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Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações computacionais no formalismo DFT / Structural properties electronic and vibrational Crystals Aspartic Acid (ASP): computer simulations in formalism DFTSilva, Agmael Mendonça January 2015 (has links)
SILVA, Agmael Mendonça. Propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de Cristais do Ácido Aspártico (ASP): simulações computacionais no formalismo DFT. 2015. 150 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Giordana Silva (giordana.nascimento@gmail.com) on 2016-09-27T18:38:51Z
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Previous issue date: 2015 / Computer simulations within the Density Functional Theory (DFT) formalism were accomplished to find the structural, electronic and vibrational properties of aspartic acid (Asp) crystals in the L-anhydrous, L-monohydrated, and DL-anhydrous phases. Aspartic acid is a non-essential amino acid with a role in the fadigue resistance mechanism. It also works as an excitatory neurotransmitter in the brain, contributes to eliminate any excess of toxins from the cells and is capable to affect RNA synthesis. The computer codes CASTEP (for crystals) and GAUSSIAN (for molecules) were employed in the present study. For the aspartic acid crystals, LDA and GGA-PBE exchange-correlation functional were used in the simulations, the last one taking into account empirical corrections for dispersive forces (PBE+TS) following the scheme proposed by Tkatchenko and Scheffler. Molecular calculations were carried out using the Gaussian09 program with the hybrid exchange-correlation functional B3LYP and the 6-311+G(d,p) basis set. The molecules were simulated in the gaseous phase and solvated in water within the Polarizable Continuum Model (PCM). Crystalline (optimized unit cells) and molecular (smallest energy conformations) structures obtained from the calculations were compared with experimental results and other theoretical computations. For the L-Asp anhydrous crystal, the optical and vibrational infrared (IR) and Raman spectra were contrasted with experimental measurements, and its band structure suggests it is a semiconductor. For the monohydrated L-Asp crystal, an indirect gap 0,1 eV larger than the gap of the anhydrous crystal is caused due to the role of water in its electronic structure. The DL-Asp anhydrous crystal, on the other hand, exhibits a wide direct band gap, which suggests possible optoelectronic uses. Effective masses obtained for all crystals exhibit an anisotropy which must affect their electronic transport properties, with electric conduction more likely along a direction parallel to the molecular planes for the L-Asp anhydrous system. The analysis of the density of electronic states revealed the contributions per atom and per functional group to the valence and conduction band states. A nice agreement was found between the theoretical IR and Raman spectra and the experimental data for the L-Asp anhydrous crystal, allowing for an adequate interpretation of the normal modes involved in each spectral feature. / Simulações computacionais no formalismo DFT (Density Functional Theory) foram realizadas para a determinação das propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais de cristais de ácido aspártico (Asp) nas formas cristalinas L-Asp anidro, L-Asp monohidratado e DL-Asp anidro. O ácido aspártico é um aminoácido não essencial com papel na fisiologia da resistência física, atuando como neurotransmissor excitatório no cérebro, contribuindo para a eliminação do excesso de toxinas nas células, além de ser capaz de afetar a síntese de RNA. Os códigos CASTEP (para cristais) e GAUSSIAN (para moléculas) foram utilizados no presente estudo. Para os cristais de ácido aspártico, os funcionais de troca e correlação LDA e GGA-PBE foram empregados nas simulações, este último incluindo correções empíricas para interações dispersivas (PBE+TS) de acordo com o esquema de Tkatchenko e Scheffler. Os cálculos moleculares foram realizados utilizando o programa Gaussian09 com o funcional hibrido de troca e correlação B3LYP e o conjunto de base 6-311+G(d,p). As moléculas foram simuladas em fase gasosa e em meio aquoso (modelo de solvatação contínuo PCM). As estruturas cristalinas (células unitárias otimizadas) e moleculares (conformações de menor energia) obtidas nos cálculos foram comparadas com resultados experimentais e outros cálculos teóricos. No caso do cristal L-Asp anidro, a absorção óptica e os espectros vibracionais IR e Raman também foram confrontados com medidas experimentais, e sua estrutura de bandas sugere um possível caráter semicondutor. No caso do cristal L-Asp monohidratado, um gap indireto 0,1 eV maior do que o do cristal anidro reflete o impacto da água sobre a estrutura eletrônica desse cristal. O cristal DL-Asp anidro, por outro lado, exibe um gap direto largo, o que sugere possíveis usos em optoeletrônica. As massas efetivas obtidas para todos os cristais revelam uma anisotropia das propriedades de transporte eletrônico, sendo a condução elétrica mais favorável na direção paralela aos planos moleculares para o caso L-Asp anidro. A análise da densidade de estados eletrônicos permitiu estabelecer a contribuição por átomo e por grupo funcional para os estados das bandas de valência e condução e um ótimo acordo foi obtido entre os espectros vibracionais IR e Raman teóricos e experimentais do cristal L-Asp anidro, permitindo uma adequada interpretação dos modos normais envolvidos em cada pico espectral.
