This dissertation is an attempt at establishing a bridge between biology and physics leading naturally from the field of phase transitions in physics to the cooperative nature of living systems. We show that this aim can be realized by supplementing the current field of evolutionary game theory with a new form of self-organized temporal criticality. In the case of ordinary criticality, the units of a system choosing either cooperation or defection under the influence of the choices done by their nearest neighbors, undergo a significant change of behavior when the intensity of social influence has a critical value. At criticality, the behavior of the individual units is correlated with that of all other units, in addition to the behavior of the nearest neighbors. The spontaneous transition to criticality of this work is realized as follows: the units change their behavior (defection or cooperation) under the social influence of their nearest neighbors and update the intensity of their social influence spontaneously by the feedback they get from the payoffs of the game (environment). If units, which are selfish, get higher benefit with respect to their previous play, they increase their interest to interact with other units and vice versa. Doing this, the behavior of single units and the whole system spontaneously evolve towards criticality, thereby realizing a global behavior favoring cooperation. In the case when the interacting units are oscillators with their own periodicity, homeodynamics concerns, the individual payoff is the synchronization with the nearest neighbors (i.e., lowering the energy of the system), the spontaneous transition to criticality generates fluctuations characterized by the joint action of periodicity and crucial events of the same kind as those revealed by the current analysis of the dynamics of the brain. This result is expected to explain the efficiency of enzyme catalyzers, on the basis of a new non-equilibrium statistical physics. We argue that the results obtained apply to sociological and psychological systems as well as to elementary biological systems.

Fisheries management regulations for dusky kob Argyrosomus japonicus, an important commercial and recreational fisheries species, have failed and the stock is considered collapsed. It is important to take an ecosystems approach to management which includes understanding the effect of environmental factors on recruitment, abundance and distribution. The distribution of early juveniles (20-150 mm TL) in the wild appears to be restricted to the upper reaches of estuaries at salinities below 5 psu. Food availability could not explain the distribution of early juveniles. The aim of this study was to investigate the role of salinity on the distribution of early juvenile dusky kob (<150 mm TL) by examining physiological responses of juveniles exposed to a range of salinities under laboratory conditions. The hypothesis was that the physiological functioning of early juveniles would be optimised at the reduced salinities which they naturally occur at. The objectives of this study were to investigate the effect of salinity on: i) plasma osmolality; ii) growth, food conversion ratio and condition factor; and iii) gill histology with emphasis on chloride cell size and number. A preliminary study was undertaken to determine whether the use of 2-phenoxyethanol had an effect on plasma osmolality. Juveniles pithed prior to blood sampling were used as the control. Plasma osmolality was not affected by exposure or duration of exposure (2, 4, 6, 8, 10 min) to 2-phenoxyethanol. The ability of teleosts to regulate plasma osmolality over a wide range of salinities indicates their degree of ‘physiological euryhalinity’. Plasma osmolality of juveniles exposed to 5, 12 and 35 psu was measured every two weeks over a total of six weeks. Although juveniles were able to regulate plasma osmolality over the duration of the experiment, plasma osmolality at 5 and 12 psu was significantly lower than in fish maintained at 35 psu. Growth is used as an indicator of the relative energy used for osmoregulation at different salinities, as the energy used for osmoregulation becomes unavailable for growth. A nineweek growth experiment was conducted on juveniles exposed to 5, 12 and 35 psu. Juveniles grew and survived at all three salinities. However, growth of juveniles at 5 psu was significantly lower than at 12 and 35 psu. Other than a significantly greater weight gain at 35 psu relative to 12 psu, there was no significant difference in specific growth and length gain between juveniles at 12 and 35 psu. Food conversion ratio and condition factor at 12 and 35 psu were not significantly different, but food conversion ratio and condition factor at 5 psu was significantly greater and lower than at 35 psu respectively. In fish, gills are considered the major organ involved in osmoregulation. Within the gills, chloride cells are the predominant site of ion exchange which is driven by the Na⁺, K⁺- ATPase enzyme. Gill samples of juveniles exposed to 5, 12 and 35 psu for six weeks were examined histologically using light microscopy. Chloride cells of juveniles maintained at 5 psu were significantly more abundant than in juveniles at 12 and 35 psu. Chloride cells of juveniles at 5 psu were significantly larger than in juveniles kept at 12 psu, but not significantly different to those of juveniles kept at 35 psu. The ability of the juvenile fish to regulate plasma osmolality indicates that they are 'physiologically euryhaline', but the reduced growth and proliferation of chloride cells at 5 psu suggests that energy expenditure for osmoregulation is increased at hypoosmotic salinities. Salinity induced physiological responses could therefore not explain the natural distribution of early juvenile dusky kob and it is proposed that other environmental factors (e.g. temperature) are also important. It is also hypothesised that the high conductivity of an estuary in South Africa, to which our understanding is limited, may negate the effect of reduced salinity. Although freshwater input into estuaries is an important factor, further investigations to explain the distribution and abundance of early juveniles is required to make management recommendations. Dusky kob is also becoming an increasingly popular aquaculture species in South Africa. In this regard, early juvenile dusky kob can be grown at salinities as low as 12 psu without negatively affecting growth and production.

