Experimental procedures for the identification of material properties of intervertebal disc - a contribution for the development of biomimetic substitutes for the nucleus pulposus

Tese de Doutoramento em Engenharia Mecânica.

Projeto de um centro de reabilitação física no complexo do Forte Portuense em Roma

Dissertação de mestrado integrado em Arquitectura (área de especialização em Cultura Arquitectónica)

Immune cell changes in swimmers : response to acute exercise and training

O treino competitivo envolve exercício intenso e prolongado, capaz de modular o número e actividade das células imunitárias. Quando demasiado exigente poderá induzir fadiga e aumentar a susceptibilidade a doenças. Esta dissertação apresenta três estudos desenvolvidos no âmbito da Imunologia do Exercício, considerando a análise da resposta celular imunitária sistémica aguda e crónica ao exercício aplicada em situações reais do treino competitivo de natação, controlando factores passíveis de influenciar esta resposta. Pretendeu-se avaliar a resposta imunitária a uma sessão de treino prolongada e intensa, durante as 24h de recuperação (Estudo 1) e a uma época de treino com sete meses (Estudo 2), e estudar a influência de um macrociclo de treino de quatro meses sobre a resposta imunitária à mesma sessão de treino e período de recuperação (Estudo 3), controlando sexo, fases do ciclo menstrual, maturidade, escalão, especialidade, performance, cargas de treino e sintomas respiratórios superiores (URS). A sessão de treino induziu a diminuição da vigilância imunitária adquirida imediatamente e, pelo menos nas 2h seguintes. Juvenis e seniores recuperaram totalmente 24h depois, mas não os juniores, reforçando a ideia da existência de uma janela aberta para a infecção após exercícios prolongados e intensos e sugerindo uma recuperação menos eficiente para os juniores. No período de treino mais intenso da época observou-se uma imunodepressão e maior prevalência de URS. No final da época, a imunidade inata diminuiu aparentando maior sensibilidade aos efeitos cumulativos da carga de treino, enquanto a imunidade adquirida parece ter recuperado após o taper. O macrociclo de treino atenuou a resposta imunitária à sessão de treino e aumentou o período de janela aberta às infecções (efeitos mais acentuados nos adolescentes). Os resultados evidenciam a importância de controlar alterações imunitárias durante a época competitiva, especialmente em períodos de treino intenso e quando se realizam sessões de treino intensas consecutivas com recuperações inferiores a 24h.

Registro de 24 horas da pressão arterial em tabagistas e não-tabagistas

OBJETIVO: Avaliar o efeito do tabagismo sobre o comportamento da pressão arterial durante 24 horas, mediante análise dos parâmetros da monitorização ambulatorial da pressão arterial (MAPA). MÉTODOS: Foram estudados 289 exames de MAPA de pacientes classificados como fumantes ou não-fumantes. Os parâmetros analisados foram: médias pressóricas sistólica e diastólica durante 24 horas, na vigília e no sono, descenso noturno sistólico e diastólico e cargas pressóricas. De acordo com o uso ou não de medicação anti-hipertensiva, foram subdivididos em quatro grupos: 1A - com medicação, não-tabagistas; 1B - com medicação, tabagistas; 2A - sem medicação, não-tabagistas; e 2B - sem medicação, tabagistas. Foram descritas as variáveis por valores mínimo, máximo, mediana, média e desvio-padrão e foi feita a análise univariada, com comparação dos grupos de fumantes e não-fumantes. A análise multivariada selecionou as variáveis significativamente diferentes entre os grupos e o nível de significância adotado foi de 5%. RESULTADOS: As médias pressóricas sistólica e diastólica na vigília foram significativamente mais elevadas nos tabagistas, que usavam ou não medicação anti-hipertensiva. As médias pressóricas noturnas foram semelhantes entre tabagistas e não-tabagistas. As médias pressóricas sistólicas nas 24 horas foram significativamente mais elevadas nos tabagistas em uso ou não de medicação. O descenso noturno não diferiu entre os grupos. As cargas pressóricas foram significativamente mais elevadas nos tabagistas em todos os períodos, independentemente do uso de medicação. CONCLUSÃO: Tabagistas apresentam, durante a vigília, médias pressóricas, sistólicas e diastólicas maiores que os não-tabagistas, independentemente do uso de medicação anti-hipertensiva. Não há diferença no descenso noturno entre tabagistas e não-tabagistas.