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Estudo de propriedades termoquímicas e cinéticas de reações de decomposição envolvendo N2Hx (X=1-4)Rene Felipe Keidel Spada 01 April 2015 (has links)
A molécula de hidrazina (N2H4) se decompõe endotermicamente. Ela é geralmente utilizada como propelente em satélites ou na composição de bipropelentes em veículos espaciais. Nesse trabalho a decomposição da hidrazina foi estudada na presença dos átomos de nitrogênio e oxigênio. Para tal estudo foram utilizados métodos de química quântica para calcular as propriedades termoquímicas das reações elementares e métodos de cinética química para obtenção das constantes de velocidade dessas reações. Com o objetivo de verificar a metodologia com melhor razão entre o custo computacional e qualidade do resultado para o estudo das propriedades termoquímicas, foram utilizados métodos ab initio altamente correlacionados, e esses resultados foram comparados aos resultados obtidos com diferentes funcionais DFT de correlação e troca. Para obter as constantes de velocidade das reações, foram utilizados os métodos TST e CVT, e os efeitos não clássicos foram considerados pelas aproximações ZCT e SCT. Para o cálculo CVT, a superfície de potencial foi construída pela metodologia dual-level, utilizando um funcional DFT para obter as propriedades ao longo do caminho reacional, e esses resultados foram melhorados com resultados obtidos pelo método CCSD(T) nas geometrias de equilíbrio.
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Semiconductors for optoelectronic applications : algaInn alloys for ultraviolet and gesn alloys for infrared photoemissionFelipe Lopes de Freitas 17 December 2015 (has links)
A cluster expansion method combined with Density Functional Theory is used to derive structural properties of quaternary AlGaInN and binary GeSn alloys. The energy gaps for both systems are calculated including quasiparticle effects within the framework of the computationally inexpensive and parameter free DFT-1/2 method. The model developed is able to treat the complexity of semiconductor alloys, which have important application in heterostructures, band gap engineering and lattice constant matching. The transition energy of the effective electronic bands is calculated including statistical disored and compared to spectroscopic measurements. The range of the tunable energy gap of cubic and hexagonal AlGaInN alloys lattice matched to GaN is calculated, together with the direct-indirect gap transition region in the cubic alloy. We also discuss trends for phase separation of GeSn alloys and do not observe any significant indication of decomposition in the binodal-spinodal composition range. It is shown that the oscillator strength of the optical transition in the alloy is considerably higher than that of pure Ge. Results are contextualized in light of applications of AlGaInN alloys for ultraviolet and GeSn alloys for mid-infrared photoemission. Differences and similarities between our model and other calculations in the existing literature are also elucidated.
