Realizamos um estudo observacional sobre a cinemática e o histórico de formação estelar das galáxias do par AM2058-381. Os dados utilizados consistem de espectros de fenda longa obtidos com Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) anexado ao telescópio Gemini Sul e cobrem um intervalo espectral de 3300 a 6930 À. Foram extraídos e analisados 69 espectros unidimensionais. A região observada em cada espectro representa uma área de 918 x 785 pc2 para AM2058A e 930 x 795 pc2 para AM2058B. Construímos as curvas de rotação para as galáxias do par através das linhas de emissão mais brilhantes do espectro. A velocidade sistêmica encontrada para AM2058A foi v8=12178 km s-1 e para AM2058B foi v8=12316 km s-1. adotando Ho=75 km s-1Mpc-1, encontramos que a galáxia principal está a uma distância de 162 Mpc e a companheira de 164 Mpc. Determinamos que a galáxia principal está inclinada a um ângulo i=68° e estimamos sua velocidade circular máxima em vc=314 km s-1 através do ajuste de mínimo quadrados não-linear para curva de rotação, assumindo que o gás se move sob um potencial gravitacional logarítmico. Para a galáxia companheira não foi possível realizar o ajuste, pois o campo de velocidades é muito complexo. A velocidade circular máxima desprojetada nos permitiu obter a massa dinâmica para a galáxia AM2058A em MA(r) = 2.1 x 1011M0. A massa da galáxia companheira foi estimada em MB(r)= 4.6x 1010 Mo através de parâmetros fotométricos. A razão entre as massas de LM'l-Aa = 0.21 confirma que o par é uma fusão menor (minor merger). Realizamos um estudo da população estelar para as diferentes orientações da fenda de ambas galáxias. Encontramos que a região central da galáxia principal AM2058A, por onde passam as fendas nas posições P.\ 12' (, PA=350°, é dominada pela população estelar velha com metalicidade solar e subsolar. A síntese de população estelar do disco e braços espirais da galáxia principal apresenta diferentes distribuições de idades pesadas em luz. Na direção do PA=42°, a contribuição dominante é de idade intermediária com a metalicidade maior que solar. Já a população dominante na direção do PA=350° é jovem com metalicidade subsolar. Considerando que PA=350° passa pelo centro das duas galáxias, o excesso de formação estelar recente, observado nesta direção, poderia ser o resultado da passagem da galáxia companheira através da galáxia principal. Além disso, observamos que a população estelar da galáxia companheira também apresenta metalicidade subsolar. A população estelar encontrada através da síntese para as três regiões H11 estudadas neste trabalho tem idade de 5 Manos e metalicidade subsolar. É importante salientar que estas regiões apresentam uma cinemática diferenciada em relação ao disco da galáxia, como se infere das curvas de rotação. A região Hii n° 4 mostra que o último evento de formação estelar da galáxia principal ocorreu há 1 Manos. / We carried out an observational study of the kinematics and star formation history of the galaxy pair AM2058-381. The data used consist of long slit spectra obtained with the Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS) attached to the Gemini South Telescope, covering the spectral range from 3300 to 6930 À. 69 onedimensional spectra were extracted and analyzed. The observed region in each spectrum represents an area of 918 x 785 pc2 for AM2058A and 930 x 795 pc2 for AM2058B. We construct the rotation curve for the galaxies using the brightest emission lines in the spectra. The systemic velocity for the galaxies was found to be 14=12178 km s-1 and v3=12316 km s-1 for the main and secondary components. Adopting H0=75 km s-1Mpc-1, we determind that the main galaxy is distant 162 Mpc and the companion 164 Mpc. The inclination of the main galaxy was estimated as i=68°. Assuming that the gas of the main component moves under a logarithmic gravitational potential, the maximum circular velocity was found to be vc=314 km s-1. The deprojected maximum circular velocity provides the dynamical mass for the galaxy AM2058A as MA(r) = 2.1 x 1011M0. The mass of the companion galaxy was estimated from photometric parameters as MB(r)= 4.6 x101° Mo . The mass ratio= 0.21 confirms that the pair is a minor merger. We perfor- ,A med a stellar population study for the different slit orientations in both galaxies. We found that the central region of the main galaxy AM2058A is dominated by an old stellar population with metallicity <Zo. The stellar population synthesis of the disk and spiral arms of the main galaxy shows different age distributions. At the direction PA=42°, the dominant contribution comes from the.intermediate age with metallicity >Zo. The dominant population in the direction PA=350° is young with subsolar metallicity. Since PA=350° passes through the center of both galaxies, the excess of recent star formation observed in this direction may be due to the passage of the companion galaxy through the main galaxy. In addition, the main galaxy (along PA=350°) and the secondary show subsolar metallicity. The stellar population found by the synthesis for all three Hii regions studied in this work is 5 Myear old with subsolar metallicity. It is important to note that these regions show a different kinematics with respect to the galactic disk kinematics, as inferred from rotation curves. The Hii region n° 4 shows that the last event of star formation in the main galaxy occurred about 1 Myears ago.