Este trabalho apresenta a utilização de biorrealimentação (biofeedback) como meio de reordenar a mecânica ventilatória de indivíduos obesos e com sobrepeso, através da utilização de um capnômetro para medir a pressão de CO2 durante a marcha em esteira ergométrica, induzindo-os a aumentar a quantidade do CO2 expirado, promovendo uma adequação do esforço motor. O objetivo consistiu em condicionar a mecânica ventilatória do grupo de estudo, através do aumento do CO2 expirado, melhorando a captação de oxigênio, em virtude do aumento da ventilação, incidindo num aumento da frequência cardíaca e adequando o nível de esforço do ato motor, induzindo-os a respirar mais e melhor. Foram avaliados 18 indivíduos (12 obesos e/ou sobrepeso, sendo 8 mulheres e 4 homens e 6 com padrão de peso normal para a classificação de percentual de gordura, 2 mulheres e 4 homens) com idades entre 20 e 55 anos. Foram excluídos indivíduos que tivessem sido clinicamente diagnosticados com hipertensão, diabetes ou alguma cardiopatia sem que houvesse controle medicamentoso, mulheres grávidas e participantes com qualquer tipo de problema osteomuscular ou articular que dificultasse a marcha. Realizou-se inicialmente a medição das dobras cutâneas para separar os respectivos grupos e a medição do VO2, através de teste submáximo em bicicleta ergométrica, pelo protocolo de Astrand para verificar a aptidão inicial dos participantes. O protocolo foi realizado em 12 sessões de dias alternados, onde cada voluntário foi submetido a 15 minutos ininterruptos de atividade aeróbia em esteira ergométrica. Foi utilizada uma máscara que se mantinha conectada ao capnômetro e ao dispositivo de biofeedback que devolvia a informação da execução do ato motor ao participante. A velocidade da esteira foi monitorada através da oscilação da frequência cardíaca, que foi mantida em 65% da frequência cardíaca máxima (FCM), para a idade, sendo medida por frequencímetro. A média encontrada para o percentual de gordura no grupo controle foi de 17±5,79% e para o grupo de estudos foi de 35±4,27%. A análise média dos valores de CO2 do grupo de estudos foi inicialmente de 23,18±3,73 mmHg e ao final das coletas foi de 27,39±3,03 mmHg, e para o grupo controle a média foi respectivamente de 20,77±3,86 mmHg e 26,44±3,90 mmHg. Ao comparar indivíduos obesos e/ou sobrepeso aos indivíduos classificados com percentual de gordura normal e suas respectivas pressões de CO2, há uma diferença estatisticamente significativa. A capnometria para medição de CO2 por meio da utilização de biofeedback como meio de indução do aumento do fluxo de CO2 expirado durante atividade aeróbia permitiu observar uma melhora na dinâmica respiratória dos indivíduos obesos e com sobrepeso através das medidas associadas entre o capnômetro e os valores da frequência respiratória que melhoraram o desempenho motor dos voluntários através do aumento da velocidade de execução da tarefa motora. / This work presents the use of biofeedback as a way to record the ventilatory mechanics of overweight and obese individuals, through the use of a capnometer to measure the CO2 concentration during walking on a treadmill, inducing them to increase the amount of exhaled gas. The aim of this study was to conditioning the mechanical ventilation study group improving their oxygen uptake. Eighteen individuals (12 obese and / or overweight, with 8 women and 4 men and 6 with standard weight for the classification of fat percentage, with 2 women and 4 men) aged 20 to 55 years old were evaluated. Individuals who had been clinically diagnosed with hypertension, diabetes or any disease without any medical control, pregnant women and participants with any type of musculoskeletal or joint problem that made it difficult in gait were excluded. It was initially carried out the measurement of skinfolds in order to separate the respective groups, and the measurement of VO2 through submaximal test on a cycle ergometer at Astrand protocol to verify the initial fitness of the participants. The protocol was performed in 12 sessions in alternate days, where each volunteer was subjected to 15 minutes of continuous aerobic activity on a treadmill. Every 5 minutes a recording was performed with data of the biofeedback and values of capnometer equipment, totaling 15 minutes. A mask that remained attached to capnometer and biofeedback device that returned the information of the execution engine to each participant was used. The treadmill speed was monitored through the oscillation of heart rate, which was maintained at 65% of maximum heart rate (MHR) for age, as measured by frequency counter. The average