Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to study the enzymatic hydrolysis of malt bagasse, using mechanical agitation, ultrasonic probe and supercritical CO2. Enzymatic hydrolysis was performed on granular starch. For this, was used a commercial amylolytic complex suitable for this type of hydrolysis, STARGENTM 002. For each technology were studied different variables. The first planning was carried out for the hydrolysis assisted by mechanical agitation and the variables studied were temperature (°C), enzyme concentration (%, m/m) and substrate concentration in the medium (m/m). TRS concentrations were found up to 75.5 g per kg of substrate and all variables had a significant effect on the response. This concentration of TRS was defined as mass yield of the process and this yield was corroborated by a kinetic, developed under the same conditions, with slight increase in temperature (70°C). From this initial planning, the temperature variables (70°C), enzyme concentration (8.2%) and substrate concentration (170 g.L-1) were fixed to carry out the hydrolysis assisted by direct and indirect ultrasound. The variables were investigated in the second planning were amplitude (%) and pulse factor (-) for 2 hours of reaction. With the application of direct sonication, it was possible to achieve 100% efficiency in the starch conversion process. The TRS for the best essay (5) was 370.86 g.kg-1. For indirect sonication TRS concentration at the best condition (run 6) was 162.96 g / kg of substrate. A kinetic assay for the best condition under direct sonication was carried out for 3 hours, confirming that the ultrasound increases the reaction rate resulting in better yields in less time compared to the other techniques. For reactions with supercritical CO2 was studied the influence of the moisture content, temperature and pressure, where the best result among all the reactions was using at pressure 175 bar, 40 °C for temperature and moisture content of 80%, resulting in 104.28 g of TRS per kg of dry pulp. Ultrasound showed better results than other technologies investigated in this study. / Este trabalho teve como objetivo estudar a hidrólise enzimática do bagaço de malte, utilizando agitação mecânica, sonda de ultrassom e CO2 supercrítico. A hidrólise enzimática foi realizada sobre o amido granular. Para tanto, foi utilizado um complexo amilolítico comercial próprio para este tipo de hidrólise, STARGENTM 002. Para cada tecnologia foram estudadas diferentes variáveis. O primeiro planejamento foi realizado para a hidrólise assistida por agitação mecânica e as variáveis estudadas foram temperatura (ºC), concentração de enzima (%, m/m) e concentração de substrato no meio (m/m). Foram encontradas concentrações de ART de até 75,5 g por kg de substrato e todas as variáveis apresentaram efeito significativo sobre a resposta. Essa concentração de ART, foi definida como rendimento mássico do processo e este valor foi corroborado com uma cinética, desenvolvida nas mesmas condições do melhor ensaio, com leve aumento apenas na temperatura (70ºC), e indicou valor concernente ao anterior além de provar que o tempo de 4 horas de hidrólise foi suficiente. A partir deste primeiro planejamento, as variáveis temperatura (70°C), concentração de enzima (8,2%) e concentração de substrato (170 g.L-1) foram fixadas para a realização da hidrólise assistida por ultrassom, de forma direta e indireta. As variáveis investigadas neste segundo planejamento foram amplitude (%) e fator de pulso (-) durante 2 horas de reação. Com aplicação de sonicação direta, foi possível alcançar 100% de eficiência no processo de conversão do amido. A resposta encontrada para o melhor ensaio (5) foi de 370,86 g.kg-1. Já com aplicação de sonicação indireta, a eficiência do processo caiu pela metade e o melhor resultado foi para o ensaio de número 6, com concentração de 162,96 g ART/ kg de substrato. Uma cinética para o melhor ensaio de sonicação direta foi desenvolvida durante 3 horas, atestando que o ultrassom aumenta a velocidade da reação resultando no melhor rendimento em menor tempo comparado às outras técnicas. Para as reações com CO2 supercrítico, foi estudada a influência da umidade, da temperatura e pressão, onde o melhor resultado obtido, entre todas as reações, foi com a utilização de pressão de 175 bar, temperatura de 40ºC e 80% de água adicionada ao bagaço, resultando em 104,28 g de ART por kg de bagaço seco. Esse valor corresponde a 11,53% de eficiência da reação de hidrólise do amido em açúcares redutores totais. De um modo geral, os processos obtiveram um bom desempenho na obtenção de açúcares fermentescíveis, destacando-se o ultrassom em relação as demais tecnologias testadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-01-30Bitstream added on 2014-06-13T19:04:50Z : No. of bitstreams: 1 brito_lf_dr_jabo.pdf: 1108537 bytes, checksum: 980659ce6ae61be1c376f0ca8bf81d20 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A variação espacial e temporal da emissão de CO2 do solo é influenciada por atributos do solo relacionados à produção e ao transporte do gás soloatmosfera. Entretanto, ainda são escassos estudos visando compreender o efeito da topografia sobre a variabilidade da emissão de CO2 do solo, especialmente em área de conversão para o sistema de colheita da cana-de-açúcar mecanizada sem queima. Este trabalho tem como objetivo estudar as variações da emissão de CO2 do solo, em área cultivada com cana-de-açúcar, com histórico de colheita mecanizada sem queima, sob diferentes formas do relevo e posições na encosta. Foram selecionadas uma área situada numa superfície côncava (CONC) e outras duas em posições contrastantes numa superfície linear (encosta superior – ESUP e encosta inferior – EINF). Foram conduzidas avaliações da emissão de CO2 e de atributos do solo, nas três áreas, em duas situações distintas: (1) em 2004, um mês após plantio da cana-de-açúcar, foram conduzidas avaliações em pontos aleatórios em cada uma das três áreas, num mesmo dia, sendo a emissão de CO2, temperatura e umidade do solo avaliados ao longo de 7 meses e, (2) em 2005, um mês após o corte mecanizado da cana-de-açúcar crua, foi caracterizada a variabilidade espacial da emissão de CO2 e demais atributos do solo, por meio da semivariância, nas mesmas posições topográficas. A emissão total de CO2 no período de 7 meses de estudo em 2004 foi 19,26, 23,03 e 22,29 Mg CO2 ha-1 nas áreas CONC, ESUP e EINF, respectivamente. A variação temporal da emissão foi explicada por uma relação exponencial com temperatura, e uma relação linear com umidade do solo. O valor de 10 Q , calculado para as posições CONC, ESUP e EINF, foi de 1,98 (±0,34), 1,81 (±0,49) e 1,71 (±0,31). O efeito da forma do relevo e da posição topográfica sobre a variação da emissão de CO2 do... / The spatial and temporal variation of soil CO2 emission is influenced by several soil attributes related to CO2 production and gas transport from soil to atmosphere. However, few studies aiming to understand the effect of topography on the variability of CO2 emissions exist, especially on the sugarcane harvest system without prior burning. The objective of this work was to study the spatial and temporal changes of the soil CO2 emission in an area cultivated with sugar cane, having a mechanized crop system, under different relief forms and slope positions. In a landscape it was selected one area located in a concave form (CONC) and two others located at superior (ESUP) and inferior (EINF) positions in a linear form. It was conducted measurements of soil CO2 emission and soil attributes at the three different locations in two different situations: (1) in 2004, one month after sugarcane plantation, measurements were conducted with randomized repetitions for each area in each sampling day, and soil CO2 emission, soil temperature and soil moisture were also monitored during a period of 7 months, and (2) in 2005, one month after sugarcane harvesting without burning, the spatial variability of soil CO2 emission and soil attributes were characterized by the semivariance in the same topographic positions. Total soil CO2 emission during this period was 19,26, 23,03 e 22,29 Mg CO2 ha-1 for CONC, ESUP e EINF areas, respectively. Temporal variability of soil CO2 emission was explained by an exponential function with soil temperature and a linear function with soil moisture. The 10 Q values were 1.98 (±0.34), 1.81 (±0.49) and 1.71 (±0.31) for CONC, ESUP and EINF, respectively. The effect of relief form and topographic position on soil CO2 emission variation was dependent on the time of measurement. Bulk density, macroporosity, penetration resistance, aggregation and oxidizable organic ...(Comlete abstract, click electronic access below)

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Extratos, óleos essenciais e compostos químicos isolados de origem vegetal têm sido cada vez mais utilizados, não só como matéria-prima para indústrias de diversos ramos, mas também como alternativa no tratamento de problemas da saúde pela população em geral. Considerando a expressiva importância de produção destas substâncias com qualidade elevada e preço acessível, o presente trabalho teve como objetivo a análise técnica e econômica na obtenção de compostos bioativos a partir das espécies vegetais Artemisia annua e Varronia curassavica. Visando selecionar e testar três tecnologias de extração ambientalmente sustentáveis, dióxido de carbono supercrítico, maceração a frio com o solvente etanol e destilação com arraste a vapor, um protocolo de alto rendimento e baixo custo para obtenção de compostos bioativos de plantas foi proposto. Para a extração com dióxido de carbono supercrítico foi realizada a investigação da influência da temperatura, pressão e volume de cossolvente (etanol) no rendimento de extração e pureza dos extratos. Três experimentos com delineamento inteiramente casualizado em arranjo fatorial foram realizados. Para o experimento com A. annua foram testadas 3 temperaturas (40/50/60 ºC), 3 pressões (200/250/300 bar) e 3 níveis de cossolvente (0/15/25%); e para V. curassavica 2 temperaturas (40/60 ºC), 5 pressões (100/150/200/250/300 bar) e extração fracionada. As extrações com destilação por arraste a vapor foram conduzidas à pressão ambiente por 3 - 4 h. E a maceração a frio com etanol foi realizada em série, a pressão ambiente por 6 h, condições estas as ótimas referenciadas. Ao fim dos experimentos os rendimentos e pureza dos extratos e óleo essencial foram comparados e utilizados para a implementação de indústrias de produção de biocompostos utilizando as tecnologias testadas. Por meio de pesquisa de custos envolvidos na implementação do projeto, uso de planilhas no Microsoft Office Excel, do Software SuperPro Designer® e do Aplicativo Web $AVEPI, foi possível estimar os Custos de Produção e Manutenção, Capital Fixo Direto, e, na sequencia simular computacionalmente os cenários econômicos, gerando os indicadores de viabilidade e riscos de implantação das indústrias de extração de artemisinina à partir de A. annua, e óleo essencial à partir de V. curassavica. Observou-se que a extração de artemisinina com dióxido de carbono supercrítico obteve menores rendimentos de extrato que a extração com etanol, porém com maior pureza do composto alvo e custos menores de produção. Na produção de óleo essencial de V. curassavica a extração com dióxido de