Avaliação da pressão arterial em bombeiros militares filhos de hipertensos através da monitorização ambulatorial da pressão arterial

OBJETIVO: Avaliar a influência do antecedente familiar de hipertensão arterial sistêmica (HASF) sobre o efeito do estresse do trabalho em bombeiros militares comunicantes (BMC), através da monitorização ambulatorial da pressão arterial (MAPA). MÉTODOS: Estudo prospectivo caso-controle. Foi realizada a MAPA em 66 BMC saudáveis, durante 12 horas de trabalho na central de comunicações (CC), sendo 34 filhos de hipertensos (grupo 1) e 32 filhos de normotensos (grupo 2). RESULTADOS: O grupo 1 diferiu do grupo 2, pois apresentou, no trabalho, maiores médias sistólicas (134,1 ± 9,9 mmHg X 120,8 ± 9,9 mmHg p < 0,0001) e diatólicas (83,8 ± 8,3 mmHg X 72,9 ± 8,6 mmHg p < 0,001) e maiores cargas sistólicas (31,4 ± 25,6 % X 9,4 ± 9,4 % p = 0,0001) e diastólicas (28,3 ± 26,6 % X 6,1 ± 8,9 % p = 0,0001). A prevalência de hipertensão arterial sistêmica (HAS) no grupo 1, no trabalho, foi de 32,3 %. Estes indivíduos, monitorados fora do trabalho, normalizaram a pressão arterial (hipertensos funcionais). O grupo 2 revelou pressão arterial (PA) normal no trabalho. CONCLUSÃO: A pressão arterial mais elevada em BMC filhos de hipertensos é explicada de maneira independente pela HASF e aqueles que desenvolveram HAS durante o turno de trabalho na CC, podem ser considerados hipertensos funcionais, enquanto, os BMC filhos de normotensos, submetidos ao estresse psicológico, estão livres de alterações na pressão arterial.

Efeitos da associação da estimulação atrial dinâmica em duplo sítio atrial com atenolol na prevenção da fibrilação atrial recorrente

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da estimulação atrial otimizada (EAO) (estimulação duplo-sítio atrial, freqüência acima da intrínseca e algoritmo funcional específico) e uso de atenolol, na prevenção da fibrilação atrial (FA) recorrente. Desfecho primário: quantificar a taxa de episódios de FA. Desfechos secundários: qualidade de vida, avaliação de sintomas específicos cardiovasculares, taxa de internações hospitalares, taxa de cardioversões elétricas e farmacológicas e eventos cardíacos adversos. MÉTODOS: Vinte e sete pacientes com FA paroxística recorrente e doença do nó sinusal foram submetidos ao implante de marcapasso duplo-sítio atrial e ventricular e iniciaram com atenolol 100 mg/dia, a seguir foram randomizados em dois grupos, grupo I (3 meses iniciais com EAO e algoritmo especifico ligado e mais 3 com o mesmo desligado) e grupo II (seqüência inversa do grupo I). O modo de estimulação foi DDDR e após 3 meses, foram submetidos à avaliação clínica e eletrônica do sistema de estimulação - mudança automática de modo (AMS), Holter de 24 horas, ecocardiograma e questionário SF-36. Em seguida, foram cruzados e após 6 meses, nova avaliação. RESULTADOS: Pacientes com EAO, quando comparados ao grupo com algoritmo desligado, apresentaram menores taxas de: FA/semana (p<0,001), ativações do AMS (p<0,01), hospitalizações (p<0,001), cardioversões (p<0,001), além de melhores índices dos componentes físico e mental da qualidade de vida. CONCLUSÃO: A terapêutica híbrida, EAO associada ao uso de atenolol, reduziu a taxa de recorrência de FA e proporcionou melhora clínico funcional de pacientes com bradiarritmias sintomáticas.