percentage of fat found in the control group was 17±5.79% and for the study group was 35±4.27%. The average analysis of the CO2 values of the study group was initially 23.18±3.73mmHg and the end of the collections was 27.39±3.03mmHg, and for the control group the average was respectively 20.77±3.86 mmHg and 26.44±3.90mmHg. When comparing obese and/or overweight individuals classified with normal fat percentage and their respective CO2 concentrations there is a statistically significant difference. Capnometer for measuring CO2 through the use of biofeedback as a means of inducing increased flow of exhaled gas during aerobic activity proved to be a useful and applicable tool. It was possible to verify a type of respiratory behavior in obese and overweight and associate measurements obtained by capnometer with the values of respiratory frequency.

Capes / Nos pacientes neonatais e pediátricos internados em unidade de terapia intensiva, a monitorização do dióxido de carbono tem grande importância clínica durante a ventilação mecânica invasiva no ajuste dos parâmetros ventilatórios e na detecção de complicações relacionadas à ventilação. O objetivo principal deste estudo é investigar a correlação e o nível de concordância entre a pressão final de dióxido de carbono exalado (PetCO2) e a pressão parcial de dióxido de carbono arterial (PaCO2) em pacientes no período pós-operatório de cirurgia cardíaca, verificando a relação entre ambos os métodos em dois grupos de acordo com a temperatura corporal e as complicações pulmonares associadas. No total, 74 pacientes participaram do grupo 1, com 110 mensurações de PetCO2, PaCO2 medida a 37 °C e corrigida pela temperatura real do paciente. Para toda a amostra, a correlação foi mais significativa com a PaCO2 corrigida (r = 0,92) do que com a medida (r = 0,78), durante todo o período do estudo. A diferença média entre PaCO2 medida e PetCO2 foi 4,42 mmHg e aumentou significativamente durante a instabilidade térmica, enquanto para PaCO2 corrigida a diferença média foi de 1,12 mmHg e permaneceu baixa mesmo durante hipo ou hipertermia. Os resultados obtidos para os 246 pares de PetCO2 e PaCO2 analisados em 42 pacientes ventilados de acordo com o grupo 2, mostraram que os dois métodos foram altamente correlacionados (r = 0,94) e manteve-se elevado mesmo em pacientes com complicações respiratórias. A diferença média entre as mensurações de ambos os métodos foi de -0,71 mmHg e os valores de PetCO2 estavam dentro de 2 mmHg da correspondente PaCO2 em 80,49% das mensurações, indicando uma forte relação. Os resultados deste estudo demonstram que a PetCO2 mensurada pelo capnômetro é tão precisa quanto a PaCO2 mensurada pela gasometria arterial, assim a capnometria pode ser considerada um método de monitorização indireta e não invasiva da PaCO2 em pacientes de terapia intensiva submetidos à ventilação mecânica. / In neonates and pediatrics patients in intensive care units, monitoring of carbon dioxide has great clinical significance during the invasive mechanical ventilation in the adjustment of ventilatory parameters and detection of complications related to ventilation. The objective of this research is to investigate the correlation and level of agreement between end-tidal carbon dioxide pressure (PetCO2) and the partial pressure of arterial carbon dioxide (PaCO2) in patients in the postoperative period of cardiac surgery, verifying the relationship between both methods in two groups according to body temperature and pulmonary complications. Altogether 74 patients were arranged in the group 1 with 110 measurements of PetCO2, PaCO2 measured at 37 ºC and corrected to the real body temperature of the patient. For the whole sample, the correlation was statistically more significant with corrected PaCO2 (r = 0.92) than with the measured (r = 0.78), throughout the study period. The mean difference between measured PaCO2 and PetCO2 was 4.42 mmHg and increased significantly during body temperature instability, while for corrected PaCO2 the mean difference was 1.12 mmHg and remained low even during hypo or hyperthermia. The results for 246 PetCO2 and PaCO2 pairs analyzed in 42 patients ventilated according to group 2, proved that both methods were highly correlated (r = 0.94) and kept elevated even in patients with respiratory complications. The mean difference between the measurements of both methods was -0.71 mmHg and the values of PetCO2 were within 2 mmHg of PaCO2 in 80.49% of the measurements, indicating a high relationship. The results of this study demonstrate that PetCO2 measured by capnometer is as accurate as PaCO2 measured by arterial blood gases, thus the capnometry can be considered an indirect and noninvasive monitoring method of PaCO2 in patients of intensive therapy under mechanical ventilation.