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Redes neurais artificiais e softness químico para classificação de grupos de moléculas : aplicação em aminoácidos.Rene Felipe Keidel Spada 15 March 2011 (has links)
Nesse trabalho os 20 aminoácidos foram classificados, a fim de investigar possíveis aplicações em dispositivos. Como critério de classificação foi utilizada uma propriedade molecular denominada softness químico. A classificação foi feita por uma rede neural artificial denominada Mapa Auto-Organizável. Esse estudo permitiu identificar similaridades entre diferentes grupos químicos presentes em aminoácidos. Os aminoácidos que apresentam grupos hidroxílicos (OH) foram classificados como similares aos aminoácidos alifáticos, que apresentam apenas carbono e hidrogênio em suas cadeias laterais. O aminoácido histidina, que apresenta uma estrutura cíclica do tipo imidazol (C3H4N2), foi classificado como similar aos aminoácidos aromáticos fenilalanina, triptofano e tirosina, que apresentam um anel do tipo fenil (C6H5) em suas estruturas. Por esse motivo foi investigada a relação entre softness e aromaticidade. Este conceito ainda não possui uma definição formal, pois ele se relaciona com diversas propriedades físicas e químicas, por esse fato não pode ser medido experimentalmente ou calculado teoricamente. Nesse trabalho mostra-se o softness como candidato para explicar este conceito, pois se relaciona com diferentes critérios de aromaticidade.
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Estudo teórico de reações de moléculas combustíveis na presença de aglomerados metálicosLuiz Fernando de Araújo Ferrão 04 October 2012 (has links)
Neste projeto de pesquisa foram estudadas reações elementares envolvendo as moléculas metano (CH4) e metanol (CH3OH), na presença de aglomerados metálicos, do ponto de vista da química quântica. Foram exploradas as possíveis sequências de etapas elementares envolvidas na oxidação dessas moléculas, que podem ser empregadas como combustíveis. Aglomerados metálicos foram utilizados para simular o sítio ativo de um catalisador, podendo ser constituídos por duas partes: Um ou mais átomos de metais de transição representando a fase ativa do catalisador e um conjunto de moléculas formando o suporte. O principal objetivo deste trabalho é buscar uma diminuição da barreira de potencial nas etapas elementares da oxidação na presença do aglomerado em relação à reação livre, estudando as modificações na estrutura eletrônica do sistema quando isso ocorre, ou seja, estudando a interação eletrônica entre o aglomerado e as moléculas combustíveis. Para isso, foram utilizados métodos da química quântica na caracterização eletrônica e estrutural dos reagentes, produtos e dos estados de transição na superfície de potencial eletrônica das reações envolvidas em processos de combustão e decomposição. Utilizamos a teoria do funcional da densidade (DFT), com alguns conjuntos de funções de base adequados para os metais e para os elementos do grupo principal. Cálculos das coordenadas de reação intrínsecas (IRC) foram utilizados para conectar os reagentes aos produtos, passando pelos supostos estados de transição. Foram estudadas então, quais interações entre o aglomerado metálico e as moléculas combustíveis podem ser as principais responsáveis na diminuição da barreira de potencial nas etapas elementares da decomposição e oxidação.
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Efeitos de borda, autoenergia e deformação nas excitações eletrônicas do grafenoAndré Jorge Carvalho Chaves 24 April 2014 (has links)
A dissertação enfoca propriedades das excitações eletrônicas do grafeno, um material bidimensional singular constituído por uma única camada de átomos de carbono, em duas situações: (i) grafeno com deformação geometrica e, (ii) nanofitas com condições de borda e autoenergia dos elétrons. Começamos com uma revisão da formulação do conhecido modelo de tight-binding para os portadores de carga e a sua representação para baixas energias através da equação de Dirac. Introduzimos uma deformação geométrica unidimensional na superfície do grafeno e usando a equação de Dirac na superfície curva calculamos a condutividade óptica. Previmos uma magnificação na condutividade para frequências específicas, associadas à transições intrabandas, na presença de um potencial químico e periodicidade na deformação. Em seguida estudamos as excitações eletrônicas em nanofitas de grafeno. Começamos revisando o modelo de tight-binding para nanofitas tipo zigzag e armchair. Rederivamos a relação de dispersão nesse modelo e em particular as soluções de estados de borda nas nanofitas tipo zigzag. Revisamos as abordagens mais conhecidas via equação de Dirac para modelar os elétrons nas nanofitas de grafeno e mostramos a equivalÊncia entre os formalismos. A nossa contribuição neste tópico foi introduzir um termo de autoenergia na equação de Dirac no formalismo onde temos um potencial no contorno cuja componente matricial mapeia os diferentes tipos de estrutura cristalina da borda. Nessa situação derivamos uma nova equação transcedental de autovalores, cuja soluções são os momentos transversos quantizados, considerando o efeito de termos de autoenergia. A equaçao transcedental é resolvida numericamente para vários tipos de borda, incluindo zigzag e armchair, e para dois tipos particulares de autoenergias. Em particular, mostramos em detalhes a influência da autoenergia nas soluções localizadas na borda. Por fim, também apresentamos as densidades eletrônicas ilustrando as várias soluções obtidas numericamente.