Apresentamos mapas bidimensionais (2D) para os fluxos e razões de linhas de emissão, cinemática do gás e das estrelas na região central (≈ 100 − 300 pc de raio em torno do núcleo) das galáxias Seyfert ESO428-G14, NGC7582, NGC4051 e NGC4258 a partir de dados espectroscópicos obtidos com a Unidade de Campo Integral (IFU) do instrumento GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) e com o instrumento NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) instaladas nos telescópios Gemini. Obtivemos medidas da cinemática estelar a partir de ajustes das bandas de absorção do CO em λ ≈ 2, 3 μm por templates estelares e mapas para as distribuições e cinemática do gás a partir de ajustes de curvas gaussianas aos perfis das linhas de emissão. A alta resolução espectral dos dados ainda nos permitiu obter a “tomografia” do gás a partir de cortes ao longo dos perfis das linhas, fornecendo um mapeamento “tridimensional”. Os campos de velocidades das estrelas são dominados por rotação no disco da galáxia. Modelamos estes campos através de rotação num potencial de Plummer. O campo de velocidades de NGC4051 é bem representado pelo modelo e apresenta um potencial gravitacional bastante concentrado, atribu´ıdo ao bojo. NGC7582 apresenta algumas distorções no campo de velocidades que não são bem representadas pelo modelo, as quais podem ser atribuídas a uma barra nuclear presente nesta galáxia. Para NGC4258 tivemos que incluir, além do potencial do bojo, uma componente para o potencial gravitacional do buraco negro supermassivo, uma vez que seu raio de influência está resolvido, o que é confirmado pelo aumento do valor da dispersão de velocidades estelar (σ*) dentro de 11 pc do núcleo. Os mapas de σ* em NGC4051 e NGC7582 apresentam regiões de baixos valores imersas num bojo de maiores valores. Estes baixos valores de σ* foram atribuídos a estrelas jovens, formadas a partir de um gás frio recentemente acretado à região nuclear, as quais ainda preservam a cinemática do gás que as formou. Os campos de velocidades do gás apresentam componentes que diferem de rotação pura. Em ESO428-G14 e NGC7582 estas componentes são observadas como outflows do núcleo. Para ESO428-G14 os outflows são devido á interação entre o jato rádio e o meio interestelar (ISM) circundante. Já em NGC7582 os outflows são atribuídos a ventos do disco de acreção. Em NGC4051 observamos inflows em direção ao núcleo ao longo de braços espirais nucleares. Em geral, observamos também que o gás emissor de H2 apresenta cinemática diferente da observada para o gás ionizado – enquanto que o H2 está mais restrito ao plano das galáxias, onde componentes de rotação são importantes, o gás de maior ionização estende-se a altas latitudes galáticas, onde são mais importantes os movimentos de outflows. A partir das distribuições de fluxos e razões de linhas concluímos que a emissão de H2 observada em NGC4051 é principalmente devida a excitação por raios X oriundos do núcleo, enquanto que em ESO428-G14 o mecanismo de excitação dominante é a interação do jato rádio com o ISM. A emissão do [Fe ii] em ESO428-G14 também é produzida por choques devido ao jato rádio. Determinamos massas de H2 quente que variam de 72 a 2700 M e de Hii entre 1,4×105 e 3,9×106M, as quais são comparáveis a valores publicados na literatura. Estimamos também as taxas de outflow e de inflow para NGC7582 e NGC4051, respectivamente. Obtivemos uma taxa de outflow de MHII ≈ 6, 3 × 10−2M ano−1 para o hidrogênio ionizado e de MH2 ≈ 8, 3 × 10−5M ano−1 para o H2 quente. Para NGC4051 obtivemos uma taxa de inflow de ˙MH2 ≈ 8 × 10−5M ano−1 para o H2 quente, a qual é aproximadamente 100 vezes menor do que o valor necessário para produzir a emissão observada. Concluímos que a taxa de inflow total de gás molecular deve ser muito maior, considerando que estamos amostrando apenas uma pequena parcela do gás molecular presente na região nuclear das galáxias ativas – o gás molecular quente. A principal inovação do presente trabalho é a riqueza de detalhes com que foi mapeada a distribuição e cinemática do gás, bem como a cinemática das estrelas na região central de galáxias Seyfert, com resoluções espaciais sem precedentes na literatura. Tal resolução espacial, combinada com a alta resolução espectral, permitiram uma comparação detalhada entre os mapas de emissão em rádio com os mapas de fluxo, razão de fluxos e principalmente da cinemática “tridimensional”. Através deste trabalho foi possível, pela primeira vez em comprimentos de onda infravermelho, mapear um inflow de gás molecular em uma galáxia ativa dentro dos 300 pc. Contribuímos também para o primeiro mapeamento de inflows no ótico nestas mesmas escalas. / We present two-dimensional (2D) maps for emission line fluxes and ratios, gaseous kinematics and stellar kinematics for the central regions of the Seyfert galaxies ESO428-G14, NGC7582, NGC4051 and NGC4258 using spectroscopic data obtained with the Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) Integral Field Unit (IFU) and with the Near-infrared Integral Field Spectrograph (NIFS) at the Gemini telescopes. We have obtained measurements for the stellar kinematics by fitting the CO absorption bandheads around ≈ 2, 3 μm by stellar templates and have obtained maps for the gaseous distribution and kinematics from the fit of gaussian