carbono supercrítico alcançou os mesmos rendimentos e pureza obtidos por destilação com arraste a vapor. No cenário estudado os custos de operação e manutenção da produção de extratos com etanol, dióxido de carbono supercrítico, para A. annua, e dióxido de carbono supercrítico para V. curassavica, revelaram ser maiores que o preço de revenda dos extratos. Para a planta A. annua tais resultados foram atribuídos aos altos custos da matéria-prima, e para V. curassavica aos baixos rendimentos de extrato. O projeto de investimento utilizando destilação com arraste a vapor para obtenção de óleo essencial de V. curassavica mostrou ser promissor devido à alta rentabilidade e baixo risco associado nos senários previstos. / Extracts, essential oils and isolated chemical compounds of vegetable origin have been increasingly used, not only as raw material for industries of different branches, but also as an alternative in the treatment of health problems by the population in general. Considering the expressive importance of producing these substances with high quality and affordable price, the present work had the objective of the technical and economic analysis in obtaining bioactive compounds from the plant species Artemisia annua and Varronia curassavica. Aiming to select and test three environmentally sustainable extraction technologies, supercritical carbon dioxide, cold maceration with the ethanol and steam distillation, a protocol of high yield and low cost to obtain bioactive compounds of plants was proposed. For the supercritical carbon dioxide extraction, the influence of temperature, pressure and volume of cosolvent (ethanol) on the extraction yield and purity of the extracts was investigated. Three experiments with a completely randomized design in factorial arrangement were performed. For the A. annua, three temperatures (40/50/60 ºC), 3 pressures (200/250/300 bar) and 3 levels of cosolvents (0/15/25%) were tested; and for V. curassavica 2 temperatures (40/60 ºC), 5 pressures (100/150/200/250/300 bar) and fractional extraction. The extractions with steam distillation were conducted at ambient pressure for 3 - 4 h, and cold maceration with ethanol was carried out in series, at ambient pressure for 6 h, conditions being the best referenced. At the end of the experiments the yields and purity of the extracts and essential oil were compared and used for the implementation of industries of biocomposites production using the technologies tested. Through the research of costs involved in the project implementation and the use of spreadsheets in Microsoft Office Excel, it was calculated the Costs of Production and Maintenance and Direct Fixed Capital; on the sequence, using the Software SuperPro Designer® and the Web Application $AVEPI, the computational simulations were conducted generating the economic indicators on the feasibility and risks of implantation of the industries of extraction of artemisinin from A. annua, and essential oil from V. curassavica. It was observed that the extraction of artemisinin with supercritical carbon dioxide obtained lower yields of extract than the extraction with ethanol, but with higher purity of the target compound and lower costs of production. In the production of essential oil of V. curassavica the extraction with supercritical carbon dioxide reached the same yields and purity obtained by steam distillation. In the scenario studied the costs of operation and maintenance of the production of extracts with ethanol, supercritical carbon dioxide for A. annua, and supercritical carbon dioxide for V. curassavica, were shown to be greater than the revenue price of the extracts. For the A. annua plant, these results were attributed to the high costs of the raw material, and to V. curassavica the low yields of the extract. The investment project using steam distillation for the obtaining of V. curassavica essential oil showed to be promising due to the high profitability and low risk associated in the expected scenarios.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:53:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1008368 bytes, checksum: 5118654c44cc454b278b6c83f243c20f (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In Brazil, eucalyptus is planted in regions with different climate and soil conditions, which affect harvest residue decomposition and the rate of carbon transference fromresidues (Cres) to the soil, hence influencing soil organic matter (SOM) content. SOM is considered one of the most important indicators of soil quality and forest production sustainability. Debarking the trunk of the tree during forest harvesting contributes to increase the amount of residues left in the site, but it may impair residues decomposition due to the large C:N ratio of the material. However, very little is known about bark influence on eucalypt residue decomposition and its role on SOM formation under the Brazilian conditions. It is a common practice the use of low rates of N fertilizers in eucalypt plantations in Brazil, which would contribute to slower microbial activity in the decomposition process. Leaving the residues on the surface without incorporating them into the soil would also help to limit Cres to SOM. Hence, this study has the objective to determine the influence of leaving on soil surface eucalypt bark and slash in site after harvesting operations as wells as the effect of nitrogen fertilizer addition on the rates of residue decomposition and Cres to the SOM, and how climate and soil characteristics affect these processes. The experiment was installed in four sites (Eunápolis, Aracruz, Virginópolis and Belo Oriente) belonging to the Atlantic Forest biome and six (João