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento de biofeedback para utilização por fisioterapeutas no tratamento de pacientes portadores de pé equino. Normalmente o pé equino está relacionado a uma das sequelas de um acidente vascular cerebral e é caracterizado pela dificuldade no controle motor do membro afetado, muitas vezes apresentando limitações relacionadas à sensibilidade e dificuldade em manter o calcanhar em contato com o solo durante a marcha. O equipamento foi construído com base no conceito de biofeedback, apresentando ao paciente, em tempo real, informações relacionadas à intensidade de força aplicada nos membros inferiores. O equipamento é composto de sensores de força flexíveis alojados em um par de sandálias, ligados a um circuito eletrônico microcontrolado. Todo o processamento é realizado por um MSP430, e a comunicação é feita por sinais de rádio através de um módulo CC1101. Os dados são apresentados em uma interface de software em um computador portátil a uma taxa de atualização de 20 Hz. O software possui diversas funcionalidades para atender tanto as necessidades dos fisioterapeutas quanto dos pacientes. Do ponto de vista do paciente, a interface apresenta um visual simples e objetivo, facilitando o entendimento das variações de força, apresentadas na forma de barras verticais. Foram utilizados também recursos visuais e sonoros para enfatizar aos pacientes quando os objetivos estipulados para seu tratamento foram atingidos. Outras funcionalidades foram desenvolvidas para que os fisioterapeutas tenham a opção de customizar a interface de biofeedback de acordo com a necessidade de cada paciente, além de possibilitar o armazenamento de todos os dados dos sensores para análises posteriores. O protótipo foi testado em 20 voluntários durante 10 sessões de fisioterapia, sendo 10 portadores da disfunção pé equino e outros 10 normais para compor um grupo de controle. O objetivo principal do protocolo fisioterapêutico foi melhorar a manutenção do contato como o solo no calcanhar afetado. Os valores de pressão no calcanhar afetado de todas as das sessões foram adquiridos a uma taxa de 20 Hz, armazenados e analisados segundo as seguintes métricas: média, máximos e somas acumuladas. Também foi realizada a avaliação de Berg para todos os voluntários. Os resultados demonstraram que, para as métricas analisadas e também para a avaliação de Berg, houve uma evolução em todos os pacientes. / This work describes the development of a biofeedback device to be used by physiotherapists during treatment of patients with equinus foot. Normally the equinus foot is related to one of the sequelae of a stroke and is characterized by difficulty in motor control of the affected limb, often resulting in limitations on sensitivity. The equipment was built on the concept of biofeedback, presenting to the patient, in real time, information related to the intensity of the forces applied to the lower limbs. The equipment consists of flexible force sensors accommodated in a pair of sandals, connected to a microcontrolled electronic circuit. The whole processing is performed by an MSP430, and the communication is done by radio signals through a CC1101 module. The data is presented in a software interface on a laptop computer at a refresh rate of 20 Hz. The software has many features to meet both the needs of physiotherapists as patients. From the point of view of patients, the interface was designed to be simple and objective, facilitating the understanding of force variations that change dynamically at the exact moment when the sensors are pressed. Visual signs and sound were also used to emphasize to patients when the goals established for their treatment has been reached. Other features were developed specifically for physicaltherapists, giving them the option to customize the biofeedback interface according to the needs of each patient, and also allowing the storage of all data transferred by the sensors for further analysis. A prototype was developed and tested on 20 volunteers over 10 sessions of physical therapy, 10 patients with equinus foot dysfunction, and 10 normal people to compose a control group. At the end of the treatment period, the data were analyzed by session, according to the average forces, the maximum values reached, the accumulated sums and Berg assessments. The results revealed an evolution in all patients, some of them in a greater degree and others in lower degree of progress.

