Consumo energético e eficiência da marcha com dois modelos de joelhos protésicos: estudo de caso

Introdução – Os componentes protésicos têm um papel fundamental na eficiência energética da marcha dos indivíduos amputados. Esta é uma área de conhecimento ainda em desenvolvimento, onde a investigação desempenha um papel central. Objectivos – Comparar e analisar o efeito de dois joelhos protésicos, 3R34, monocêntrico modular, de fricção constante, com auxiliar de extensão incorporado (A) e 3R92, monocêntrico modular, com travão de fricção e controlo pneumático da fase de balanço (B) no consumo energético e eficiência da marcha. Metodologia – Um indivíduo do sexo masculino de 27 anos, com amputação transfemural longa, foi sujeito a um protocolo submáximo de avaliação da resposta ao exercício em passadeira rolante (H/P/Cosmos(R) Mercury), através de um sistema de análise de gases breath‑by‑breath (Cosmed Quark PFT Ergo). Foi efetuado o mesmo protocolo com intervalo de dois dias, primeiro utilizando o joelho A e depois o B. As variáveis analisadas foram o consumo de O2 (VO2), o equivalente metabólico (MET) e a eficiência energética da marcha (Quociente de VO2 esperado de um individuo saudável e o VO2 do individuo em estudo). O esforço percecionado foi medido com a escala RPE de Borg. Resultados – O consumo energético com o joelho A (24,2 ml O2/kg/min; 6,9 MET) foi inferior ao obtido com o joelho B (28,68 ml O2/kg/min; 8,2 MET). A eficiência energética da marcha foi mais elevada para o joelho A (43%) do que para o joelho B (39%). Conclusão – A utilização do joelho A na prótese do indivíduo em estudo resulta numa marcha de menor consumo energético e maior eficiência. No entanto, este valor poderá estar influenciado pelo curto período de adaptação ao joelho B, sendo necessários mais estudos para confirmar os resultados do estudo e a influência deste fator. ABSTRACT - Background – Prosthetic components have a crucial role in the energy efficiency of amputee’s gait. This is an area of knowledge still in development, where research plays a central role. Objective – The purpose of this case study is to compare the impact in energy consumption of two prosthetic knees, titanium single‑axis constant friction knee joint with internal extension assist, 3R34 (A) and a single‑axis pneumatic swing phase control, 3R92 (B). Methodology – The participant was a transtibial amputee, male, with 27 years old, with no other clinical or functional impairments. To measure the energy expenditure a submaximal treadmill (H/P/Cosmos(R) Mercury) exercise stress test combined with a breath‑by‑breath analysis system (Cosmed Quark PFT Ergo) was used. The same test was applied to both knees, separated by two days. The analyzed variables were O2 consumption (VO2), metabolic equivalent (MET) and gait efficiency (VO2 ratio expected from a healthy individual and the studied individual). A rate of perceived exertion (Borg’s Scale) was used. Results – The results were favorable to knee A (24.2 ml O2/kg/min; 6.9 MET, 43% efficiency) compared with knee B (28.68 ml O2/kg/min; 8.2 MET, 39% efficiency). Conclusion – In this case, a less energy consumption gait corresponds to the prosthesis with knee A. These values may be influenced by the short adaptation period with knee B, so it’s necessary to perform more studies to confirm the previous results and to understand the truly impact of correct adaptation factor to the best prosthetics components for different patients.

Consumo de oxigénio em bivalves

Os organismos vivos obtêm energia degradando moléculas orgânicas através da respiração celular. Esse processo pode ocorrer com ou sem consumo de oxigénio. Em muitos seres vivos com células complexas, a respiração celular ocorre com consumo de oxigénio pelo que se designa de respiração aeróbia. O consumo de oxigénio pode ser observado utilizando uma substância indicadora de presença/ausência de O2. O indicador utilizado neste experiencia foi o azul-de-metileno que muda de cor conforme está na forma reduzida ou na forma oxidada. Os resultados mostram que ocorreu a redução do azul-de-metileno, o que significa que o oxigénio foi consumido. O objetivo desta atividade é observar a mobilização de energia em bivalves (Scrobicularria plana) vulgarmente chamada de Lambujinha através do consumo de O2.