Pinheiro, Três Marias, Curvelo, Itamarandiba e Luiz Antônio) belonging to the Cerrado (savanah type of vegetation), all varying in climate and soil characteristics. In each site the 12 treatments (3 slash handling systems, i.e., complete removal, left in the site with trunk debarking or not; 2 slash disposal systems, i.e., left on soil surface or incorporated into the soil; and 2 rates of N, i.e., zero or 200 kg ha-1) were laid out in random blocks with 4 replications. The remaining dry matter was quantified at 0, 3, 6, 12 and 36 months later, and estimated the decomposition constant (k) and half life time (t0,5) of the residues. Residue Ct to SOM was assessed 12 months after starting the trial, by soil physical fractionation to separate particulate organic matter (POM) and organic matter associated to soil minerals (MAM). The influence of climate and soil characteristics on t0,5 and Cres was estimated by linear multiple regression. Residue incorporation into the soil favored both the decomposition and Cres. Decomposition was enhanced by debarking but less Cres was detected. Nitrogen addition had little effect on the residues decomposition rate and SOM stabilization. Residues t0,5 was shorter in sites with higher rainfall regimes and mean annual temperatures and residues incorporation, mainly in sandy soils. The mean residue t0,5 was 1.28 year. Cres is reduced with increasing mean temperature and soil acidity and enhanced by increased clay content and deficit of C saturation of the soil. In average, the rate of C recovering was 15 % from the decomposed residues, in 12 months. / No Brasil as plantações de eucalipto são estabelecidas em regiões com diferentes condições edafoclimáticas que afetam a decomposição de resíduos da colheita e a transferência de C (Cres) deste material para a matéria orgânica do solo (MOS), que é considerada um dos principais indicadores da qualidade do solo e sustentabilidade da produção. Nestas plantações, o descascamento das árvores no campo proporciona maior aporte de compostos recalcitrantes e maior relação C:N dos resíduos, embora pouco se sabe sobre a influência da presença da casca na decomposição deste material e formação da MOS. Além disso, as baixas doses de N aplicadas nestas plantações e a manutenção dos resíduos na superfície do solo podem limitar a sua decomposição e Cres estabilizado na MOS e, por isso, a aplicação de N e incorporação deste material ao solo poderiam acelerar sua taxa de decomposição e favorecer a transferência de C para o solo. Os principais objetivos do presente estudo foram determinar a influência da manutenção da casca, da aplicação de N e da incorporação dos resíduos para a decomposição e transferência de C para a MOS. Além disso, objetivou-se determinar os principais fatores edafoclimáticos que controlam estes processos em condições de campo. Os experimentos foram instalados em áreas de Mata Atlântica, nos municípios de Eunápolis (BA), Aracruz (ES), Virginópolis (MG), Belo Oriente (MG) e áreas de Cerrado, nos municípios de João Pinheiro (MG), Três Marias (MG), Curvelo (MG), Itamarandiba (MG), Vazante (MG) e em Luiz Antônio (SP). Foi utilizado o delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições. Em cada local o experimento consistiu de 12 tratamentos em esquema fatorial completo 3 X 2 X 2, incluindo os fatores resíduos da colheita de eucalipto (remoção e manutenção de resíduos sem e com casca), manejo dos resíduos (superficial e incorporados) e aplicação de N (0 e 200 kg ha-1). Para o referido estudo foi avaliada a massa de matéria seca remanescente após 0, 3, 6, 12 e 36 meses, estimados a taxa de decomposição (k) e os valores de tempo de meia-vida (t0,5) dos resíduos de eucalipto. A transferência de C deste material para a MOS foi avaliada após 12 meses, por meio do fracionamento físico do solo para a separação da matéria orgânica particulada (MOP) e associada aos minerais (MAM). A influência das variáveis climáticas e propriedades do solo sobre o t0,5 e Cres para o solo foi determinada por regressão linear múltipla. A incorporação dos resíduos favorece tanto a decomposição quanto a transferência de C dos resíduos para o solo. A partir da manutenção da casca a decomposição dos resíduos é acelerada e relativamente ocorre menor recuperação de C no solo. Tanto a decomposição quanto a estabilização da MOS são pouco influenciadas pela aplicação de N. O t0,5 dos resíduos de eucalipto é reduzido quando ocorrem maiores volumes de precipitação, temperaturas mais elevadas e incorporação dos resíduos, principalmente em solos arenosos. Em média, o t0,5 dos resíduos de eucalipto foi de 1,28 anos. A Cres para o solo é reduzida pelo aumento da temperatura e redução da acidez do solo e favorecida por maiores teores de argila e déficit de saturação de C. Em média, a taxa de recuperação de C dos resíduos no solo em 12 doze meses foi de 15 % do total decomposto.