Este trabalho apresenta a utilização de biorrealimentação (biofeedback) como meio de reordenar a mecânica ventilatória de indivíduos obesos e com sobrepeso, através da utilização de um capnômetro para medir a pressão de CO2 durante a marcha em esteira ergométrica, induzindo-os a aumentar a quantidade do CO2 expirado, promovendo uma adequação do esforço motor. O objetivo consistiu em condicionar a mecânica ventilatória do grupo de estudo, através do aumento do CO2 expirado, melhorando a captação de oxigênio, em virtude do aumento da ventilação, incidindo num aumento da frequência cardíaca e adequando o nível de esforço do ato motor, induzindo-os a respirar mais e melhor. Foram avaliados 18 indivíduos (12 obesos e/ou sobrepeso, sendo 8 mulheres e 4 homens e 6 com padrão de peso normal para a classificação de percentual de gordura, 2 mulheres e 4 homens) com idades entre 20 e 55 anos. Foram excluídos indivíduos que tivessem sido clinicamente diagnosticados com hipertensão, diabetes ou alguma cardiopatia sem que houvesse controle medicamentoso, mulheres grávidas e participantes com qualquer tipo de problema osteomuscular ou articular que dificultasse a marcha. Realizou-se inicialmente a medição das dobras cutâneas para separar os respectivos grupos e a medição do VO2, através de teste submáximo em bicicleta ergométrica, pelo protocolo de Astrand para verificar a aptidão inicial dos participantes. O protocolo foi realizado em 12 sessões de dias alternados, onde cada voluntário foi submetido a 15 minutos ininterruptos de atividade aeróbia em esteira ergométrica. Foi utilizada uma máscara que se mantinha conectada ao capnômetro e ao dispositivo de biofeedback que devolvia a informação da execução do ato motor ao participante. A velocidade da esteira foi monitorada através da oscilação da frequência cardíaca, que foi mantida em 65% da frequência cardíaca máxima (FCM), para a idade, sendo medida por frequencímetro. A média encontrada para o percentual de gordura no grupo controle foi de 17±5,79% e para o grupo de estudos foi de 35±4,27%. A análise média dos valores de CO2 do grupo de estudos foi inicialmente de 23,18±3,73 mmHg e ao final das coletas foi de 27,39±3,03 mmHg, e para o grupo controle a média foi respectivamente de 20,77±3,86 mmHg e 26,44±3,90 mmHg. Ao comparar indivíduos obesos e/ou sobrepeso aos indivíduos classificados com percentual de gordura normal e suas respectivas pressões de CO2, há uma diferença estatisticamente significativa. A capnometria para medição de CO2 por meio da utilização de biofeedback como meio de indução do aumento do fluxo de CO2 expirado durante atividade aeróbia permitiu observar uma melhora na dinâmica respiratória dos indivíduos obesos e com sobrepeso através das medidas associadas entre o capnômetro e os valores da frequência respiratória que melhoraram o desempenho motor dos voluntários através do aumento da velocidade de execução da tarefa motora. / This work presents the use of biofeedback as a way to record the ventilatory mechanics of overweight and obese individuals, through the use of a capnometer to measure the CO2 concentration during walking on a treadmill, inducing them to increase the amount of exhaled gas. The aim of this study was to conditioning the mechanical ventilation study group improving their oxygen uptake. Eighteen individuals (12 obese and / or overweight, with 8 women and 4 men and 6 with standard weight for the classification of fat percentage, with 2 women and 4 men) aged 20 to 55 years old were evaluated. Individuals who had been clinically diagnosed with hypertension, diabetes or any disease without any medical control, pregnant women and participants with any type of musculoskeletal or joint problem that made it difficult in gait were excluded. It was initially carried out the measurement of skinfolds in order to separate the respective groups, and the measurement of VO2 through submaximal test on a cycle ergometer at Astrand protocol to verify the initial fitness of the participants. The protocol was performed in 12 sessions in alternate days, where each volunteer was subjected to 15 minutes of continuous aerobic activity on a treadmill. Every 5 minutes a recording was performed with data of the biofeedback and values of capnometer equipment, totaling 15 minutes. A mask that remained attached to capnometer and biofeedback device that returned the information of the execution engine to each participant was used. The treadmill speed was monitored through the oscillation of heart rate, which was maintained at 65% of maximum heart rate (MHR) for age, as measured by frequency counter. The average percentage of fat found in the control group was 17±5.79% and for the study group was 35±4.27%. The average analysis of the CO2 values of the study group was initially 23.18±3.73mmHg and the end of the collections was 27.39±3.03mmHg, and for the control group the average was respectively 20.77±3.86 mmHg and 26.44±3.90mmHg. When comparing obese and/or overweight individuals classified with normal fat percentage and their respective CO2 concentrations there is a statistically significant difference. Capnometer for measuring CO2 through the use of biofeedback as a means of inducing increased flow of exhaled gas during aerobic activity proved to be a useful and applicable tool. It was possible to verify a type of respiratory behavior in obese and overweight and associate measurements obtained by capnometer with the values of respiratory frequency.