Estudio fisicoquímico de superficies sólidas en medio acuoso: Aplicaciones electroanalíticas y electrocatalíticas

De acuerdo a los objetivos y al plan de trabajo presentados, las actividades a realizar en el período de tres años que comprende este proyecto pueden ser resumidas en dos líneas de trabajo principales. En primera medida, en lo que a estudios fisicoquímicos de sistemas coloidales se refiere, los trabajos se centralizarán en la caracterización de la estructura y propiedades reactivas de la interfaz óxido metálico-solución acuosa. Es de particular interés la caracterización de la superficie de estos materiales, la individualización de los sitios superficiales y el efecto que la reactividad posee en el desarrollo de cargas y potencial eléctrico a través de la interfaz, en la disolución y corrosión de los mismos, en la capacidad adsortiva de la superficie y en los fenómenos que controlan la estabilidad, floculación y agregación de partículas tanto en sistemas sintéticos como naturales (suelos). Así mismo, se realizarán estudios de mecanismos de precipitación, envejecimiento y disolución de diferentes óxidos metálicos con el objeto de predecir y controlar sus propiedades. Además de la utilización de diversas técnicas experimentales de caracterización de sólidos, interfaces y suspensiones, se plantea describir los fenómenos a través de modelos matemáticos con el objeto de lograr un mejor "manejo" de los diferentes sistemas. Por otra parte, se analizará el comportamiento de celdas para baterías con electrodos de Ni (OH)2 y plomo con el objeto de mejorar su rendimiento. Se estudiará además la influencia de los distintos parámetros experimentales, tales como electrolito, aditivos, etc. Finalmente, con respecto a los electrodos químicamente modificados, se continuará con el estudio de diversas condiciones experimentales para la obtención de sensores electroquímicos. Paralelamente se comenzará con el desarrollo de biosensores electroquímicos, así como con el estudio de las propiedades electroquímicas de los electrodos antes mencionados.

Procesos fotoinducidos de transferencia de electrones

Se trata de estudiar la cinética de reacciones fotoquímicas de transferencia de electrones entre moléculas orgánicas en solución. Se medirá la cinética de formación y desaparición de estados electrónicos excitados y especies reactivas (iones radicales) mediante las técnicas de fluorescencia resuelta en el tiempo y de láser flash fotólisis. Se pondrá énfasis en el estudio de los efectos específicos del solvente sobre la reactividad de los estados excitados y sobre la eficiencia cuántica del proceso de separación de cargas. Objetivos generales y específicos: Se trata de obtener información sobre las constantes cinéticas de los distintos pasos del mecanismo de los procesos de transferencia de electrones desde y hacia estados excitados y formular los modelos teóricos que permitan explicar el efecto del medio (solvente, sales, etc.) sobre estos parámetros. El proyecto consta de cuatro etapas: Tema 1: Efectos de estructura molecular y solvente sobre la cinética de reacciones de transferencia de electrones entre estados electrónicos excitados de compuestos orgánicos (hidrocarburos aromáticos policíclicos, aminas aromáticas, etc.) y nitroaromáticos, clorobencenos y quinonas como aceptores y aminas como donores. Tema 2: Efectos de estructura molecular y del medio sobre la eficiencia cuántica del proceso de separación de cargas. Tema 3: Fotoquímica de colorantes, con especial énfasis en las reacciones de transferencia de electrones desde colorantes excitados a aminas alifáticas. Tema 4: Implementación de la técnica de espectroscopía optoacústica resuelta en el tiempo y su aplicación a reacciones de transferencia de electrones.