curves to the emission-line profiles. The high spectral resolution of the data allowed us to obtain a gaseous “tomography” by performing cuts in velocity bins along the emission line profiles, which provide a “tri-dimensional” map of the gas emission. The stellar velocity fields are dominated by rotation in the galactic disk. We have modelled these velocities by circular orbits in a Plummer potential. The velocity field of NGC4051 is well reproduced by the model and presents a highly concentrated gravitational potential, atributed to a compact stellar bulge. NGC7582 presents some distortions in its velocity field, which are not reproduced by the model and are atributed to a nuclear bar observed in this galaxy. For NGC4258 we needed to include, besides the bulge potential, the supermassive black hole potential, since its sphere of influence is resolved in our observations, what is confirmed by the increase in the stellar velocity dispersions (σ*) within 11 pc from the nucleus. The σ* maps for NGC4051 and NGC7582 present regions of low values immersed in a background of higher values. These low ∗ values were atributed to young stars, formed from cold gas recently accreted to the nuclear region, which still preserve the kinematics of the gas from which they have formed. The gaseous velocity fields present components that differ from pure rotation. For ESO428-G14 and NGC7582 these components are outflows from the nucleus. The outflows for ESO428-G14 are due to the interaction of the radio jet with the circumnuclear interstellar medium (ISM) and for NGC7582 the outflows are atributed to winds from the accretion disk. For NGC4051 we observe inflows towards the nucleus along nuclear spiral arms. We also observe that in general, the H2 emitting gas presents a distinct kinematics from that of the ionized gas – while the H2 is restricted to the galactic plane, where rotation is important, the higher ionization gas extends to high galactic latitudes, where the outflows are more important. From the flux distributions and line ratios we conclude that the H2 emission in NGC4051 is dominated by X rays heating, while for ESO428-G14 the main excitation mechanism is shocks due to the radio jet. The [Fe ii] emission observed in ESO428- G14 is also dominated by excitation by the radio jet. We have obtained masses for the hot H2 gas varying from 72 to 2700 M⊙ and for the ionized gas (Hii) varying from 1.4×105 to 3.9×106M⊙, which are in agreement with previously published values for active galaxies. We also derive thegas outflow and inflow rates for NGC7582 and NGC4051, respectively. For NGC7582 we obtained an outflow rate of MHII ≈ 6, 3 × 10−2M yr−1 for the ionized hydrogen and of MH2 ≈ 8, 3×10−5M yr−1 for the hot H2. For NGC4051 the hot H2 inflow rate is MH2 ≈ 8 × 10−5M yr−1, which is approximately 100 times smaller than the value necessary to produce the observed emission. We conclude that the total inflow rate of molecular gas must be much higher, as we are sampling only a small part of the molecular gas present in the nuclear region of the active galaxies – the hot emitting gas.

Apresentamos mapas bidimensionais (2D) para a cinemática do gás na região central (algumas centenas de parsecs) das galáxias ativas NGC 1566, M81, NGC 3982 e NGC 4450, e para a cinemática estelar para a galáxia' M81. As observações foram feitas com a Unidade de Campo Integral (IFU) do GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) nos telescópios Gemini. Obtivemos campos de velocidades e mapas de dispersão de velocidades pelo ajuste das linhas de emissão do gás Hα, [NII]λ6584 e [SIl] λλ6717,31. Nosso objetivo foi procurar a assinatura de movimentos de queda do gás em direção ao núcleo da galáxia para alimentar o buraco negro central. Para a galáxia NGC 1566, foi possível ajustar um modelo de rotação para o gás no plano da galáxia. o que possibilitou a construção de um mapa de resíduos através da subtração do campo de velocidades modelado do campo de velocidades do gás. Nós comparamos estes mapas de resíduos e dispersão de velocidades com mapas de estrutura, construídos a partir de observações com o telescópio espacial Hubble, em busca de uma relação entre os filamentos de poeira vistos nos mapas de estrutura e fluxos de gás, no intuito de testar a hipótese de que espirais nucleares são canais pelos quais a matéria é levada de escalas galácticas até a região nuclear para alimentar o buraco negro central. Para a galáxia M81, foi possível obter o campo de velocidades estelar, que foi subtraído do campo de velocidades do gás para isolar movimentos não circulares. Para as demais galáxias, o campo de velocidades e o mapa de dispersão de velocidades foram comparados diretamente ao mapa de estrutura, uma vez que não foi possível ajustar um modelo de rotação no plano. Todas as galáxias mostram associação entre movimentos não circulares e aumentos de dispersão de velocidades com filamentos escuros observados nos mapas de estrutura. Além disso, estimamos a taxa de acreção necessária para reproduzir a luminosidade do núcleo e, também, a massa do buraco negro central para todas as galáxias da amostra e, no caso de NGC 1566 e M81, estimamos também a taxa de infiow de gás em regiões onde encontramos fluxos de gás em direção ao núcleo e comparamos esta taxa com a taxa de acreção.