CAPES / A ventilação mecânica invasiva (VMI) corresponde a uma das intervenções mais comuns dentro das Unidades de Terapia Intensiva. Durante o período de internação, aproximadamente 30% dos pacientes experimentam dificuldades na remoção do suporte ventilatório, necessitando de VMI por um período prolongado. Atualmente, a decisão de extubar os pacientes é tomada com base na experiência clínica da equipe médica e em critérios pouco objetivos, o que torna a remoção da VMI uma ação de tentativa e erro. A análise da pressão final de dióxido de carbono expirado (PetCO2) através da capnografia é um método contínuo, não invasivo e permite avaliar a ventilação pulmonar durante todo o ciclo respiratório. Mesmo havendo numerosas indicações da necessidade de mensuração da PetCO2, o capnógrafo não é utilizado durante o processo de desmame da VMI. Assim, o objetivo principal deste estudo foi analisar de forma quantitativa a PetCO2 e os índices extraídos do capnograma em pacientes recém-nascidos e pediátricos, como índice preditivo de sucesso na extubação da VMI no período pós-operatório de cirurgia cardíaca. Inicialmente, o desempenho do capnógrafo, utilizado neste trabalho, foi comparado com outros dois equipamentos de capnografia comercializados e obteve: altos índices de correlação (r = 0,994 e 0,975; p < 0,001), e uma média de diferença obtida no teste de Bland-Altman de -0,56 e -1 mmHg, comprovando a sua aplicação com segurança e acurácia. Na segunda etapa, a amostra composta de 254 pacientes foi avaliada durante a pré e pós-extubação da VMI. Houve sucesso na extubação em 70,47% (179) e falha em 29,53% (75), sendo necessário retornar o paciente à prótese ventilatória dentro de um período de 48 horas após a extubação. Comparando-se o grupo de pacientes em que houve sucesso com o grupo em que houve falha, foi encontrada diferença estatística significativa (p < 0,001) quanto à idade (15,51 versus 3,16 meses), peso (8,17 versus 4,5 kg) e tempo de ventilação mecânica (2,34 versus 6,3 dias). Em relação aos parâmetros ventilatórios, não houve diferença significativa para os valores de PetCO2 e pressão arterial de dióxido de carbono (PaCO2) entre os dois grupos (sucesso e falha). A análise de Receiver Operating Characteristic (ROC) mostrou que os valores de PaCO2 e PetCO2 apresentaram uma baixa sensibilidade e especificidade para predizer a falha na extubação. No entanto, o índice P(a-et)CO2 apresentou diferença significativa entre os grupos sucesso e falha da extubação (0,42 versus 1,27 mmHg, p < 0,001) no período pré-extubação e apresentou uma área sob a curva (area under curve – AUC) de 0,707, que indica um desempenho aceitável para discriminar o desfecho na extubação. Além disso, oito índices extraídos do capnograma apresentaram diferença significativa entre ambos os grupos (p < 0,001), valores de AUC superiores a 0,8 e uma alta sensibilidade e especificidade para predizer a falha na extubação, indicando uma excelente discriminação entre os grupos com elevada significância clínica, sendo eles: tempo expiratório, tempo total do ciclo respiratório, slope 1, slope 2, slope ratio, ângulo α, ângulo ascendente e de inclinação. O estudo mostrou que a análise dos parâmetros ventilatórios é relevante no processo de retirada do paciente da prótese ventilatória, aumentando a segurança da equipe interprofissional quanto à decisão de extubar ou não um paciente. / Invasive mechanical ventilation (IMV) corresponds to one of the most common intervention in the intensive care unit; approximately 30% of hospitalized patients have difficulty in the removal of ventilatory support requiring IMV for a prolonged period. Currently, the decision to extubate patients is based on clinical experience of the medical staff and in poor criteria, which makes the decision for IMV remotion harder. The analysis of end-tidal carbon dioxide pressure (PetCO2) by capnography is a continuous method, noninvasive and capable to evaluate the ventilation during the entire respiratory period. Although there are numerous indications to measure the PetCO2, the capnograph is not used during the process of weaning from IMV. Thus, the main objective of this study was to examine quantitatively PetCO2 and indexes extracted from the capnogram in neonates and pediatric patients, as a predictor of successful extubation of IMV in the postoperative period of cardiac surgery. Initially, the capnograph was compared to other commercialized equipment and it showed high levels of correlation (r2 = 0.9872 and 0.9513, p < 0.001), and a mean difference obtained by Bland- Altman test close to zero (-0.56 and -1 mmHg), demonstrating its reliability and accuracy application. In the second phase, a sample consisted of 254 patients were evaluated during the pre and pos-extubation from IMV. There were weaning success in 70.47% (179) and failure in 29.53% (75), being necessary return the patient to ventilatory prosthesis before 48 hours after extubation. Comparing the successful group with the group of patients who have failed, a significant statistically difference (p < 0.001) was found for age (15.51 versus 3.16 months), weight (8.17 versus 4.5 kg) and duration of mechanical ventilation (2.34 versus 6.3 days). Considering ventilatory parameters, no significant difference was observed in the values of PetCO2 and arterial carbon dioxide pressure (PaCO2) between the two groups (success and failure). The Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis showed that the mean values of PaCO2 and PetCO2 had low sensitivity and specificity to predict extubation failure. However, P(a-et)CO2 showed a significant difference between the success and failure group of extubation (0.42 versus 1.27 mmHg; p < 0.001) in the pre-extubation period; and it presented area under curve (AUC) of 0.707 which indicates acceptable performance to discriminate the extubation outcome. Furthermore, eight indexes extracted from capnogram presented significant difference between groups (p < 0.001), AUC values greater than 0.8 and high sensitivity and specificity to predict extubation failure, indicating excellent discrimination between groups with high clinical significance, these were: expiratory time, respiratory cycle total time, slope 1, slope 2, slope ratio, α angle, ascending angle and inclination angle. The study has shown that the analysis of ventilatory parameters is relevant in the process of removing the patient from IMV, increasing the safety for the multidisciplinary team on the decision to extubate a patient.