Estudio de la electrificación de nubes de tormenta

Dentro de la electricidad atmosférica, un tema aún no completamente resuelto es el del origen de las grandes cargas eléctricas que se separan dentro de las nubes de tormenta. Por otra parte, un problema de gran incidencia económica es el de los daños producidos por el granizo. Cualquier método de control del granizo está íntimamente relacionado con el proceso de identificación de la nube que está en condiciones de producirlo. Un posible indicador que ayude a esa identificación es la electrificación de la nube, ya que el conocimiento actual apunta al hielo como principal generador de carga. Es entonces, objetivo a largo plazo de este proyecto el contribuir al entendimiento de los mecanismos de generación y separación de cargas en nubes y formular un modelo de electrificación de las mismas que permita predecir su comportamiento. Esto último permitirá ayudar a una detección temprana de nubes graniceras por medio de la medición de variables eléctricas atmosféricas a nivel de tierra. (...) Se prevé continuar con mediciones de transferencia de cargas en colisiones individuales del tipo granizo-granizo y se comenzará con las mediciones de transferencia de cargas en colisiones del tipo granizo-cristales de hielo. Desde el punto de vista numérico se prevé continuar con el modelado de una electrificación global de la tormenta, teniendo en consideración resultados experimentales de éste y otros grupos del mundo con quienes se trabaja en colaboración. Por otro lado se prevé refinar el modelado del cargado individual de granizo, dentro de sistemas convectivos, mejorando los esquemas numéricos utilizados, las parametrizaciones de la parte de crecimiento y la interpretación de resultados.

Monitorização ambulatorial da pressão arterial e pressão casual em hiper-reatores ao esforço

FUNDAMENTO: O desenvolvimento de hipertensão arterial sustentada é, pelo menos, duas vezes maior em indivíduos hiper-reatores ao esforço. Poucos trabalhos têm avaliado os parâmetros da monitorização ambulatorial da pressão arterial de 24 horas (MAPA) nesses indivíduos. OBJETIVO: Avaliar a relação da pressão arterial (PA) casual com a resposta hiper-reativa ao esforço (RHR) e comparar os padrões da monitorização ambulatorial de pressão arterial (MAPA) de indivíduos hiper-reatores ao esforço a um grupo controle, visando detectar alterações precoces que permitam uma atuação preventiva com implicação prognóstica. MÉTODOS: A PA casual e os dados da MAPA de 26 indivíduos adultos, com idade média de 41,50±11,78 anos, normotensos em repouso, hiper-reatores ao teste ergométrico (TE), foram comparados aos de 16 adultos, com média de idade de 41,38±11,55 anos, também normotensos em repouso, com resposta normal de PA ao esforço. Como normotensão foram considerados valores de PA <140x90mmHg. Para o diagnóstico de hiper-reatividade foram aceitos valores de pressão arterial sistólica (PAS) >220mmHg e/ou incremento >15mmHg de pressão arterial diastólica (PAD) no TE, partindo-se de níveis de PA normais. RESULTADOS: A PAS (p=0,03) e PAD (p=0,002) casuais, a média da PAS (p=0,050) e as cargas pressóricas sistólicas na vigília (p=0,011) e nas 24 horas (p=0,017) à MAPA foram significativamente superiores nos hiper-reatores. CONCLUSÃO: A PA casual se correlacionou positivamente com a RHR. Os hiper-reatores apresentaram características peculiares na PA casual e MAPA, que, embora dentro da normalidade, se diferenciaram das observadas nos normorreatores.

Diseño experimental y computacional de estructuras laminares

Las estructuras laminares se caracterizan por su escaso espesor en relación a las otras dimensiones. Esto las hace muy eficientes por su reducido consumo de material cuando se trata de cubiertas de grandes dimensiones. Para poder construir con pequeños espesores en relación a la luz libre es necesario evitar los esfuerzos de flexión. Esto se logra con adecuadas relaciones entre las cargas, la posición y tipo de apoyos y la configuración geométrica de la cáscara. Desde el siglo pasado el cálculo funicular da solución para el problema de barras en el plano y Gaudí, a comienzos del siglo XX, logró importantes avances con modelos funiculares de hilos y pesas. (...) (...) Simultáneamente con el aspecto experimental que sirve para la generación formal, se ha ido realizando la verificación estática y resistente de los modelos propuestos para acciones gravitatorias simples. Para esto se esta utilizando el programa de elementos finitos para cálculo estructural denominado STRAP. (...) El otro aspecto fundamental para la posible aplicación práctica en la arquitectura de esta tipología estructural es el desarrollo de sistemas tecnológicos apropiados que resulten aceptables económicamente. El plan de trabajo apunta a desarrollar cuatro temas: Tema 1. Antecedentes históricos en la evolución de estructuras funiculares y antifuniculares y de la influencia de los métodos de diseño, análisis y construcción de los resultados arquitectónicos. Aplicación del nuevo método a la resolución de problemas idénticos a edificios reales, para encontrar nuevas posibilidades y comparar resultados. Tema 2. Diseño y análisis morfológico de las cáscaras por medios experimentales y computacionales. Tema 3. Análisis numérico del comportamiento estructural por aplicación de software especializado, como control del adecuado comportamiento estático. Tema 4. Desarrollo tecnológico de sistemas constructivos apropiados y evaluación económica.

