O desenvolvimento da Física tem possibilitado sua atuação em vários campos, e mais recentemente, na Medicina, onde estudos da Freqüência Cardíaca e do Ritmo Respiratório fornecem informações importantes acerca de processos fisiológicos e podem ser um útil instrumento diagnóstico e terapêutico. Nestes estudos, em muitos casos, necessita-se que as variáveis sejam monitoradas telemétricamente, como a observação de atletas e pacientes pré e pós-enfartados durante a prática desportiva, e estudos de animais em seu habitat natural. Desenvolvemos, portanto, um protótipo capaz de medí-las por métodos não invasivos (métodos que dispensam urna exposição cirúrgica), baseando-se na aplicação do Efeito Doppler Ultrasônico e no Movimento Mecânico do Tórax. Este protótipo consta de um conjunto de transmissores e receptores que captam e Freqüência Cardíaca e o Ritmo Respiratório, registrando de forma audível, gráfica e numérica, conforme tempos pré-estabelecidos. / The development of physics made action in various fields possible, and more recently, in Medicine, studies of heart frequency and breathing rhythm give important information about physiological status and are useful for diagnostics and therapeutics. In these studies, in many cases, it is necessary that variables could be monitored by telemetry, as p.e. observation of athletes and also before and post-glutted patients during sport practices, and studies of animals in their own habitat. We are developing, therefore, a telemetric prototype which is capable of measuring them by non-invasive methods (methods that exempt a surgical exposure), based upon application of the Ultrasonic Doppler effect and of the Mechanical Movement of thorax. This prototype consist of a group of transmitters and receivers which are getting heart beat frequency and breathing rhythm recorded by such forms: audible, graphic and numerical, in before established periods.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:46:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 168461 bytes, checksum: 74a84450688939d1bc765628e7bd53a5 (MD5) Previous issue date: 2007-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lack of physical activity and highly caloric food have deeply affected canine health, leading them to develop many kinds of diseases related to the heart, obesity, joints and even behavior. In this way, preventive and curative steps such as physical activities and canine sports have been taken in order to guarantee that the dogs have a long and healthful life. However, for those steps to be taken, it is essential that the animals have a good physical conditioning, which can be determined by many different physiological parameters. The present work had as objective to evaluate the physiological parameters for dogs trained in a treadmill. Eight animals of different breeds, fed with the same commercial ration and lodged in individual kennels, were used. After clinical evaluation, the dogs rested 30 days. On the 19th day, the animals went through an evaluation of the following physiological parameters: cardiac frequency (CF), respiratory frequency (RF), body temperature (BT), lactate and sanguineous glucose. After that period, they were submitted to a test of gradual load in a treadmill, to measure the parameters in the maximum effort, returning to the point of rest, which was called recovery time. Using these data, the dogs inferior and superior limits of the CF as well as the intensity of the training were determined. The animals were divided in groups 1 and 2, which trained five and three times a week, respectively, in alternated days for five weeks. After that, they were, once again, submitted to the test of gradual load to measure the values of the physiological parameters. Among the dogs of the first group, it was observed a reduction of the CF (P<0.05), during the test of maximum effort, since the higher estimative of 214 bpm dropped to 205.33 bpm. These results suggest that there was an improvement in the cardiovascular conditioning for this group. For the animals of group 1, the CF at rest, after training, was lower compared to the period before the training, (P<0.05), going from 75 ± 5.65 to 67 ± 6.83 bpm. Comparing the before and after periods of exercises, the recovery of the CF was faster (P<0.05) for the dogs in group 2. The training five days a week offered a reduction (P<0.05) in the sanguineous lactate concentration at the same training speed, before and after training, suggesting a better physical conditioning. For the two groups, after training, it was observed significant alterations in the BT, remaining lower during all the test of progressive load. Concerning the RF and glucose, it was not observed significant differences in both groups. To sum up, the changes in the CF, BT and lactate indicate that there was an improvement in the physical conditioning of the dogs which trained five days a week, reason why this protocol is recommended. / A falta de atividade física de cães aliada a uma alimentação de alto teor energético têm afetado seriamente a saúde dos cães, levando-os a desenvolver vários tipos de problemas associados ao coração, à obesidade, às articulações e até mesmo ao comportamento. Desta forma, visando oferecer condições para que os animais tenham uma vida longa e saudável, medidas preventivas e curativas, como práticas de atividades físicas e esportes caninos, têm sido utilizadas. No entanto, para o desenvolvimento dessas atividades é fundamental um bom condicionamento físico, o que pode ser determinado por vários parâmetros fisiológicos. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação dos parâmetros fisiológicos de cães treinados em esteira. Foram utilizados oito animais de raças diferentes, alimentados com a mesma ração comercial e alojados em canis individuais. Depois de uma avaliação clínica, os cães passaram por período de 30 dias de repouso, sendo que no 19º dia foram obtidos os seguintes parâmetros fisiológicos: freqüência cardíaca (FC), freqüência respiratória (FR), temperatura corporal (TC), lactato e glicose sangüínea. Após esse período, eles foram submetidos a um teste de cargas progressivas em esteira, para se determinar os mesmos parâmetros no esforço máximo e até retornarem aos valores de repouso, o que foi chamado de período de recuperação. A partir desses dados, foram determinados os limites inferior e superior da FC dos cães e a intensidade dos exercícios. Os animais foram divididos nos grupos 1 e 2, que treinaram 5 e 3 vezes por semana, respectivamente, em dias alternados durante cinco semanas. Depois disso, foram novamente submetidos ao teste de cargas progressivas para que os valores dos parâmetros fisiológicos fossem novamente determinados. Nos cães do primeiro grupo, foi observada uma diminuição da FC (P<0,05), durante o teste de esforço máximo, sendo que a máxima estimada de 214 bpm passou para 205,33 bpm. Esses resultados sugerem que houve uma melhora no condicionamento cardiovascular para esse grupo. Para os animais do grupo 1, a FC referente ao repouso, após o treinamento foi menor que antes do treinamento (P<0,05), variando de 75 ± 5,65 para 67 ± 6,83 bpm. Quando comparada antes e após o treinamento, a recuperação da FC foi mais rápida (P<0,05) para os cães do grupo 2. O treinamento 5 vezes por semana proporcionou diminuição (P<0,05) da concentração de lactato sanguíneo em uma mesma velocidade de teste antes e após o treinamento, sugerindo uma melhora no condicionamento físico dos cães. Para os dois grupos após o treinamento, foram observadas reduções significativas na TC, que se manteve menor durante todo o teste de cargas progressivas. Quanto à FR e glicose não foram observadas diferenças significativas em ambos os grupos. Concluindo, as alterações verificadas na FC, TC e lactato indicam que houve melhora no condicionamento físico dos cães treinados 5 vezes por semana, recomendando-se esse protocolo.

O desenvolvimento da Física tem possibilitado sua atuação em vários campos, e mais recentemente, na Medicina, onde estudos da Freqüência Cardíaca e do Ritmo Respiratório fornecem informações importantes acerca de processos fisiológicos e podem ser um útil instrumento diagnóstico e terapêutico. Nestes estudos, em muitos casos, necessita-se que as variáveis sejam monitoradas telemétricamente, como a observação de atletas e pacientes pré e pós-enfartados durante a prática desportiva, e estudos de animais em seu habitat natural. Desenvolvemos, portanto, um protótipo capaz de medí-las por métodos não invasivos (métodos que dispensam urna exposição cirúrgica), baseando-se na aplicação do Efeito Doppler Ultrasônico e no Movimento Mecânico do Tórax. Este protótipo consta de um conjunto de transmissores e receptores que captam e Freqüência Cardíaca e o Ritmo Respiratório, registrando de forma audível, gráfica e numérica, conforme tempos pré-estabelecidos. / The development of physics made action in various fields possible, and more recently, in Medicine, studies of heart frequency and breathing rhythm give important information about physiological status and are useful for diagnostics and therapeutics. In these studies, in many cases, it is necessary that variables could be monitored by telemetry, as p.e. observation of athletes and also before and post-glutted patients during sport practices, and studies of animals in their own habitat. We are developing, therefore, a telemetric prototype which is capable of measuring them by non-invasive methods (methods that exempt a surgical exposure), based upon application of the Ultrasonic Doppler effect and of the Mechanical Movement of thorax. This prototype consist of a group of transmitters and receivers which are getting heart beat frequency and breathing rhythm recorded by such forms: audible, graphic and numerical, in before established periods.