Determinação do máximo déficit acumulado de oxigênio: efeito da duração dos testes submáximos para predição da demanda de oxigênio

The aim of this study was to investigate the influence of different assessment time periods of submaximal tests on the determination of the maximal accumulated oxygen deficit (MAOD), through the adoption of different time slots of 4 to 6, 6 to 8 and 8 to 10 min. Ten cyclists with mean age of 27.5 ± 4.1 years, body mass 74.4 ± 12.7 kg and time experience of 9.8 ± 4.7 years participated in this study. The athletes underwent an incremental exercise test to determine the peak oxygen consumption (VO2peak), and four submaximal constant work-load test sessions (60, 70, 80 and 90% VO2peak) of 10 min in order to estimate the O2 demand (DEO2). The mean VO2 values obtained on each constant work-load for the 4 to 6, 6 to 8 and 8 to 10 min time-periods intervals were used to perform a linear regression between the intensity and O2 consumption for each time-period. In addition, the subjects performed one supramaximal rectangular test (110% VO2peak) for the quantification of MAOD. There was no significant difference in VO2 between the different time-periods for all submaximal tests (P> 0.05). Similarly, no significant difference was found in DEAO2 and MAOD (P> 0.05). Furthermore, the values of MAOD for the three time-periods intervals showed good agreement and strong correlation. Thus, the data suggest that the submaximal tests used to estimate the values of MAOD can be reduced, at least in this type of sample, and with the use of a cycle simulator.

A fototerapia com diodo emissor de luz (LEDT) aplicada pré-exercício inibe a peroxidação lipídica em atletas após exercício de alta intensidade: um estudo preliminar

Estresse oxidativo é o termo geralmente utilizado para descrever os danos causados pelo desequilíbrio entre pró-oxidantes e antioxidantes no organismo. O aumento no consumo de O2 induzido pelo exercício físico está associado ao aumento das espécies reativas de oxigênio (EROs) sendo estas indutoras do estresse oxidativo. Embora as evidências indiquem um provável efeito inibitório da fototerapia com diodos emissores de luz (LEDT) sobre a produção das EROs, não existem estudos observando tal efeito em atletas. Este estudo preliminar destina-se a verificar os efeitos da aplicação de LEDT previamente ao exercício de alta intensidade sobre a peroxidação lipídica, mensurada através dos níveis sanguíneos de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Todos os seis atletas de voleibol do sexo masculino foram submetidos às duas situações: aplicação de LEDT efetiva e aplicação de LEDT placebo. O desempenho no protocolo de exercício adotado não revelou diferença (p > 0,05) entre as duas situações nas variáveis potência pico, potência média e índice de fadiga. Os resultados relacionados com a peroxidação lipídica foram: na situação LEDT efetiva, não foi possível observar diferença estatisticamente significante (p > 0,05) entre os níveis pré e pós-exercício (6,98 ± 0,81 e 7,02 ± 0,47nmol/mL); na situação LEDT (LBP) placebo, houve diferença estatisticamente significante (p = 0,05) entre os valores pré e pós-exercício (7,09 ± 1,28 e 8,43 ± 0,71nmol/mL). Tais resultados demonstram que a aplicação efetiva de LEDT parece ser eficaz no controle da peroxidação lipídica em atletas submetidos a exercício intenso

Processo auto - sustentável de sinterização de pelotas de minério de ferro: influência da estrutura

O Brasil é um dos países que possuem as maiores jazidas de minério de ferro do mundo. Devido aos recursos financeiros envolvidos, mão-de-obra, arrecadação de impostos, envolvimento de atividades logísticas e comercialização exterior, a mineração é uma das principais atividades econômicas do país, envolvendo nesse contexto as plantas de pelotização de minério de ferro. As pelotas de minério de ferro são um dos insumos essenciais utilizados na produção mundial do aço. Compostas essencialmente de óxido de ferro (Fe2O3), são aglomerados com diâmetro que varia de 6,3 a 16 mm, cuja sua produção envolve a combustão para que obtenham a resistência mecânica necessária para serem utilizadas nos alto fornos siderúrgicos. Tal característica impede que as pelotas se quebrem e se transformem em finos, dificultando a permeação do ar através da carga do alto forno e consequentemente reduzindo a eficiência da queima e produção do ferro gusa, o qual é transformado em aço nas etapas posteriores de refino. Para garantir a produção de pelotas com a qualidade desejada, especialmente nos aspectos de composição e resistência mecânica, foi proposta queima controlada em reator de leito fixo simulando as características dos fornos utilizados na indústria. Com os resultados obtidos, foi possível correlacionar nível de temperatura, consumo de O2 e geração de CO2 e resistência à compressão, permitindo o aprimoramento do processo de combustão de pelotas, além de atestar a possibilidade de utilização de outros combustíveis sólidos como alternativas ao gás natural.