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Configurações magnéticas colineares e não-colineares em currais de Fe, Cr e Mn sobre a Pt (111)RIBEIRO, Marcelo de Souza January 2010 (has links)
Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-24T13:49:11Z
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Previous issue date: 2010 / Neste trabalho investigamos as propriedades magnéticas de currais de Fe, Cr e Mn adsorvidos sobre a superfície de Pt(111) utilizando o método RS-LMTO-ASA (Real Space Linear Muffin Tin Orbital - Atomic Sphere Approximation), o qual é um método de primeiros princípios baseado na Teoria do Funcional da Densidade (DFT-Density Functional Theory), que permite o cálculo de estruturas magnéticas não-colineares. Obtivemos que os átomos de Fe apresentam momentos magnéticos elevados, da ordem de 3.5µB /átomo, e têm uma interação de troca entre primeiros vizinhos forte e ferro-magnética. Isto leva a um arranjo magnético colinear no curral. Para os currais de Mn e Cr encontramos que estes possuem elevado momento magnético, da ordem de 4.51µB /átomo e 4.15µB /átomo, respectivamente, e interações de troca entre primeiros vizinhos antiferro-magnéticas. Isto conduz a arranjos magnéticos colineares em currais simples, assim como interessantes ordenamentos não-colineares, tais como estruturas tipo vértice (skyrmions), para os currais com uma geometria particular onde o antiferromagnetismo se apresenta frustado. / In this study, we investigated the magnetic properties of Fe, Cr and Mn corrals adsorbed on a Pt (111) surface using the first principle RS-LMTO-ASA (Real Space Linear Muffin Tin Orbital – Atomic Sphere Approximation) method, which is based on the Density Functional Theory (DFT), which allows for non-collinear magnetic ordering. We obtained that the Fe atoms posses a large magnetic moment, of the order of 3.5µB / atom, and have a strong ferromagnetic exchange interaction between nearest neighbors. This leads to collinear magnetic arrangements in the corral. For Mn and Cr corrals on Pt (111) we find that the Mn and Cr present large magnetic moments, of the order of 4.51µB / atom and 4.15µB / atom respectively, and have antiferromagnetic interatomic exchange interactions between first neighbor. This leads to collinear magnetic arragements in simple corrals, as well as novel non-collinear ordering, as vortex-like structures (skyrmions), for the case of corrals with particular geometry where antiferromagnetism becomes frustrated.