A utilização de equipamentos para monitoração de parâmetros fisiológicos não é apenas crucial em pacientes que são submetidos a alguns procedimentos médicos, mas é também de extremo valor para animais em uso similar. Este projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoração de saturação de oxigênio e freqüência cardíaca para roedores; tal sistema é composto por um dispositivo protótipo compacto e sensor óptico. No presente trabalho, foram utilizadas as tecnologias dos microcontroladores da Microchip para realizar as diversas digitalizações; a tecnologia USB, para realizar a comunicação com computadores e o desenvolvimento da interface desenvolvida com o software disponível da National Instruments, o LabVIEW. Neste estudo, o sistema desenvolvido foi empregado em camundongos e foram realizadas diversas avaliações em laboratório e em campo para a validação do dispositivo protótipo. Os batimentos cardíacos e a saturação de oxigênio, tanto em repouso quanto em movimento, foram detectados pelo protótipo. Os valores de freqüência cardíaca variaram entre 545 e 700 bpm enquanto os valores de saturação de oxigênio variaram entre 80 a 95%. / The equipments use to monitoring physiological parameters isnt just crucial in patients who are submitted to some medical procedures but it is also of extreme value for animals in similar use. This project has as main objective the development of a monitor oxygen saturation and cardiac frequency for mice; the system is compound of a compact prototype device and optic sensor. In the present work, the Microchip microcontrollers technologies had been used, to realize many digitalization; the USB technology interface, to realize the communication with computers and the interface development developed with the available National Instruments software, the LabVIEW. In this study, the developed system was used in mice and have been realized many evaluations in laboratory and field for the prototype validation device. The cardiac beatings and oxygen saturation, as much in rest how in movement they had been detected by the prototype. The values of heart rate had varied of 545 to 700 while the values of oxygen saturation had varied of 80 to 95%.

A utilização de equipamentos para monitoração de parâmetros fisiológicos não é apenas crucial em pacientes que são submetidos a alguns procedimentos médicos, mas é também de extremo valor para animais em uso similar. Este projeto tem como principal objetivo o desenvolvimento de um sistema de monitoração de saturação de oxigênio e freqüência cardíaca para roedores; tal sistema é composto por um dispositivo protótipo compacto e sensor óptico. No presente trabalho, foram utilizadas as tecnologias dos microcontroladores da Microchip para realizar as diversas digitalizações; a tecnologia USB, para realizar a comunicação com computadores e o desenvolvimento da interface desenvolvida com o software disponível da National Instruments, o LabVIEW. Neste estudo, o sistema desenvolvido foi empregado em camundongos e foram realizadas diversas avaliações em laboratório e em campo para a validação do dispositivo protótipo. Os batimentos cardíacos e a saturação de oxigênio, tanto em repouso quanto em movimento, foram detectados pelo protótipo. Os valores de freqüência cardíaca variaram entre 545 e 700 bpm enquanto os valores de saturação de oxigênio variaram entre 80 a 95%. / The equipments use to monitoring physiological parameters isnt just crucial in patients who are submitted to some medical procedures but it is also of extreme value for animals in similar use. This project has as main objective the development of a monitor oxygen saturation and cardiac frequency for mice; the system is compound of a compact prototype device and optic sensor. In the present work, the Microchip microcontrollers technologies had been used, to realize many digitalization; the USB technology interface, to realize the communication with computers and the interface development developed with the available National Instruments software, the LabVIEW. In this study, the developed system was used in mice and have been realized many evaluations in laboratory and field for the prototype validation device. The cardiac beatings and oxygen saturation, as much in rest how in movement they had been detected by the prototype. The values of heart rate had varied of 545 to 700 while the values of oxygen saturation had varied of 80 to 95%.

nÃo hà / The accurate analysis of the fetal heart rate (FHR) and its correlation with uterine contractions (UC) allows the diagnostic and the anticipation of many problems related to fetal distress and the preservation of his life. This dissertation presents the results of an hibrid system based on a set of deterministic rules and fuzzy inference system developed to analyze FHR and UC signals collected by cardiotocography (CTG) exams. The studied variables are basal FHR, short and long term FHR variability, transitory accelerations and decelerations, these lasts classified by their type and number of ocurrencies. The system output is a first level diagnostics based on those input variables. The SISCTG system is developed using the Matlab version 7 script language. Tests and modeling issues used the Matlab Fuzzy Toolbox. The project also supports a multi-institutional agreement between Brazil and Germany, among the DETI - Departamento de Engenharia de TeleinformÂatica of the UFC â Universidade Federal do CearÂa, the MEAC - Maternidade-Escola Assis Chateaubriand), the TUM - Technische UniversitÃt MÃnchen, the Bundeswehr UniversitÃt MÃnchen and the Trium Analysis Online GmbH. The SISCTG results are very promising, correctly classifying all normal