Volume da Aurícula Esquerda: um "Velho" Cálculo Ecocardiográfico com uma Importância Prognóstica Renovada. Um Estudo em Doentes com Miocardiopatia Dilatada

Recentemente, surgiram alguns trabalhos que ressaltaram a importância do cálculo do volume da aurícula esquerda (VAE) como um marcador de eventos cardíacos adversos. Foi objectivo deste estudo avaliar a importância prognóstica deste parâmetro em doentes (dts) com deficiente função ventricular esquerda e correlacioná-lo com outros parâmetros clássicos de prognóstico – consumo de O2 (VO2 max) e pro-BNP (pBNP). Métodos: Analisou-se o volume da aurícula esquerda (VAE) por método de Simpson, numa população de 35 dts com cardiopatia dilatada (idiopática e isquémica) com fracção de ejecção (FE) 31±9,6% doentes (dts) eram de sexo masculino e a média de idades foi de 50,5±10,5 anos. Toda a população efectuou estudos de ecocardiografia convencional (incluindo avaliação por M-mode, bidimensional e Doppler), prova cardiorespiratória (VO2max) e doseamento de pro-BNP. O tempo médio de seguimento foi de 24 ± 4 meses, tendo-se considerado como eventos cardíacos (EC): internamento por insuficiência cardíaca, transplante e morte. Resultados: Dos parâmetros da ecocardiografia - o diâmetro da AE foi de 46,6±5,7mm, as dimensões do VE em diástole – 73,5±10mm e em sístole -58,9±11mm, a média da fracção de ejecção foi de 31±9,6%, o VAE foi de 78,6±33 ml, os volumes do VE foram de 214±82ml em diástole e de 153±75ml em sístole, 15 dts tinham padrão restritivo de enchimento ventricular (E/A>2), a média da área (Doppler cor) da insuficiência mitral foi de 4±3,3cm2, 14 dts tinham E/E’>15. O VO2 max médio foi de 20±5,8ml/kg/min e o pro-BNP de 3146±4629pg/mL. Para além da correlação de outros parâmetros clássicos ecocardiográficos com o prognóstico (volumes VE, FE e E/E’), o VAE e o volume indexado da AE (VAE/SC) mostraram uma correlação com o prognóstico (EC) com r=0,4 (p=0,02) que não se verificou para o diâmetro da AE (p=ns). Em relação à tolerância ao esforço, houve uma correlação inversa entre o diâmetro, o volume e o volume indexado da AE e o VO2max, com maior significado estatístico para o VAE e VAE/SC com r=-0,48, p=0,008. Quanto ao pro-BNP, quer o diâmetro, quer o VAE (ou volume indexado) tiverem o mesmo nível de significado estatístico (r=0,43; p=0,02). O valor predictivo de eventos (curvas ROC) para o VAE foi de 70ml e de 37ml/m2 para o VAE/m2. Conclusão: O volume da aurícula esquerda/volume indexado é um parâmetro ecocardiográfico com significado prognóstico em dts com deficiente função ventricular esquerda, correlacionando-se com a tolerância ao esforço e pro-BNP.

Adaptações fisiológicas precoces e tardias após valvotomia mitral por cateter balão

OBJETIVO: Avaliação não invasiva das respostas cardiopulmonares ao exercício a curto e longo prazo após valvotomia mitral por cateter balão. MÉTODOS: Estudaram-se 9 pacientes do sexo feminino, 35±9 anos, com estenose mitral, tipo funcional II ou III, em uso de digitálicos e diuréticos, através de teste ergoespirométrico, eletrocardiograma e ecocardiograma, antes e após valvotomia em fase precoce (3 a 5 dias) e tardia (8 a 12 meses). RESULTADOS: Os pacientes evoluíram para tipo funcional II (44%) ou I (56%), na fase tardia. Houve redução da freqüência cardíaca de repouso (87±11bpm vs 85±7bpm vs 75±9bpm) e elevação do número de estágios (4±1 estágios vs 5±2 estágios vs 6±1 estágios); a capacidade aeróbia máxima aumentou apenas na fase tardia (16±3mL/kg/min vs 18±4mL/kg/min vs 22±7mL/kg/min). O limiar anaeróbio, a ventilação pulmonar e o equivalente ventilatório do O2 permaneceram inalterados. Nas cargas submáximas de exercício ocorreu redução da freqüência cardíaca (estágio I: 124±18bpm vs 112±13bpm vs 87±15bpm), consumo de O2 (estágio I: 10±2mL/kg/min vs 8±2mL/kg/min vs 8±mL/kg/min) e ventilação pulmonar, nas fases precoce e tardia. A área valvar mitral mostrou reduções na fase tardia (0,94cm² vs 1,66cm² vs 1,20cm² ). CONCLUSÃO: Apesar da tendência à reestenose parcial, houve melhora no tipo funcional e no desempenho cardiopulmonar com diminuição da sobrecarga circulatória no exercício submáximo.