Capes / Nos pacientes neonatais e pediátricos internados em unidade de terapia intensiva, a monitorização do dióxido de carbono tem grande importância clínica durante a ventilação mecânica invasiva no ajuste dos parâmetros ventilatórios e na detecção de complicações relacionadas à ventilação. O objetivo principal deste estudo é investigar a correlação e o nível de concordância entre a pressão final de dióxido de carbono exalado (PetCO2) e a pressão parcial de dióxido de carbono arterial (PaCO2) em pacientes no período pós-operatório de cirurgia cardíaca, verificando a relação entre ambos os métodos em dois grupos de acordo com a temperatura corporal e as complicações pulmonares associadas. No total, 74 pacientes participaram do grupo 1, com 110 mensurações de PetCO2, PaCO2 medida a 37 °C e corrigida pela temperatura real do paciente. Para toda a amostra, a correlação foi mais significativa com a PaCO2 corrigida (r = 0,92) do que com a medida (r = 0,78), durante todo o período do estudo. A diferença média entre PaCO2 medida e PetCO2 foi 4,42 mmHg e aumentou significativamente durante a instabilidade térmica, enquanto para PaCO2 corrigida a diferença média foi de 1,12 mmHg e permaneceu baixa mesmo durante hipo ou hipertermia. Os resultados obtidos para os 246 pares de PetCO2 e PaCO2 analisados em 42 pacientes ventilados de acordo com o grupo 2, mostraram que os dois métodos foram altamente correlacionados (r = 0,94) e manteve-se elevado mesmo em pacientes com complicações respiratórias. A diferença média entre as mensurações de ambos os métodos foi de -0,71 mmHg e os valores de PetCO2 estavam dentro de 2 mmHg da correspondente PaCO2 em 80,49% das mensurações, indicando uma forte relação. Os resultados deste estudo demonstram que a PetCO2 mensurada pelo capnômetro é tão precisa quanto a PaCO2 mensurada pela gasometria arterial, assim a capnometria pode ser considerada um método de monitorização indireta e não invasiva da PaCO2 em pacientes de terapia intensiva submetidos à ventilação mecânica. / In neonates and pediatrics patients in intensive care units, monitoring of carbon dioxide has great clinical significance during the invasive mechanical ventilation in the adjustment of ventilatory parameters and detection of complications related to ventilation. The objective of this research is to investigate the correlation and level of agreement between end-tidal carbon dioxide pressure (PetCO2) and the partial pressure of arterial carbon dioxide (PaCO2) in patients in the postoperative period of cardiac surgery, verifying the relationship between both methods in two groups according to body temperature and pulmonary complications. Altogether 74 patients were arranged in the group 1 with 110 measurements of PetCO2, PaCO2 measured at 37 ºC and corrected to the real body temperature of the patient. For the whole sample, the correlation was statistically more significant with corrected PaCO2 (r = 0.92) than with the measured (r = 0.78), throughout the study period. The mean difference between measured PaCO2 and PetCO2 was 4.42 mmHg and increased significantly during body temperature instability, while for corrected PaCO2 the mean difference was 1.12 mmHg and remained low even during hypo or hyperthermia. The results for 246 PetCO2 and PaCO2 pairs analyzed in 42 patients ventilated according to group 2, proved that both methods were highly correlated (r = 0.94) and kept elevated even in patients with respiratory complications. The mean difference between the measurements of both methods was -0.71 mmHg and the values of PetCO2 were within 2 mmHg of PaCO2 in 80.49% of the measurements, indicating a high relationship. The results of this study demonstrate that PetCO2 measured by capnometer is as accurate as PaCO2 measured by arterial blood gases, thus the capnometry can be considered an indirect and noninvasive monitoring method of PaCO2 in patients of intensive therapy under mechanical ventilation.