Orientador: Alberto Cliquet Júnior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Azevedo_ElizaReginaFerreiraBragaMachadode_M.pdf: 1886152 bytes, checksum: 31a1a8c8021802be56436a5b3e121a0b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A lesão medular tem como consequência a perda da mobilidade e sensibilidade abaixo do nível da lesão, gerando, portanto, a impossibilidade de andar. Essa perda de movimentos traz inúmeras consequências aos pacientes lesados medulares como osteoporose, atrofia muscular, espasticidade, infecções urinárias de repetição entre outras. E muitas destas consequências podem ser minimizadas com o treinamento de marcha realizado com a utilização de estimulação elétrica neuromuscular (EENM). Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi descrever a marcha de paraplégicos completos utilizando EENM e avaliar os efeitos da ankle foot orthoses (AFO) do tipo rígida na marcha destes indivíduos. Dezesseis indivíduos, sendo dez participantes controle e seis paraplégicos completos realizaram avaliação cinética e cinemática da marcha com e sem AFO. Ambos os grupos realizaram as avaliações em duas etapas: com AFO e sem AFO. Sendo que o grupo de pacientes realizou a marcha sempre utilizando EENM nos músculos quadríceps e no nervo fibular. Foi utilizado sempre o mesmo calcado durante os testes. Foram utilizados como parâmetros espaço-temporais a velocidade média (m/s), a cadência (passos/min), o comprimento de passo (m) e a porcentagem da fase de apoio. Todas as variáveis apresentaram diferenças significativas entre grupos e uso ou não da AFO, com exceção da porcentagem da fase de apoio, que apenas apresentou diferença entre os grupos (p<0,001). Entre as variáveis cinemáticas do tornozelo no contato inicial houve diferença entre os grupos (p=0,026), na amplitude de movimento (ADM) no apoio a diferença foi significativa no uso ou não da AFO (p=0,01), entre grupos (p=0,02) e na interação entre os grupos e o uso ou não da AFO (p=0,008), e na ADM no balanço a diferença ocorreu entre o uso e não da AFO (p=0,002) e na interação entre grupos e uso ou não da AFO (p=0,007). As variáveis do joelho que apresentarão valores significativos entre o uso ou não da AFO foram o ângulo no contato inicial (p=0,002), a ADM no apoio (p=0,0001) e a flexão no impulso (p=0,018), entre os grupos a flexão no impulso (p<0,0001) e a máxima flexão no balanço (p<0,001) apresentaram valores significativos. No quadril as diferenças significativas ocorreram apenas entre os grupos para o contato inicial (p<0,0001), máxima extensão no apoio (p=0,002), a extensão no impulso (p=0,005) e a máxima flexão no balanço (p=0,001). Nas variáveis cinéticas do tornozelo foram avaliados o momento no choque de calcanhar e momento máximo flexor plantar, ambos apresentaram valores significativos entre grupos (p=0,012 e p=0,014) e apenas o momento no choque de calcanhar apresentou diferença entre o uso ou não da AFO (p=0,015). No joelho e quadril foram avaliados os momentos máximos flexor e extensor. Sendo que no joelho apenas o máximo momento extensor apresentou diferença entre os grupos (p=0,0002). No quadril os valores de momento flexor máximo foram significativos entre grupos (p<0,0001). Os resultados espaço-temporais sugerem que a marcha com AFO é mais eficaz para os paraplégicos completos. Além disso, a AFO promoveu uma maior proteção ao joelho do desses indivíduos e permitiu uma maior descarga mecânica no quadril podendo assim, prevenir a perda de massa óssea / Abstract: The spinal cord injury leads to the loss of mobility and sensibility below the injury level, causing the inability to walk. This loss of movement causes consequences for spinal cord injured patients such as osteoporosis, muscle atrophy, spasticity, repetitive urinary infections and others. Many of these consequences can be minimized by gait training with neuromuscular electrical stimulation (NMES). Thus, the objective of the research was to describe paraplegic gait with NMES and assess the influence of rigid AFO on these individuals gait. Sixteen individuals, ten control participants and six complete paraplegics went through kinetics and kinematics gait evaluation with and without AFO. The patients group performed the gait using NMES in quadriceps muscles and peroneal nerve. Both groups used the same shoes during the tests. Spatiotemporal variables assessed were velocity (m/s), cadence (steps per minute), step length (m) and percentage of stance time. All variables except for the percentage of stance time showed significant differences between groups and with and without AFO. In ankle joint kinematics, the initial contact was different between groups (p=0,026), range of motion (ROM) in stance was significant difference with and without AFO (p=0,01), between groups (p=0,02) and in the interaction between groups and with and without AFO (p=0,008), ROM in balance was different between with and without AFO (p=0,002) and in the interaction between groups and with and without AFO (p=0,007). The knee kinematics displayed significant changes between with and without AFO in initial contact (p=0,002), ROM in stance (p=0,0001) and flexion at toe-off (p=0,018), between groups difference was noted in flexion at toe-off (p<0,0001) and maximum flexion in balance (p<0,0001). The hip significant differences were only observed between groups in initial contact (p<0,0001), maximum extension in balance (p=0,002), extension at toe-off (p=0,005) and in maximum flexion in balance (p=0,001). Ankle joint kinetic variables assessed were the moment at load response and maximum plantar flexor moment, both displayed significant changes between groups (p=0,012 and p=0,014), only the moment at load response was different between with and without AFO (p=0,015). Knee and hip were assessed maximum flexor and extensor moments. Only the maximum knee extensor moment was significant different between groups (p=0,0002). Hip flexor moment values were significant between groups (p<0,0001). The spatiotemporal results suggest that the gait with AFO is more effective for complete paraplegics individuals. Furthermore, the AFO allowed a greater knee protection to these individuals and also yielded a higher mechanical loading on the hip, which can prevent the loss bone mass / Mestrado / Fisiopatologia Cirúrgica / Mestre em Ciências