CAPES / A ventilação mecânica invasiva (VMI) corresponde a uma das intervenções mais comuns dentro das Unidades de Terapia Intensiva. Durante o período de internação, aproximadamente 30% dos pacientes experimentam dificuldades na remoção do suporte ventilatório, necessitando de VMI por um período prolongado. Atualmente, a decisão de extubar os pacientes é tomada com base na experiência clínica da equipe médica e em critérios pouco objetivos, o que torna a remoção da VMI uma ação de tentativa e erro. A análise da pressão final de dióxido de carbono expirado (PetCO2) através da capnografia é um método contínuo, não invasivo e permite avaliar a ventilação pulmonar durante todo o ciclo respiratório. Mesmo havendo numerosas indicações da necessidade de mensuração da PetCO2, o capnógrafo não é utilizado durante o processo de desmame da VMI. Assim, o objetivo principal deste estudo foi analisar de forma quantitativa a PetCO2 e os índices extraídos do capnograma em pacientes recém-nascidos e pediátricos, como índice preditivo de sucesso na extubação da VMI no período pós-operatório de cirurgia cardíaca. Inicialmente, o desempenho do capnógrafo, utilizado neste trabalho, foi comparado com outros dois equipamentos de capnografia comercializados e obteve: altos índices de correlação (r = 0,994 e 0,975; p < 0,001), e uma média de diferença obtida no teste de Bland-Altman de -0,56 e -1 mmHg, comprovando a sua aplicação com segurança e acurácia. Na segunda etapa, a amostra composta de 254 pacientes foi avaliada durante a pré e pós-extubação da VMI. Houve sucesso na extubação em 70,47% (179) e falha em 29,53% (75), sendo necessário retornar o paciente à prótese ventilatória dentro de um período de 48 horas após a extubação. Comparando-se o grupo de pacientes em que houve sucesso com o grupo em que houve falha, foi encontrada diferença estatística significativa (p < 0,001) quanto à idade (15,51 versus 3,16 meses), peso (8,17 versus 4,5 kg) e tempo de ventilação mecânica (2,34 versus 6,3 dias). Em relação aos parâmetros ventilatórios, não houve diferença significativa para os valores de PetCO2 e pressão arterial de dióxido de carbono (PaCO2) entre os dois grupos (sucesso e falha). A análise de Receiver Operating Characteristic (ROC) mostrou que os valores de PaCO2 e PetCO2 apresentaram uma baixa sensibilidade e especificidade para predizer a falha na extubação. No entanto, o índice P(a-et)CO2 apresentou diferença significativa entre os grupos sucesso e falha da extubação (0,42 versus 1,27 mmHg, p < 0,001) no período pré-extubação e apresentou uma área sob a curva (area under curve – AUC) de 0,707, que indica um desempenho aceitável para discriminar o desfecho na extubação. Além disso, oito índices extraídos do capnograma apresentaram diferença significativa entre ambos os grupos (p < 0,001), valores de AUC superiores a 0,8 e uma alta sensibilidade e especificidade para predizer a falha na extubação, indicando uma excelente discriminação entre os grupos com elevada significância clínica, sendo eles: tempo expiratório, tempo total do ciclo respiratório, slope 1, slope 2, slope ratio, ângulo α, ângulo ascendente e de inclinação. O estudo mostrou que a análise dos parâmetros ventilatórios é relevante no processo de retirada do paciente da prótese ventilatória, aumentando a segurança da equipe interprofissional quanto à decisão de extubar ou não um paciente. / Invasive mechanical ventilation (IMV) corresponds to one of the most common intervention in the intensive care unit; approximately 30% of hospitalized patients have difficulty in the removal of ventilatory support requiring IMV for a prolonged period. Currently, the decision to extubate patients is based on clinical experience of the medical staff and in poor criteria, which makes the decision for IMV remotion harder. The analysis of end-tidal carbon dioxide pressure (PetCO2) by capnography is a continuous method, noninvasive and capable to evaluate the ventilation during the entire respiratory period. Although there are numerous indications to measure the PetCO2, the capnograph is not used during the process of weaning from IMV. Thus, the main objective of this study was to examine quantitatively PetCO2 and indexes extracted from the capnogram in neonates and pediatric patients, as a predictor of successful extubation of IMV in the postoperative period of cardiac surgery. Initially, the capnograph was compared to other commercialized equipment and it showed high levels of correlation (r2 = 0.9872 and 0.9513, p < 0.001), and a mean difference obtained by Bland- Altman test close to zero (-0.56 and -1 mmHg), demonstrating its reliability and accuracy application. In the second phase, a sample consisted of 254 patients were evaluated during the pre and pos-extubation from IMV. There were weaning success in 70.47% (179) and failure in 29.53% (75), being necessary return the patient to ventilatory prosthesis before 48 hours after extubation. Comparing the successful group with the group of patients who have failed, a significant statistically difference (p < 0.001) was found for age (15.51 versus 3.16 months), weight (8.17 versus 4.5 kg) and duration of mechanical ventilation (2.34 versus 6.3 days). Considering ventilatory parameters, no significant difference was observed in the values of PetCO2 and arterial carbon dioxide pressure (PaCO2) between the two groups (success and failure). The Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis showed that the mean values of PaCO2 and PetCO2 had low sensitivity and specificity to predict extubation failure. However, P(a-et)CO2 showed a significant difference between the success and failure group of extubation (0.42 versus 1.27 mmHg; p < 0.001) in the pre-extubation period; and it presented area under curve (AUC) of 0.707 which indicates acceptable performance to discriminate the extubation outcome. Furthermore, eight indexes extracted from capnogram presented significant difference between groups (p < 0.001), AUC values greater than 0.8 and high sensitivity and specificity to predict extubation failure, indicating excellent discrimination between groups with high clinical significance, these were: expiratory time, respiratory cycle total time, slope 1, slope 2, slope ratio, α angle, ascending angle and inclination angle. The study has shown that the analysis of ventilatory parameters is relevant in the process of removing the patient from IMV, increasing the safety for the multidisciplinary team on the decision to extubate a patient.

