objetivo: La escala de auto-reporte de la condición física (IFIS) “The International FItness Scale”, fue creada como parte del proyecto financiado por la unión europea HELENA Study “Healthy Lifestyle in Europe by Nutrition in Adolescence”. A la fecha, no se conoce ningún estudio que haya examinado el auto-reporte de la condición física en un contexto distinto al Europeo. Este trabajo evalúa por auto-reporte la condición física relacionada con la salud (CFRS) en una muestra de niños y adolescentes del distrito de Bogotá pertenecientes al grupo FUPRECOL. Materiales y Método: Estudio transversal en 1.922 escolares (54.3% mujeres). Se aplicó de manera auto-administrada la escala “IFIS”. Se midió el peso, talla, circunferencia de cintura y se calculó el índice de masa corporal (IMC) en kg/m2. La capacidad aeróbica, el índice general de fuerza (z-score fuerza prensil + z-score salto de longitud), la velocidad/agilidad y la flexibilidad fueron como indicadores objetivos de la CFRS objetiva y directa. Resultados: La muestra estuvo conformada por 1.922 escolares, de los cuales 1.045 fueron mujeres (54.3%) y 877 hombres (45.6%). El análisis ANOVA mostró que los varones tenían mayores valores de peso (p<0.003), estatura (p<0.001), CC (p<0.001), capacidad aeróbica (p<0.001), velocidad/agilidad (p<0.001) e índice general de fuerza (p<0.001), mientras que las mujeres presentaron exceso de peso por IMC (sobrepeso y obesidad). En el componente de condición física general, las puntuaciones más altas en la escala “IFIS” se encontraron en la categoría buena (40%), seguido de aceptable (34%), mientras que la puntuación más baja se encontró en la categoría muy mala/mala (6%). En población general, relaciones lineales fueron observadas entre el auto-reporte de la CFRS por la escala “IFIS” y la mayoría de los indicadores del fitness evaluado objetivamente. El análisis post-hoc ajustado por sexo, edad y etapa de maduración reveló que los escolares que acusaron mejores valores en la auto-percepción de los dominios del “IFIS”, presentaron mejor desempeño en los indicadores de CFRS objetivos. Conclusión: Este trabajo describe por primera vez en población Latina, que el auto-reporte con la escala “IFIS”, es un instrumento válido para evaluar la CFRS, y además posee una adecuada capacidad para clasificar la aptitud física en población escolar de Bogotá, Colombia. Esta escala se encuentra disponible para otros investigadores interesados en evaluar la condición física muscular en América Latina.

Cálculo de constantes ópticas de películas delgadas de Cu3BiS3 a través del método de Wolfe

Se calculó la obtención de las constantes ópticas usando el método de Wolfe. Dichas contantes: coeficiente de absorción (α), índice de refracción (n) y espesor de una película delgada (d ), son de importancia en el proceso de caracterización óptica del material. Se realizó una comparación del método del Wolfe con el método empleado por R. Swanepoel. Se desarrolló un modelo de programación no lineal con restricciones, de manera que fue posible estimar las constantes ópticas de películas delgadas semiconductoras, a partir únicamente, de datos de transmisión conocidos. Se presentó una solución al modelo de programación no lineal para programación cuadrática. Se demostró la confiabilidad del método propuesto, obteniendo valores de α = 10378.34 cm−1, n = 2.4595, d =989.71 nm y Eg = 1.39 Ev, a través de experimentos numéricos con datos de medidas de transmitancia espectral en películas delgadas de Cu3BiS3.