Orientador: Ricardo Machado Leite de Barros / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Fisica / Made available in DSpace on 2018-08-09T17:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sarro_KarineJacon_D.pdf: 1134388 bytes, checksum: b567c37751844e9b74d352b031f141d7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo propor e validar um novo método para análise cinemática tridimensional da movimentação da caixa torácica durante a respiração e mostrar uma aplicação do mesmo. A análise cinemática foi utilizada para descrever a movimentação tridimensional das costelas durante a respiração. As coordenadas 3D de marcadores posicionados sobre as costelas e vértebras foram utilizadas para calcular as distâncias transversais e ântero-posteriores da caixa torácica e a orientação das costelas em função do tempo. O método identificou um sinal coerente com o ciclo respiratório para todas as distâncias calculadas e também para os ângulos das costelas ao redor de um eixo quasi-transversal representando os movimentos de elevação e abaixamento das costelas. Também foi capaz de medir a maior variação das distâncias ântero-posteriores e transversais da caixa torácica durante respirações em capacidade vital quando comparadas a respirações em volume corrente. Foram realizados testes para avaliar variáveis relacionadas aos erros de medição do sistema de análise cinemática utilizado. Imagens de ressonância magnética do tronco foram utilizadas para calcular a movimentação relativa entre os marcadores de superfície e as costelas (deslizamento de pele). Os resultados revelaram um erro sistemático abaixo de 1 mm e um desvio padrão experimental de 2,5 mm, o que gerou erros máximos de 2º na medição da variação angular das costelas. A movimentação relativa média entre os marcadores, assumida como a distância entre o marcador e a costela em capacidade pulmonar total menos a distância entre o marcador e a costela em capacidade residual funcional, foi igual a 3,9 mm, valor menor que os relatados na literatura para os membros inferiores ou coluna vertebral. Esses resultados validam o método, mostrando a viabilidade em se usar a análise cinemática para avaliar movimentações das costelas acima de 2º. Uma vez validado, o método foi aplicado a um grupo de sujeitos saudáveis e distinguiu alguns sujeitos com movimentação paradoxal das costelas. Aplicado a um grupo de nadadores, foi capaz de evidenciar alterações nos movimentos respiratórios desse grupo, identificando maior variação angular das costelas e maior correlação entre as curvas dos ângulos das costelas (p<0,05) quando comparado ao grupo controle. Os nadadores também apresentaram maior correlação entre a variação angular das costelas e os volumes parciais do tronco, reforçando o potencial da metodologia em identificar alterações nos padrões respiratórios. Concluindo, este estudo validou o uso da análise cinemática 3-D para avaliar a movimentação das costelas e a coordenação entre elas durante a respiração bem como evidenciou seu potencial na identificação de diferentes comportamentos da movimentação das costelas, mostrando que a prática de natação induziu um padrão otimizado de movimentação da caixa torácica / Abstract: The present work aimed to propose and validate a novel method to the 3D kinematical analysis of the rib cage motion during breathing and to show an example of application. The kinematical analysis was used to describe the 3D motion of the ribs during breathing. The 3D coordinates of surface markers positioned on the ribs, sternum and vertebrae were used to calculate the transversal and anterior-posterior distances of the rib cage and the orientation of the ribs in function of time. The method identified a signal coherent with the breathing cycle for all the distances measured and for the angles of the ribs around the quasi-transversal axis representing the upward and downward movements of the ribs. The method was also able to identify the higher variation of the transversal and anterior-posterior distances of the rib cage during breathing at vital capacity when compared with breathing at tidal volume. Some tests were performed to evaluate variables related to the measurement errors of the system. Magnetic resonance images of the trunk were used to calculate the relative motion between the surface markers and the ribs (soft tissue artifact). The results revealed less than 1 mm of systematic error and a experimental standard deviation of 2.5 mm, which generate maximal errors of 2º on the angular variation of the ribs. The soft tissue artifact was assumed as the distance between the marker and the rib at total lung capacity minus the distance between the marker and the rib at functional residual capacity, and the absolute mean value found was 3.9 mm. This value is smaller than that one found in the kinematics of other segments. The method was applied in a group of swimmers and a control group of non-athletes and was able to distinguish subjects with a paradoxal movement and showed that swimmers presented greater angular variation for all ribs, and greater correlation between the curves of the rib angles (p<0.05). The swimmers also presented higher correlation between the angular variation of the ribs and the variation of the separate volumes of the trunk. In conclusion, this study has validated the use of 3-D kinematic analysis to evaluate the movement of the ribs and their coordination during breathing as well as has shown its potential to identify differences in the behavior of the ribs motion, showing that swimming training induced an optimized pattern of motion of the rib cage / Doutorado / Biodinamica do Movimento Humano / Doutor em Educação Física