O aumento da concentração de gases de efeito estufa (GEE) de fontes antropogênicas tem sido visto como uma das principais contribuições para o aquecimento global, ameaçando a vida no planeta. O dióxido de carbono (CO2) é um dos principais GEE e suas fontes geradoras estão relacionadas a processos essenciais à sociedade, como a produção de energia, produtos diversos e transporte. A conversão do CO2 parece ser uma alternativa promissora para reduzir a emissão deste gás na atmosfera. De particular interesse para este estudo, a fotorredução do CO2 a metanol pode contribuir para mitigar o problema dos GEE, gerando um importante insumo da indústria química. Assim, este estudo tem por objetivo utilizar cálculos quanto-mecânicos, como a Teoria do Funcional Densidade, para investigar um caminho para a reação de redução do CO2. A reação de redução do CO2 à ácido fórmico, formaldeído e metanol foi estudada sem a interação com o catalisador e na presença de dióxido de titânio como catalisador. Foi realizada uma comparação de cálculos em diferentes níveis teóricos e diferentes bases, com dados experimentais. Para os cálculos envolvendo o TiO2, foi utilizado o nível B3LYP/6-31G(d,p). Frequências vibracionais também foram calculadas para cada etapa, permitindo a identificação de possíveis estados de transição e estimativa de barreiras de reação (energia potencial). Cálculos de coordenada intrínseca de reação (IRC) foram empregados para confirmar que os estados de transição encontrados, estão relacionados a cada etapa estudada. A comparação da redução do dióxido de carbono a ácido fórmico, com e sem catalisador, mostrou que a presença do dióxido de titânio reduziu em mais de 25,0% a barreira reacional desta etapa

A construção civil é responsável por relevante impacto ao meio ambiente, da extração das materiais-primas até a disposição dos seus resíduos em aterros. A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma ferramenta que possibilita a estimativa dos impactos ambientais potenciais do setor de forma sistemática. A simplificação da ACV, pelo uso de dados secundários e redução do escopo do estudo, facilita sua implementação como ferramenta de promoção da sustentabilidade. O objetivo dessa dissertação é estimar faixas dos cinco principais indicadores do setor de blocos de concreto do mercado brasileiro pela simplificação da ACV: consumo de materiais, energia incorporada, emissão de CO2, água e geração de resíduos. Este estudo foi o piloto do Projeto ACV Modular, iniciativa do Conselho Brasileiro de Construção Sustentável em parceria da Associação Brasileira de Cimento Portland e da Associação Brasileira da Indústria de Blocos de Concreto. O inventário foi desenvolvido com 33 fábricas localizadas em diferentes regiões do Brasil, estas sendo responsáveis por aproximadamente 50% da produção nacional. Os produtos selecionados foram blocos para pavimentação e alvenaria (estruturais e de vedação) considerados mais representativos no mercado. A fronteira do sistema adotada foi do berço ao portão da fábrica. O indicador de consumo de materiais não foi apresentado para garantir a confidencialidade dos dados das empresas, pois o teor de cimento foi dado direto informado no formulário. O indicador de resíduos não pode ser gerado devido a diferentes interpretações adotadas pelos fabricantes ao registrar seus dados. O indicador de água, apesar de incluir todo o consumo informado pela fábrica, apresentou valores muito baixos, alguns próximos a zero. O consumo de cimento, não o teor de clínquer, foi responsável por parcela significativa do CO2 e da energia incorporada do bloco, com participação de 62 a 99% das emissões de CO2. Assim, entre as empresas analisadas, mesmo com igual rota tecnológica, os insumos utilizados, a formulação do concreto, a eficiência de compactação da vibro prensa e o sistema produtivo tiveram maior influência nos indicadores de materiais, energia e CO2. / The civil construction is responsible for significant environmental impact from the extraction of raw materials to the disposal of their waste in landfills. The life cycle assessment (LCA) is a tool that enables the estimative of the potential environmental impacts of a sector systematically. Simplification of LCA, the use of secondary data and reduce the scope of the study, facilitates its implementation as a tool for promoting sustainability. The purpose of this dissertation is to estimate ranges of the five main indicators of the concrete block industry in the Brazilian market by simplifying the LCA: consumption of materials, embodied energy, CO2 emissions, water and waste generation. This study was the pilot of Modular LCA Project, an initiative of the Brazilian Council for Sustainable Construction (CBCS) in partnership with the Brazilian Portland Cement Association (ABCP) and the Brazilian Association of Concrete Blocks Industry (BlocoBrasil). The inventory was raised from 33 factories located in different regions of Brazil, that accounting for approximately 50% of national production. The products selected were paving and masonry blocks considered most representative in the market. The boundary system adopted was from cradle to factory gate. The indicator material consumption has been omitted to ensure the confidentiality of company data, as the cement content was raised directly by the companies. The waste indicator cannot be generated due to different interpretations adopted by companies to register their data. The water indicator, although it includes all the consumption reported by the factory, showed very low values, some near zero. Cement consumption, not the clinker content, accounted for a significant portion of CO2 emission and embodied energy, accounting 62-99% of CO2. Thus, among the analyzed factories, even with the same technological route, the inputs, the concrete formulation, the compression efficiency of vibro press and the production system had a greater influence on indicators of materials, energy and CO2.