exams. This is the expected behavior, once CTG exams are classified as of low specificity, with the most interest focused in finding pathologies aspects, but not precisely identifying them. These results allow the projection of improvements to the proposed system, inserting new input variables, for example. The system validation methodology was based on the knowledge of Brazilian and German obstetricians. / A anÃlise acurada da freqÃÃncia cardÃaca fetal (FCF ou FHR - Fetal Heart Rate) correlacionada com as contraÃÃes uterinas maternas (UC - Uterine Contractions) permite gerar diagnÃsticos e a conseqÃente antecipaÃÃo de problemas diversos relativos ao bem estar fetal e a preservaÃÃo de sua vida. O presente trabalho apresenta os resultados de um sistema hibrido baseado em regras determinÃsticas e em um mÃdulo de inferÃncia nebuloso (fuzzy) para anÃlise de sinais de FCF e UC coletados atravÃs de exames denominados cardiotocografias (CTG). As variÃveis analisadas sÃo o valor basal da FCF, sua variabilidade de curto e de longo prazo, aceleraÃÃes transitÃrias e desaceleraÃÃes, sendo estas classificadas por seu tipo e pelo nÃmero de ocorrÃncias. A saÃda do sistema à o diagnÃstico em primeiro nÃvel, baseado nas informaÃÃes das variÃveis de entrada definidas. O sistema SISCTG à desenvolvido na linguagem de scripts do programa Matlab versÃo 7. Modelagens e testes sÃo realizados utilizando-se o Fuzzy Toolbox do programa Matlab. O projeto tambÃm conta com uma parceria multi-institucional entre o Brasil e a Alemanha, envolvendo a Universidade Federal do Cearà (UFC), atravÃs do Departamento de Engenharia de TeleinformÃtica (DETI) e da Maternidade-Escola Assis Chateaubriand (MEAC), a Technische UniversitÃt MÃnchen (TUM), a Bundeswehr UniversitÃt MÃnchen e a empresa Trium Analysis Online GmbH. Os resultados obtidos pelo SISCTG sÃo bastante promissores, classificando todos os exames normais corretamente. Este à o comportamento esperado, uma vez que CTGs sÃo exames de baixa especificidade, tendo como interesse maior encontrar indÃcios de patologias, sem a necessidade de identificÃ-las precisamente. Estes resultados permitem projetar o aperfeiÃoamento deste sistema com a inserÃÃo, por exemplo, de novas variÃveis de entrada. SÃo realizados procedimentos de validaÃÃo com mÃltiplos especialistas na Ãrea obstÃtrica tanto no Brasil quanto na Alemanha.

L’anthropisation croissante des zones côtières induit le rejet dans les écosystèmes aquatiques d’Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). En plus de la concentration et de la voie de contamination considérées, leurs effets dépendent du stade de développement de l’organisme. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude était d’évaluer les effets d’une contamination par voie trophique à des concentrations sublétales de HAP sur une espèce modèle, le poisson zèbre Danio rerio. Deux types de mélanges de HAP, pyrolytique et pétrogénique, représentatifs de ce qui est rencontré en milieu contaminé ont été testés via des expositions chroniques. Au niveau individuel, les réponses biologiques ont été évaluées au travers de performances physiologiques considérées comme des mesures indirectes de la fitness : la capacité métabolique aérobie, les performances de nage et la réponse de fuite. A l’échelle sub-individuelle, l’exposition aux HAP a été évaluée sur le cœur via la mesure du rythme cardiaque. Ces paramètres biologiques ont été mesurés (i) à différents temps d’exposition des poissons ainsi que (ii) sur leur descendance dans le but d’évaluer l’effet parental de la contamination. Les résultats mettent en évidence une diminution de la capacité métabolique aérobie chez la descendance de poissons contaminés aux HAP d’origine pyrolytique. Chez les poissons adultes directement exposés aux HAP de type pétrogénique, une réduction de la capacité métabolique a également été observée, associée à une réduction de la vitesse de nage critique. Cette étude contribuera à établir une vision globale des effets de l’exposition aux HAP et à mieux comprendre les mécanismes régulant des fonctions biologiques clés dans la survie d’un organisme tout au long de son cycle de vie. / The increase of anthropogenic activities on coastal areas induces discharges of polycyclic aromatic hydrocarbons in aquatic ecosystem. PAHs effects depend on their concentration and the way of contamination, but also on the different developmental stages of the organism. In this context, the aim of our study was to observe the effects of an exposure to two PAHs mixes, pyrolytic and petrogenic, on the model species zebrafish Danio rerio. These chronicle exposures at sub-lethal concentrations were representative of contaminated areas. Biological responses of fish were estimated at individual levels through the assessment of aerobic metabolic scope, swimming and escape performance, which are considered to be relevant indirect measures of the fitness. Furthermore, measurements of cardiac frequency allowed observing PAHs impairments at sub-individual levels. These physiological performances were estimated (i) a several times of exposure (i.e. from 2-months juveniles to 6-months adults) and (ii) on their progeny, in order to observe parental effect of the PAHs exposure. An increase of aerobic metabolic scope was observed on the progeny of fish contaminated by pyrolytic mix. Regarding petrogenic PAHs exposure, the increase of aerobic metabolic scope was associated to increase of critical swimming speed in adults. This study will contribute to establishing a global vision of PAHs exposure impairments and to a better understanding of the regulating mechanisms of the main biological functions on which organism survival depends.