O pé torto congênito (PTC) é a deformidade congênita de maior prevalência na ortopedia. No Brasil, cerca de 2:1000 nascidos vivos são acometidos por essa malformação. As deformidades fundamentais são adução, e supinação do antepé, varo do calcâneo, equinismo na articulação subtalar. O tratamento pode ser cirúrgico ou conservador e deve ser iniciado o mais cedo possível. Os métodos biomecânicos descrevem o movimento das estruturas do aparelho locomotor durante as atividades funcionais. O objetivo geral desta pesquisa de mestrado foi realizar a análise cinemática dos movimentos entre o antepé e o retropé de crianças com pé torto congênito, tratadas pelo método Funcional Francês Adaptado. Para isto foram avaliadas 7 crianças com idades entre dois e 8 anos por meio de quatro câmeras filmadoras digitais que gravaram os deslocamentos de marcadores colocados em pontos anatômicos dos membros inferiores durante a fase de apoio e balanço da marcha em velocidade auto selecionada. Posteriormente os pontos foram digitalizados, a reconstrução tridimensional e o calculado dos ângulos de Euler foram feitos por meio do programa Matlab. Os movimentos de pronação/supinação, dorsiflexão/flexão plantar e abdução/adução destes dois segmentos do pé destas crianças foram comparados com crianças com desenvolvimento típico. Apenas o movimento de pronação/supinação do retropé foi igual entre as crianças com desenvolvimento típico e crianças com pé torto congênito. Este é o primeiro estudo que mostra como se comportam os movimentos do antepé e retropé de crianças com pé torto congênito, durante a marcha em esteira. Estes resultados são importantes, pois auxiliam a compreender compõem um estudo pioneiro na identificação da mobilidade do pé durante a marcha em crianças com pé torto congênito / Congenital clubfoot (PTC) is the most prevalent congenital deformity in orthopedics. In Brazil, about 2: 1000 live births are affected by this malformation. The fundamental deformities are adduction, and supination of the forefoot, varus of the calcaneus, equinism in the subtalar joint. Treatment may be surgical or conservative and should be started as soon as possible. Biomechanical methods describe the movement of structures of the locomotor apparatus during functional activities. The general objective of this master\'s research was to perform the kinematic analysis of walking of children with congenital crooked feet. Seven children aged between two and eight years were evaluated through four digital camcorders recording the displacements of markers placed in anatomical points of the lower limbs during the support phase and self-selected speed gait. After the points were digitalized, the three-dimensional reconstruction and the Euler angles calculation were done through programming routines written in Matlab. The pronation / supination movements, dorsiflexion / plantar flexion and abduction / adduction of these two foot segments were compared with children with typical development. Only the pronation / supination movement of the hindfoot was the same among children with typical development and children with congenital crooked feet. This is the first study that shows how the movements of the forefoot and hindfoot of children with congenital clubfoot behave during treadmill walking. These results are important because they help to understand the joint mobility of the feet of children during gait and to contribute to the treatment of patients with congenital clubfoot

Nebulosas planetárias são o resultado do processo de evolução estelar de estrelas com massas que vão de 0.8 a 8 massas solares; seu estudo possibilita uma melhor compreensão dos mecanismos de enriquecimento do meio interestelar por parte destas estrelas e a sua influência direta na evolução química da Galáxia. O uso da espectroscopia de campo integral possibilita o estudo da distribuição angular de propriedades como a densidade, as abundâncias iônicas, o perfil de ionização entre outras; já a espectroscopia de alta dispersão permite um estudo detalhado do campo de velocidades destes objetos, com velocidades típicas de expansão de 25km/s. Este trabalho é baseado nestas duas técnicas, com o objetivo de se obter a distribuição de diversos parâmetros físicos, apresentados aqui na forma de mapas e de diagramas, para uma amostra de nebulosas planetárias austrais. Os dados foram adquiridos utilizando a instrumentação do Observatório do Pico dos Dias (MCT/LNA), em duas missões realizadas em 2011 e 2012, usando respectivamente os espectrógrafos Eucalyptus e Coudé. Os resultados mostram a distribuição angular da densidade eletrônica, do fluxo das linhas do [SIII](6311A) e H, e também a distribuição da razão [SIII](6311A)/[SII](6717+6731A). Estes resultados salientam as regiões com maior grau de ionização, gradientes de ionização e inomogeneidades. Diagramas de diagnóstico são também mostrados a fim de complementar a análise e classificar os objetos. Os perfis cinemáticos também obtidos permitiram o estudo morfológico da amostra, detalhando suas estruturas. Os campos de velocidades foram usados para o cálculo da idade cinemática assim como a distância de uma das nebulosas da amostra. Os resultados obtidos são bons dados de entrada para futuras simulações morfo-cinemáticas que podem ser feitas utilizando softwares como o SHAPE, além de também serem possíveis simulações com códigos de fotoionização para a obtenção de modelos complementares. Os resultados em si são importantes tendo em vista a falta de informações a respeito da estrutura de planetárias austrais, já que não há nenhum grande levantamento morfológico como os existentes para as nebulosas boreais. / Planetary nebulae are the result of the stellar evolution process for stars from 0.8 to 8 solar masses; their study allows a better understanding of the enrichment mechanisms of interstellar medium by these stars, and their influence to the chemical evolution of the Galaxy. The