Sobrevivência de pupas de Lucilia eximia (Wiedemann) (Diptera, Calliphoridae) após submersão em laboratório

Entre Maio e Junho de 2008 foi observado a sobrevivência das pupas de Lucilia eximia (Diptera, Calliphoridae) após submersão em laboratório. Para este experimento foram utilizadas 480 pupas de mesma idade, sendo estas divididas em oito grupos: o controle não foi submerso e os demais grupos foram submersos de um a sete dias. O aumento do período de submersão diminui a sobrevivência, com um dia de submersão a sobrevivência é de 80%, com dois dias 40%, é de 30% a partir do terceiro dia, no quarto dia cai para 23,34% e no quinto dia fica em 10%. Após este período a mortalidade sobe para 100%. Este padrão pode ser explicado pela curva "U-shaped" que ocorre no consumo de O2 durante o período pupal, onde o consumo é maior no início e no final do período pupal. O tempo de submersão também afeta o tempo de desenvolvimento, aumentando o período pupal. Estes dados têm o potencial para serem utilizados em investigações envolvendo Entomologia Forense, para a estimativa do tempo de submersão de um cadáver.

Influência do hipotireoidismo no dano oxidativo e nas defesas antioxidantes

O hipotireoidismo é uma doença que tem grande impacto sobre o metabolismo basal dos tecidos, reduzindo o consumo de O2 e geração de energia. Por essa razão, a sua relação com a produção de espécies ativas de oxigênio (EAO) é extremamente importante, uma vez que com a diminuição da utilização de O2, possivelmente, ocorra uma redução na geração das EAO. Portanto, trabalhamos com a hipótese de que havendo decréscimo na síntese de radicais livres, o dano oxidativo ficaria menos evidente nos diferentes tecidos de hipotireoideos. Foram utilizados ratos Wistar, pesando cerca de 170 g divididos em dois grupos distintos: hipotireoideos e eutireoideos. O hipotireoidismo foi induzido pelo procedimento cirúrgico denominado de tireoidectomia. Cabe salientar, que os animais eutireoideos foram submetidos somente à simulação da cirurgia (sham operated). Transcorridas quatro semanas da tireoidectomia, os ratos tiveram seu sangue coletado e seus órgãos (coração e fígado) removidos. Foram feitas análises bioquímicas do dano oxidativo através da medida da lipoperoxidação (TBA-RS e Quimiluminescência) e da oxidação das proteínas (dosagem das carbonilas). Medidas de defesas antioxidantes enzimáticas (atividade e concentração das enzimas catalase, superóxido dismutase, glutationa peroxidase e glutationa–S–transferase) e não enzimáticas (através da medida da capacidade antioxidante total -TRAP) também foram realizadas. Os resultados, da quantificação da lipoperoxidação, demonstraram a diminuição das cifras de TBA-RS e Quimiluminescência no sangue e tecido cardíaco dos ratos tireoidectomizados em relação ao grupo eutireoideo. No entanto, no tecido hepático não houve alteração deste parâmetro. A oxidação das proteínas também foi menor no plasma dos animais hipotireoideos. Por outro lado, o TRAP e a atividade das enzimas antioxidantes se apresentaram em declínio no grupo hipotireoideo em relação ao grupo eutireoideo, no miocárdio e nos eritrócitos. Todavia, no tecido hepático, somente a catalase demonstrou decréscimo da atividade catalítica nos hipotireoideos. As concentrações das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e glutationa–S–transferase, medidas por Western Blott, foram menores no coração e sangue, e inalteradas no fígado. Esses resultados sugerem que o estado hipometabólico, causado pela deficiência dos hormônios da tireóide, pode levar à redução dos danos oxidativos aos lipídeos e às proteínas. Entretanto, não podemos afirmar que o estresse oxidativo dos animais hipotireoideos seja inferior aos eutireoideos, porque as defesas antioxidantes também estão reduzidas nestes animais.