Monitorização ambulatorial da pressão arterial e diabete melito tipo 2

A hipertensão arterial sistêmica (HAS) é um dos principais fatores de risco para a instalação e progressão das complicações crônicas do diabetes melito (DM) tipo 2. A medida da pressão arterial (PA) através da monitorização ambulatorial da PA (MAPA) apresenta melhor correlação com o desenvolvimento de lesões em órgãos-alvo do que a medida no consultório. Além disso, permite a avaliação de parâmetros pressóricos distintos como as médias das PAs sistólica e diastólica das 24 h, do dia e da noite, cargas pressóricas e ausência do descenso noturno, além da identificação de pacientes com HAS do avental branco e mascarada. Os pacientes com DM apresentam maiores médias de PA diurna e noturna do que os sem DM. Além disso, um terço do pacientes normotensos com DM tipo 2 apresentam HAS mascarada, que está associada a um aumento da albuminúria e da espessura das paredes do ventrículo esquerdo. Por outro lado, a prevalência e o efeito da HAS do avental branco nos pacientes com DM ainda não foram adequadamente avaliados. A determinação da ausência do descenso noturno da PA não acrescenta informação às medidas da PA nas 24 h, no dia ou na noite, mas a medida da PA noturna parece ser relevante na retinopatia do DM. Em conclusão, a determinação da PA através da MAPA é capaz de estratificar de forma mais adequada os pacientes em risco para o desenvolvimento das complicações crônicas do DM e tornou-se um instrumento indispensável para o controle efetivo da PA nestes pacientes.

Manejo ganadero y restauración de ambientes montanos en relación a la biodiversidad, el suelo y la producción de agua. Livestock management and ecological restoration of mountain environments in relation to biodiversity, soil and water production.

Las áreas montanas brindan numerosos bienes y servicios a la humanidad cómo la provisión de agua. Asimismo, albergan una biota muy diversa y existe en ellas una actividad económica de considerable importancia centrada en la ganadería. En algunos casos las actividades asociadas a la ganadería pueden modificar los ecosistemas montanos y los bienes y servicios que brindan de forma drástica. Esto se debe a los cambios en la vegetación, y la pérdida y compactación de los suelos, que tiene repercusiones en la cantidad de agua captada, evapotranspirada y almacenada. También tiene repercusiones sobre la biodiversidad, tanto positivas como negativas. Aquí nos propusimos investigar cómo los cambios en la cobertura vegetal producidos por cuatro siglos de uso ganadero en el piso superior de las Sierras de Córdoba (Centro Argentino) han afectado a atributos del ecosistema como la diversidad vegetal, la integridad de los suelos y la capacidad de proveer agua a la población humana. A su vez, nos propusimos estudiar en detalle cómo las distintas opciones actuales de manejo pueden afectar a la cobertura vegetal y por ende a los atributos del ecosistema. De este modo, esperamos: (1) poder desarrollar un modelo espacialmente explícito que permita predecir la evolución del ecosistema ante distintos escenarios de manejo. (2) Más a largo plazo determinar los costos y los beneficios de los distintos manejos, en términos de la conservación de la biodiversidad, los suelos y la provisión de agua. El área de estudio cuenta un Sistema de Información Geográfica muy completo que incluye numerosas capas de información (vegetación, topografía, casas y caminos y otras). Además, existe en el área un Parque Nacional, con potreros bajo distintos manejos ganaderos (exclusión, cargas ganaderas moderadas continuas y estacionales), y una zona con herbivoría nativa de guanacos, que fueron reintroducidos recientemente en el Parque. Fuera del Parque, hay establecimientos con ganadería tradicional, con cargas ganaderas altas; así como un área donde se ha realizado una restauración modelo mediante reforestación y revegetación de zonas erosionadas. Estos escenarios representan una oportunidad muy especial para realizar estudios comparativos de la evolución de la fisonomía, composición florística, diversidad vegetal, integridad del suelo (erosión, tasa de infiltración, contenido de agua a lo largo del año) y el caudal de los arroyos en la estación seca. En este proyecto proponemos seguir con mediciones de la evolución de la vegetación bajo los distintos escenarios y seguir averiguando métodos de restauración de la vegetación. Además, proponemos empezar a realizar mediciones relacionadas al valor de los distintos tipos de cobertura vegetal, resultado de cuatro siglos de historia de disturbio, sobre la diversidad y los recursos hídricos. Por otro lado, realizaremos mediciones ecofisiológicas en las especies dominantes, para comprender sus efectos sobre el ciclo del agua.