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Teoria do funcional de densidade aplicada a reatividade química de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa: gasolina, etanol e gasolina-etanolGOMES NETO, Abel Ferreira 10 March 2015 (has links)
Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-13T14:34:35Z
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Previous issue date: 2015-03-10 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nós realizamos um estudo teórico utilizando a Teoria do Funcional de Densidade, com o funcional B3LYP e o conjunto de base 6-311++g(d,p) para calcular propriedades termodinâmicas dos seguintes combustíveis e biocombustíveis: gasolina, etanol e a mistura gasolina-etanol, todos em fase gasosa. As simulações foram efetuadas através dos softwares Gaussian 09W e Hyperchem 7.5 e permitiram a obtenção de propriedades dos combustíveis, as quais, foram calculadas a partir da média ponderada das propriedades de cada um de seus componentes majoritários, considerando as frações mássicas dos componentes de dois tipos de gasolina, um tipo Padrão e outro comercial Regular. As simulações foram realizadas para várias temperaturas na faixa de 0,5K - 1500K e sob a pressão de 1atm, utilizando o Modelo do Contínuo Polarizável para simular sistemas solvatados de cada componente. Foram realizadas simulações de análise conformacional, otimização de geometria molecular e cálculos de frequências Raman e Infravermelho, onde foi possível obter resultados às grandezas físicas associadas à reatividade química e ao poder calorífico dos combustíveis durante a etapa de injeção na câmara de combustão. Também foi possível comprovar e quantificar algumas características importantes dos combustíveis, como por exemplo, o alto potencial antidetonação que o etanol apresenta quando comparado à gasolina, bem como a influência causada pelo etanol quando misturado à gasolina. Estas comparações foram feitas a partir do estudo dos potenciais termodinâmicos (energia interna, entalpia e energia livre de Gibbs) obtidos durante as simulações. Além destas propriedades foram calculas a taxa de variação da energia livre de Gibbs em relação à temperatura, o calor específico a pressão constante e a entropia dos componentes majoritários. Esta metodologia foi reproduzida utilizando os métodos computacionais semi-empíricos PM3 e PM6, com a finalidade de comparar sua precisão e o custo computacional dos mesmos no estudo de combustíveis, aos resultados obtidos a partir do funcional B3LYP. Verificamos que os métodos semi-empiricos apresentam precisão tão boa quanto o funcional B3LYP nos cálculos de propriedades termodinâmicas dos componentes majoritários, porém com um custo computacional significativamente menor, possibilitando que este trabalho se apresente como uma metodologia bastante eficaz para a caracterização termodinâmica de combustíveis e biocombustíveis na fase gasosa quando os mesmos são injetados na câmara de combustão. / We performed a theoretical study using the Density Functional Theory, with the B3LYP functional and the basis set 6-311 ++ g (d,p) to calculate thermodynamic properties of the following fuels and biofuels: gasoline, ethanol and gasoline-ethanol mixture, all in gas phase. The simulations were performed using the Gaussian 09W and Hyperchem 7.5 softwares and allowed obtaining fuel properties, witch, were calculated from the weighted average for the properties to each of its major components, considering the mass fractions of components of two kinds of gasoline, a Standard kind and other commercial Regular. The simulations were performed at various temperatures in the range 0.5K - 1500K and under pressure of 1 atm, using continuous polarizable model to simulate solvated systems with each component. Conformational search, optimization and frequency calculations (Raman and Infrared) were simulated were performed, where, was possible obtain physical quantities associated with the chemical reactivity and the calorific value of the fuel during injection phase in combustion chamber. It was also possible to prove and quantify some relevant characteristics of the fuels, such as, The high antiknock potential of ethanol when it is compared to the gasoline, as well as the influence caused for the ethanol when blended with gasoline. These comparisons were made from the study of thermodynamic potentials (internal energy, enthalpy and Gibbs free energy) obtained during the simulations. In addition to these properties, were calculated the rate-change of Gibbs free energy in relation to temperature, specific heat at constant pressure and entropy of major components. This methodology has been reproduced using the PM3 and PM6 semi-empirical computational methods with the purpose of comparing its accuracy and computational cost to the study fuels, to results obtained from the B3LYP functional. We found that semi-empirical methods can generate results with a good precision for calculations of thermodynamic properties of major components, as such as, functional B3LYP showed, but with a computational cost far lower enabling this work presents itself as a methodology quite effective for the thermodynamic characterization of fuels and biofuels in the gas phase, when they are injected into the combustion chamber.