use of integral field spectroscopy allows the study of the angular distribution of properties like density, chemical abundances and ionization profiles among others; on the other hand, high dispersion spectroscopy allows a detailed study of the velocity fields of these objects, with typical expansion velocity of 25km/s. This work is based on these two techniques; and aims to obtain the distribution of several physical parameters, presented here in the format of maps and diagrams. Data were acquired using the instrumentation from Pico dos Dias Observatory (MCT/LNA), in two missions performed in 2011 and 2012, using respectively the Eucalyptus and Coudé spectrographs. The results show the angular distribution of the electronic density, the flux of [SIII](6311A) and H alpha lines, and the distribution of the [SIII](6311A)/[SII](6717+ 6731A) ratio. These results highlight the regions with higher degree of ionization, ionization gradients and inhomogeneities. Diagnostics diagrams are shown too, aiming to complement the analysis and classify the objects. Kinematic profiles were also obtained and allowed the morphological study of the sample, detailing the structure of the objects. The velocity fields were used to calculate the kinematical age as well as the distance of one nebula of the sample. These results are a good start for future morpho-kinematic simulations. They can be used in softwares like SHAPE, and also in simulations with photoionization codes to obtain additional models. The results are also important in view of the rarity of information about structure of southern planetary nebulae, since there is no large survey such as those existing to the northern planetary nebulae.

A prevalência de dor no ombro em nadadores competitivos pode chegar a 91%. A articulação escapulotorácica (ET) tem papel central na funcionalidade do ombro atuando de forma coordenada com a articulação glenoumeral (GU), posicionando a cavidade glenóide para evitar impacto precoce do manguito rotador (MR) sob o arco coracoacromial. Um atleta de natação pode realizar até 2500 braçadas em apenas um dia de treinamento o que os torna susceptível a fadiga. O objetivo deste estudo foi analisar a cinemática da escápula e atividade eletromiográfica dos músculos trapézio ascendente (TA), trapézio transverso (TT), trapézio descendente (TD) e serrátil anterior (SA) em nadadores antes e após a realização de um teste de esforço máximo de 3 minutos. O estudo contou com 16 atletas entre 15 a 24 anos. Um sistema de 8 câmeras infravermelho foi utilizado para registrar a cinemática nos três planos de movimento antes e após o teste de esforço. Foi utilizado um eletromiógrafo com sensores wireless sincronizado ao sistema de câmeras. A análise estatística para comparação entre o pré e pós teste foi realizada pelo teste t pareado e a estimativa do tamanho do efeito (TE) foi calculada pelo d Cohen\'s. Foram realizadas regressões lineares para verificar a relação entre a variação cinemática e a variação eletromiográfica. Os resultados mostraram aumento da rotação interna da escápula em todas as angulações com TE pequeno, e aumento da inclinação anterior com 120° de elevação com TE pequeno. O SA apresentou diminuição da atividade eletromiográfica nos intervalos de 120-90° e 60-30° com TE moderado. Houve relação entre a variação da inclinação anterior da escápula e a variação da atividade muscular do TT, da rotação interna com a variação do TT e do SA. Concluiu-se que atletas de natação submetidos a um teste de esforço máximo exibem aumento da inclinação anterior, além de aumento da rotação interna durante toda a ADM. A atividade muscular do SA decaiu após o teste de esforço máximo. Por se tratar de um músculo atuante durante todo o gesto esportivo, estratégias preventivas e de tratamento devem focar no ganho de força e resistência deste músculo. / The prevalence of shoulder pain in competitive swimmers may reach 91%. The scapulothoracic joint (ST) plays a central role in shoulder function acting in a coordinated way with the glenohumeral joint (GU), avoiding the impact on the rotator cuff (MR) under the coracoacromial arch. A swimming athlete can perform up to 2.500 strokes in just one day of training which makes them susceptible to fatigue. The aim of this study was to analyze the scapular kinematics and the electromyographic activity of the upper trapezius (UT), medium trapezius (MT), lower trapezius (LT) and anterior serratus (AS) muscles in swimmers before and after a maximal effort in a 3 minutes test. The study included 16 athletes aged between 15 and 24 years. A system with 8 infrared camera was used to verify the kinematics in the three planes of motion before and after the effort test. A wireless electromyograph synchronized with the camera system was used. The statistical analysis for comparison between the pre and post test was performed by the paired T-test and the effect size calculation (ES) was performed by d Cohen\'s. Linear regressions were performed to verify the relationship between the kinematic variation and the electromyographic variation. The results showed increased scapular\'s internal rotation at all angles with small ES and anterior tilt increase at 120° elevation with small ES. The AS showed a decrease in electromyographic activity in the intervals of 120-90° and 60-30 ° with moderate ES. There was a relation between the variation of the anterior tilt of the scapula and the variation of the MT muscle activity, between the internal rotation with the MT and between the internal rotation with AS muscle variation. Was concluded that swimming athletes submitted to a maximal effort test showed an increase in anterior tilt, in addition to an increase in internal rotation throughout all the range of motion. The AS muscle activity declined after the maximal effort test. Because it is a active muscle throughout the stroke movement, preventive and treatment strategies should focus on the strength and endurance of this muscle.