Desarrollo de fotosensibilizadores con aplicaciones en la inactivación fotodinámica de microorganismos. Development of photosensitizer with applications in the photodynamic inactivation of microorganisms.

El plan propone desarrollar nuevas agentes fotosensibilizadores derivados de macrociclos pirrólicos con aplicaciones en la inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos. La propuesta abarca el desarrollo de procedimientos apropiados para la síntesis de compuestos derivados de porfirinas, subftalocianinas y ftalocianinas sustituidas en la periferia por grupos que permitan aumentar la actividad biológica. Con la finalidad de incrementar la incorporación intracelular y la actividad fotodinámica se evaluarán sensibilizadores con distinta distribución y número de cargas, en los cuales se ha incrementado el carácter anfifílico por la presencia de grupos lipofílicos y catiónicos. La combinación de un fotosensibilizador con un compuesto antifúngico está diseñada para aumentar la eficiencia en la inactivación de hongos. También serán evaluadas superficies antimicrobianas recubiertas con una película de fotosensibilizadores. En primera instancia, la actividad fotodinámica de los nuevos agentes fototerapéuticos serán evaluados en sistemas biomiméticos conteniendo sustratos biológicamente activos. Los estudios in vitro serán realizados en cultivos de bacterias y levaduras. Esta aplicación presenta considerable importancia en la inactivación de microorganismos patógenos que crecen in vivo en un foco localizado de infección, en la desinfección de fluidos biológicos y aguas contaminadas con microbios resistentes.

Analisis De Mercados De Energía Eléctrica Competitivos Con Participación De Energía Eólica. Competitive Electricity Markets Analisis with Wind Power Generation.

La utilización de energía eólica es un hecho cada vez más común en nuestro mundo como respuesta a mitigar el creciente aumento de demanda de energía, los aumentos constantes de precio, la escasez de combustibles fósiles y los impactos del cambio climático, los que son cada día más evidentes.Consecuentemente, el interés por la participación de esta nueva forma de generación de energía en sistema eléctrico de potencia ha aumentado considerablemente en los últimos años. La incorporación de generación de origen eólico en el sistema eléctrico de potencia requiere de un análisis detallado del sistema eléctrico en su conjunto, considerando la interacción entre parques y unidades de generación eólica, plantas de generación convencional y el sistema eléctrico de potencia. La integración de generación de origen renovable en el sistema eléctrico de potencia convencional presenta nuevos desafíos los que pueden ser atribuidos a características propias de este tipo de generación, por ejemplo la fluctuación de energía debido a la naturaleza variable del viento, la naturaleza distribuida de la generación eólica y las características constructivas y método de conexión de los distintos modelos de turbinas eólicas al sistema.La finalidad de este proyecto de investigación consiste en investigar el impacto sobre un mercado de sistema eléctrico competitivo causado por el agregado de generación de origen eolico. Como punto de partida se pretende realizar modelos de plantas de generacion eolica para luego incorporarlos a los modelos de sistemas eléctricos y realizar estudios de de despacho económico, flujo de cargas, análisis transitorio y estudios dinámicos del sistema.