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Os efeitos das drogas vasoativas na densidade capilar funcional intestinal de ratos endotoxêmicos: uma análise com videomicroscopia intravital / The effects of vasoactive drugs on intestinal functional capillary density in endotoxemic rats: intravital video-microscopy analysisFlávio Eduardo Nácul 29 March 2012 (has links)
Introdução: o uso de drogas vasoativas para restaurar a pressão arterial em pacientes com choque séptico é frequentemente utilizada em medicina intensiva. No entanto, os agentes vasopressores podem acentuar a hipoperfusão esplâncnica durante o choque séptico facilitando a translocação bacteriana e endotoxemia. Neste estudo foram comparados os efeitos de diferentes drogas vasoativas na microcirculação intestinal e nos parâmetros de oxigenação tecidual independentemente de reposição volêmica, num modelo experimental de choque séptico. Métodos: Ratos Wistar Kyoto anestesiados com pentobarbital foram submetidos a choque endotoxêmico através da administração de 2mg/Kg IV de lipopolissacarídeo da Escherichia Coli. A pressão arterial média foi restaurada através da administração de diversas drogas vasoativa, incluindo adrenalina, noradrenalina, fenilefrina, dopamina, dobutamina e uma combinação de noradrenalina com dobutamina. A densidade capilar funcional (DCF) da camada muscular do intestino delgado foi avaliada através de microscopia intravital. Gasometria e concentração de lactato da veia mesentérica superior também foram analisadas. Resultados: A DCF diminui aproximadamente 25% a 60% após a administração intravenosa de adrenalina, noradrenalina e fenilefrina. A administração de dopamina, dobutamina e da associação de noradrenalina com dobutamina não reduziu significativamente a DCF intestinal. A concentração de lactato da veia mesentérica aumentou após a administração de fenilefrina e mostrou uma tendência de aumentar após o uso de adrenalina e noradrenalina enquanto não se observou aumento de lactato após o uso de dopamina, dobutamina e da associação entre noradrenalina e dobutamina. Conclusões: O estudo confirma a presença de uma dissociação entre alterações hemodinâmicas sistêmicas e alterações microcirculatórias num modelo experimental de choque séptico. Os resultados indicam que o uso de dopamina, dobutamina e da associação entre noradrenalina e dobutamina apresentam um efeito de proteção na microcirculação da camada muscular intestinal de ratos submetidos a choque endotoxêmico. / Background: The use of vasoactive drugs to restore arterial blood pressure in patients with septic shock remains a cornerstone of intensive care medicine. However, vasopressors can accentuate the hypoperfusion of the gut during septic shock, allowing bacterial translocation and endotoxemia. In this study, we compared the effects of different vasoactive drugs on intestinal microcirculation and tissue oxygenation, independent of the effects of fluid therapy, in a rat model of endotoxemic shock. Methods: Pentobarbital-anesthetized Wistar Kyoto rats were submitted to endotoxemic shock induced by Escherichia coli lipopolysaccharide (2 mg/kg IV). Arterial blood pressure was normalized by a continuous infusion of different vasoactive drugs, including epinephrine, norepinephrine, phenylephrine, dopamine, dobutamine, or a combination of dobutamine and norepinephrine. The functional capillary density (FCD) of the muscular layer of the small intestine was evaluated by intravital video-microscopy. Mesenteric venous blood gases and lactate concentrations were also analyzed. Results: FCD decreased by approximately 25% to 60% after the IV infusion of epinephrine, norepinephrine, and phenylephrine. Administration of dopamine, dobutamine, and the combination of dobutamine and norepinephrine did not induce significant alterations in gut FCD. In addition, the mesenteric venous lactate concentration increased in the presence of phenylephrine and showed a tendency to increase after the administration of epinephrine and norepinephrine, whereas there was no observable increase after the administration of dopamine, dobutamine, and the combination of dobutamine with norepinephrine. Conclusion: This study confirms dissociation of the systemic hemodynamic and microvascular alterations in an experimental model of septic shock. Moreover, the results indicate that the use of dopamine, dobutamine, and dobutamine in combination with norepinephrine yields a protective effect on the microcirculation of the intestinal muscular layer in endotoxemic rats.