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um equipamento de biofeedback para utilização por fisioterapeutas no tratamento de pacientes portadores de pé equino. Normalmente o pé equino está relacionado a uma das sequelas de um acidente vascular cerebral e é caracterizado pela dificuldade no controle motor do membro afetado, muitas vezes apresentando limitações relacionadas à sensibilidade e dificuldade em manter o calcanhar em contato com o solo durante a marcha. O equipamento foi construído com base no conceito de biofeedback, apresentando ao paciente, em tempo real, informações relacionadas à intensidade de força aplicada nos membros inferiores. O equipamento é composto de sensores de força flexíveis alojados em um par de sandálias, ligados a um circuito eletrônico microcontrolado. Todo o processamento é realizado por um MSP430, e a comunicação é feita por sinais de rádio através de um módulo CC1101. Os dados são apresentados em uma interface de software em um computador portátil a uma taxa de atualização de 20 Hz. O software possui diversas funcionalidades para atender tanto as necessidades dos fisioterapeutas quanto dos pacientes. Do ponto de vista do paciente, a interface apresenta um visual simples e objetivo, facilitando o entendimento das variações de força, apresentadas na forma de barras verticais. Foram utilizados também recursos visuais e sonoros para enfatizar aos pacientes quando os objetivos estipulados para seu tratamento foram atingidos. Outras funcionalidades foram desenvolvidas para que os fisioterapeutas tenham a opção de customizar a interface de biofeedback de acordo com a necessidade de cada paciente, além de possibilitar o armazenamento de todos os dados dos sensores para análises posteriores. O protótipo foi testado em 20 voluntários durante 10 sessões de fisioterapia, sendo 10 portadores da disfunção pé equino e outros 10 normais para compor um grupo de controle. O objetivo principal do protocolo fisioterapêutico foi melhorar a manutenção do contato como o solo no calcanhar afetado. Os valores de pressão no calcanhar afetado de todas as das sessões foram adquiridos a uma taxa de 20 Hz, armazenados e analisados segundo as seguintes métricas: média, máximos e somas acumuladas. Também foi realizada a avaliação de Berg para todos os voluntários. Os resultados demonstraram que, para as métricas analisadas e também para a avaliação de Berg, houve uma evolução em todos os pacientes. / This work describes the development of a biofeedback device to be used by physiotherapists during treatment of patients with equinus foot. Normally the equinus foot is related to one of the sequelae of a stroke and is characterized by difficulty in motor control of the affected limb, often resulting in limitations on sensitivity. The equipment was built on the concept of biofeedback, presenting to the patient, in real time, information related to the intensity of the forces applied to the lower limbs. The equipment consists of flexible force sensors accommodated in a pair of sandals, connected to a microcontrolled electronic circuit. The whole processing is performed by an MSP430, and the communication is done by radio signals through a CC1101 module. The data is presented in a software interface on a laptop computer at a refresh rate of 20 Hz. The software has many features to meet both the needs of physiotherapists as patients. From the point of view of patients, the interface was designed to be simple and objective, facilitating the understanding of force variations that change dynamically at the exact moment when the sensors are pressed. Visual signs and sound were also used to emphasize to patients when the goals established for their treatment has been reached. Other features were developed specifically for physicaltherapists, giving them the option to customize the biofeedback interface according to the needs of each patient, and also allowing the storage of all data transferred by the sensors for further analysis. A prototype was developed and tested on 20 volunteers over 10 sessions of physical therapy, 10 patients with equinus foot dysfunction, and 10 normal people to compose a control group. At the end of the treatment period, the data were analyzed by session, according to the average forces, the maximum values reached, the accumulated sums and Berg assessments. The results revealed an evolution in all patients, some of them in a greater degree and others in lower degree of progress.