Sex group composition, social interaction, and metabolism in the fish Nile tilapia

O objetivo deste trabalho foi testar se grupos monossexuais de machos gastam mais energia e exibem perfil agonístico diferente de grupos formados por um macho e uma fêmea na tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus). Tais diferenças são esperadas, pois machos e fêmeas competem por diferentes recursos reprodutivos. Foram utilizadas duplas de machos (MM) e duplas de macho-fêmea (MF) que permaneceram pareadas por 40 minutos. Durante esse período foi feito o registro da interação agonística (10 minutos iniciais e 10 minutos finais do pareamento) e determinado o gasto energético (consumo de O2) pelo Método de Winckler. A latência para o início dos confrontos (média ± DP, MM = 27,40 ± 25,15 s; MF = 14,22 ± 21,19 s; Mann-Whitney, U = 33,50, P = 0,21) e a freqüência de todas as unidades comportamentais (média ± DP, MM < 72,30 ± 25,29; MF < 73,50 ± 21,65.10/min; Mann-Whitney, P > 0,10) foram semelhantes entre os grupos MM e MF nos 10 minutos iniciais. Isso indica que cada intruso foi considerado um potencial competidor no início da interação. No entanto, a freqüência de ondulação (interação também exibida durante a corte) foi maior para o residente do grupo MF nos 10 minutos finais (média ± DP, MM = 3,56 ± 5,89; MF = 8,56 ± 4,00.10/min; Mann-Whitney, U = 15,50, P = 0,01). A freqüência de fuga, entretanto, foi menor para o intruso do mesmo grupo (média ± DP, MM = 3,90 ± 4,33; MF = 0,44 ± 0,96.10/min; Mann-Whitney, U = 23,50, P = 0,04). Além disso, o perfil agonístico no grupo MM foi composto por um maior número de itens comportamentais do que o MF (para residentes e intrusos). Apesar das diferenças comportamentais, o consumo de O2 não foi afetado pela composição sexual do grupo (média ± DP, MM = 1,93 ± 0,54; MF = 1,77 ± 0,46 mgO2.g peso seco-1.40/min; t-teste de Student, t = 0,71, P = 0,49).

Validação de um teste específico para determinação do máximo déficit acumulado de oxigênio (MAOD) e da máxima fase estável de lactato em nado atado

Pós-graduação em Fisioterapia - FCT

Avaliação do método respirométrico pelo acompanhamento e controle de processo de compostagem de lodo de esgoto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aspectos fisiológicos de Chrysomya megacephala (F.) (Diptera: Calliphoridae): metabolismo energético, termorregulação e neurofisiologia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Função da leptina no controle ventilatório: efeito central da leptina ou do antagonista do receptor melanocortina na resposta cardiovascular e na resposta ventilatória do CO2

A leptina é um hormônio protéico produzido por adipócitos que atua no sistema nervoso central (SNC) modulando as respostas metabólicas e cardiorrespiratórias. Estudos prévios demonstraram que a leptina ativa receptores do sistema melanocortina (MC3/4R) para modular a ingestão de alimentos e a atividade simpática, no entanto a função dos MC3/4R no controle ventilatório ainda não foi completamente elucidada. Dessa forma, o objetivo do estudo foi de avaliar a função do sistema melanocortina e da leptina sobre as respostas cardiovasculares, metabólicas e ventilatórias. Foram utilizados ratos Holtzman (n=6/grupo) implantados com cânula guia no ventrículo lateral (VL) para a administração de leptina (5 μg/3 μl/dia), de SHU9119, antagonista MC3/4R (0,6 nmol/3 μl/dia) ou do tratamento combinado (SHU+LEP) durante sete dias consecutivos. Após o sexta dia de tratamento, foram analisadas a resposta ventilatória (VE) durante a ativação do quimiorreflexo por hipercapnia (7% CO2) pelo método de pletismografia e o índice metalóbico pela análise do consumo de O2 e da produção de CO2 pelo método de calorimetria indireta. A pressão arterial media (PAM) e a frequência cardíaca (FC) foram avaliadas no sétimo dia de tratamento por meio de catéter intravenoso. A leptina injetada no VL reduziu a ingestão alimentar (~70%) e o peso corporal (~17%), promoveu um aumento no volume corrente (12±0.4 ml.kg-1, ...

Compostagem de resíduos de lodo de esgoto e podas de grama avaliada pelo método respirométrico

Este estudo avalia o emprego de um respirômetro automatizado com reator hermético rotacional para a avaliação dos parâmetros de O2 e CO2 e as demais variáveis obtidas durante a compostagem de resíduos de lodo de esgoto com podas de grama. O emprego do processo de compostagem tradicional apresenta um alto grau de empirismo utilizado no controle e avaliação do processo, que consiste na leitura diária de temperatura. Neste método os parâmetros de degradação são medidos na fase gasosa do processo de compostagem, determinando a evolução temporal de consumo de O2 e geração de CO2, tendo como vantagens uma maior representatividade, precisão e confiabilidade.