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Os efeitos das drogas vasoativas na densidade capilar funcional intestinal de ratos endotoxêmicos: uma análise com videomicroscopia intravital / The effects of vasoactive drugs on intestinal functional capillary density in endotoxemic rats: intravital video-microscopy analysisFlávio Eduardo Nácul 29 March 2012 (has links)
Introdução: o uso de drogas vasoativas para restaurar a pressão arterial em pacientes com choque séptico é frequentemente utilizada em medicina intensiva. No entanto, os agentes vasopressores podem acentuar a hipoperfusão esplâncnica durante o choque séptico facilitando a translocação bacteriana e endotoxemia. Neste estudo foram comparados os efeitos de diferentes drogas vasoativas na microcirculação intestinal e nos parâmetros de oxigenação tecidual independentemente de reposição volêmica, num modelo experimental de choque séptico. Métodos: Ratos Wistar Kyoto anestesiados com pentobarbital foram submetidos a choque endotoxêmico através da administração de 2mg/Kg IV de lipopolissacarídeo da Escherichia Coli. A pressão arterial média foi restaurada através da administração de diversas drogas vasoativa, incluindo adrenalina, noradrenalina, fenilefrina, dopamina, dobutamina e uma combinação de noradrenalina com dobutamina. A densidade capilar funcional (DCF) da camada muscular do intestino delgado foi avaliada através de microscopia intravital. Gasometria e concentração de lactato da veia mesentérica superior também foram analisadas. Resultados: A DCF diminui aproximadamente 25% a 60% após a administração intravenosa de adrenalina, noradrenalina e fenilefrina. A administração de dopamina, dobutamina e da associação de noradrenalina com dobutamina não reduziu significativamente a DCF intestinal. A concentração de lactato da veia mesentérica aumentou após a administração de fenilefrina e mostrou uma tendência de aumentar após o uso de adrenalina e noradrenalina enquanto não se observou aumento de lactato após o uso de dopamina, dobutamina e da associação entre noradrenalina e dobutamina. Conclusões: O estudo confirma a presença de uma dissociação entre alterações hemodinâmicas sistêmicas e alterações microcirculatórias num modelo experimental de choque séptico. Os resultados indicam que o uso de dopamina, dobutamina e da associação entre noradrenalina e dobutamina apresentam um efeito de proteção na microcirculação da camada muscular intestinal de ratos submetidos a choque endotoxêmico. / Background: The use of vasoactive drugs to restore arterial blood pressure in patients with septic shock remains a cornerstone of intensive care medicine. However, vasopressors can accentuate the hypoperfusion of the gut during septic shock, allowing bacterial translocation and endotoxemia. In this study, we compared the effects of different vasoactive drugs on intestinal microcirculation and tissue oxygenation, independent of the effects of fluid therapy, in a rat model of endotoxemic shock. Methods: Pentobarbital-anesthetized Wistar Kyoto rats were submitted to endotoxemic shock induced by Escherichia coli lipopolysaccharide (2 mg/kg IV). Arterial blood pressure was normalized by a continuous infusion of different vasoactive drugs, including epinephrine, norepinephrine, phenylephrine, dopamine, dobutamine, or a combination of dobutamine and norepinephrine. The functional capillary density (FCD) of the muscular layer of the small intestine was evaluated by intravital video-microscopy. Mesenteric venous blood gases and lactate concentrations were also analyzed. Results: FCD decreased by approximately 25% to 60% after the IV infusion of epinephrine, norepinephrine, and phenylephrine. Administration of dopamine, dobutamine, and the combination of dobutamine and norepinephrine did not induce significant alterations in gut FCD. In addition, the mesenteric venous lactate concentration increased in the presence of phenylephrine and showed a tendency to increase after the administration of epinephrine and norepinephrine, whereas there was no observable increase after the administration of dopamine, dobutamine, and the combination of dobutamine with norepinephrine. Conclusion: This study confirms dissociation of the systemic hemodynamic and microvascular alterations in an experimental model of septic shock. Moreover, the results indicate that the use of dopamine, dobutamine, and dobutamine in combination with norepinephrine yields a protective effect on the microcirculation of the intestinal muscular layer in endotoxemic rats.
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