A relação entre dor no ombro e a discinese escapular (DE) é ainda incerta. Diferenças entre participantes com e sem DE têm sido demonstradas na literatura, com enfoque na quantidade de movimento escapular em graus específicos de elevação do úmero. No entanto, essa abordagem não considera a forma das séries temporais que representam os movimentos escapulares. A Análise de Componentes Principais (ACP) pode aprofundar o atual conhecimento dos padrões \"anormais\" da escápula por considerar a colinearidade e a variabilidade presentes nas séries temporais cinemáticas. Este estudo objetivou avaliar a cinemática escapular em pacientes com dor no ombro e participantes assintomáticos com e sem DE usando a ACP. Dados foram coletados em 98 participantes separados em quatro grupos: Dor+DE (n=24), Dor (n=25), Sem Dor+DE (n=24), e Sem dor (n=25). Os dados cinemáticos foram capturados por um sistema de captura de movimento eletromagnético durante as fases de elevação e abaixamento do braço. ACP e análise de variância foram utilizadas para comparar os grupos. O grupo Sem Dor+DE apresentou progressivo aumento da inclinação anterior ao longo da fase de elevação do braço comparado aos grupos sem DE, Dor (tamanho de efeito = 0.79) e Sem Dor (tamanho de efeito = 0.80). Durante a fase de abaixamento do braço, o grupo Dor+DE apresentou progressivo aumento da inclinação anterior ao longo da fase comparado ao grupo Sem Dor+DE (tamanho de efeito = 0.68). Assim, a ACP demonstrou diferenças no padrão da inclinação anterior da escápula relacionada a presença de DE e dor. A presença de DE revelou um padrão com progressivo aumento da inclinação anterior da escápula ao longo da fase de elevação. No entanto, durante a fase de abaixamento, participantes assintomáticos com DE modificaram seu padrão de movimento, diferente do grupo sintomático, reforçando a sugerida associação entre modificações no movimento escapular e sintomas no ombro. / The relationship between shoulder pain and scapular dyskinesis (SDK) is still unclear. Differences between participants with and without SDK have been demonstrated, focusing on the amount of scapular motion at specific degrees of humeral elevation. However, this approach does not consider the shape of the scapular motion temporal series. Principal Component Analysis (PCA) may advance current understanding of \'abnormal\' movement patterns by considering the collinearity and the variability present in the kinematic temporal series. This study aimed to evaluate the scapular kinematics in patients with shoulder pain and in asymptomatic participants with and without SDK using PCA. Data were collected in 98 participants separated in four groups: Pain+SDK (n=24), Pain (n=25), No Pain+SDK (n=24), and No Pain (n=25). Scapulothoracic kinematic data were measured with an electromagnetic tracking device during arm elevation and lowering phases. PCA and analysis of variance were used to compare the groups. The No Pain+SDK group had a progressive increasing in anterior tilt over the elevation phase compared to the Pain (effect size=0.79) and No Pain (effect size=0.80) groups. During the arm-lowering, the Pain+SDK group had a progressive increasing in anterior tilt over this phase in comparison to the No Pain+SDK group (effect size=0.68). Therefore, PCA demonstrated differences in the scapular anterior tilt related to SDK and shoulder pain. The presence of SDK revealed a scapular pattern with progressive increasing in anterior tilt over the elevation phase. However, during the arm-lowering phase, asymptomatic participants with SDK changed their motion pattern, unlike the symptomatic group, reinforcing the suggested association between scapular modifications and shoulder symptoms.

Este trabalho apresenta estratégias para desenvolver alguns tópicos de derivadas para o Ensino Médio. Essas estratégias são mostradas em uma sequência didática de planos de aula. Também salienta alguns tópicos de Cinemática, o que traz um caráter interdisciplinar. Aspectos geométricos também são desenvolvidos utilizando a inclinação da reta tangente à curva. Os livros didáticos de Matemática do Ensino Médio não abordam o assunto, então foi necessário desenvolver a teoria e separá-la em oito planos. Como o tema é um assunto estudado no Ensino Superior, fez-se necessário uma abordagem bem mais branda com pouco uso do formalismo matemático, ou seja, a noção intuitiva foi mais usada em todos os aspectos. / This work presents strategies to develop some topics of derivatives for High School. These strategies are shown in a didactic sequence of class plannings. It also highlights some topics of Kinematics which reveals an interdisciplinary approach. Geometric designs are also developed using the inclination of the tangent line to the curve. The Mathematics Textbooks of High School do not teach the subject, so it was necessary to develop the theory and separate it into eight class plannings. As this subject has been studied in undergraduate courses, a more simplistic approach was necessary with little use of mathematical formalism, that is, the intuitive sense was fostered in all aspects.