INTRODUÇÃO: A criocirurgia (crioablação) percutânea em tecidos ósseos próximos da medula espinhal e sistema nervoso periférico tem sido feita na prática clínica, porém sem estudos experimentais que provem sua segurança e eficácia. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo experimental suíno in vivo de crioablação vertebral guiada por tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC). Um estudo preliminar de morfometria da coluna vertebral suína por imagens de TCFC foi realizado. Um protocolo específico de crioablação foi criado para adaptar a bola de gelo às dimensões da vértebra suína e testado em modelos in vitro, ex vivo e in vivo. MÉTODOS: O comitê institucional de cuidados com os animais aprovou este estudo. Dezesseis parâmetros anatômicos foram medidos em 36 vértebras lombares suínas e comparados às medidas aferidas nas imagens de TCFC e TC multidetectores (TCMD). Três simuladores in vitro / ex vivo foram desenvolvidos para o posicionamento de sensores de temperatura (termopares) em volta de uma sonda de congelamento. As isotermas foram obtidas durante um protocolo duplo de congelamento-descongelamento de 2-8 minutos. Vinte e duas crioablações vertebrais guiadas por TCFC foram realizadas em oito suínos, mediante termometria e dissecção por dióxido de carbono (CO2) no espaço epidural a fim de proteger os nervos. O seguimento clínico foi realizado até seis dias antes da eutanásia. Os dados clínicos e radiológicos foram correlacionados com o estudo histopatológico à microscopia de luz (n=20) ou eletrônica de transmissão (n=2). RESULTADOS: Na avaliação anatômica da coluna lombar suína a TCFC se mostrou um método de imagem comparável à TCMD e ao estudo anatômico, com correlação significativa (p < 0,05) em todas as variáveis, exceto aquelas que incluiu o tecido cartilaginoso dos planaltos vertebrais. As isotermas registradas foram mais frias no modelo ex vivo imerso em gel (-34 °C e -2 °C; -30 °C e 3 °C; -10 °C e 13 °C, respectivamente), do que nos modelos in vitro (-23 °C e 3 °C; -7 °C e 10 °C; 1 °C e 16 °C) ou ex vivo sem gel (-30 °C e 28 °C). No estudo in vivo, a demonstração das sondas de congelamento no corpo vertebral e do CO2 epidural pelas imagens de TCFC foi bem sucedida em todos os procedimentos. A taxa de complicação maior foi de 4,5%. A distância entre a sonda de congelamento e o canal vertebral (Cp-Sc) foi o parâmetro mais eficiente para categorizar as temperaturas do canal vertebral inferiores a 19 °C à análise do modelo de regressão logística (p < 0,004). Nenhum infiltrado inflamatório perineural foi identificado à microscopia de luz. O suíno cujas vertebras foram submetidas a análise ultraestrutural não apresentou déficit neurológico, embora tenha sido evidenciada a ruptura da bainha de mielina em algumas fibras neurais maiores. CONCLUSÕES: A TCFC foi validada como método de imagens para a análise de vértebras suínas. O modelo ex vivo em gel caracterizou melhor a preservação do frio no tecido ósseo. A combinação de um protocolo específico de congelamento associado a medidas de proteção epidural tornou viável e exequível a crioablação vertebral suína guiada por TCFC. A análise ultraestrutural mostrou modificações precoces das fibras nervosas, sem correlação clínica / INTRODUCTION: Percutaneous spine cryosurgery (cryoablation) close to nerves and spinal cord has been performed in the clinical practice, however without experimental studies proving its safety and efficacy. The aim of this work was to develop an experimental swine model of in vivo cone beam computed tomography (CBCT) guided vertebral cryoablation. A preliminary morphometric study of the porcine spine by CBCT imaging was carried out. A specific cryoablation protocol was proposed to adapt the \"ice ball\" to the swine vertebrae dimensions. Subsequently, the protocol was tested in in vitro, ex vivo and in vivo models. METHODS: The institutional animal care committee approved this study. Sixteen anatomical parameters were measured in 36 lumbar swine vertebrae and compared to the same measurements of the CBCT and multidetector CT (MDCT). Three models of in vitro / ex vivo studies were developed for the positioning of thermocouples around the cryoprobe. Isotherms were obtained from measured temperatures for each minute during a 2-8 minutes double freezing-thawing protocol. Twenty -two CBCT-guided vertebral cryoablations were performed in eight pigs. Epidural thermocouples registered the temperatures while carbon dioxide (CO2) was injected in the epidural space to protect nerves. The clinical follow-up was carried out until six days before euthanasia. Clinical and radiologic data were correlated to the histopathology study with light microscopy (n=20) or electron transmission microscopy (n=2). RESULTS: CBCT was proven to be a comparable imaging method to MDCT with significant correlation (p < 0.05) in all variables, except in those including the cartilaginous tissue of the vertebral plateau. The registered isotherms were colder in the ex vivo model embedded in gel (-34 °C and -2 °C; -30 °C and 3 °C; -10 °C and 13 °C, respectively) than in the in vitro model (-23 °C and 3 °C; -7 °C and 10 °C; 1 °C and 16 °C) or the ex vivo model without gel (-30 °C and 28 °C). In the in vivo study the CBCT imaging was well succeeded to demonstrate the cryoprobes inserted in the vertebral body and the epidural CO2 in all procedures. The major complication rate was 4.5%. The distance between the cryoprobe and the spinal canal (Cp-Sc) was the most efficient parameter to categorize the vertebral canal temperatures below 19 °C in the logistic regression model analysis (p < 0.004). Perineural inflammatory infiltrate was not identified in the light microscopy analysis. One swine did not present neurological deficits, although the ultra-structural analysis has evidenced myelin sheath disruption in some large neural fibers. CONCLUSIONS: The CBCT imaging was validated as an imaging method for the swine vertebrae analysis. The ex vivo model embedded in gel featured better the cold preservation in the bone tissue. The combination of a specific freezing protocol associated with epidural protective measures allowed the feasibility of the CBCT-guided vertebral cryoablation in the swine model. The ultra-structural analysis showed early modifications of the nerve fibers

O objetivo do trabalho foi estabelecer as condições ótimas para criação massal de Anagasta kuehniella (Zeller, 1879), definindo a densidade larval por recipiente de criação, associando-a com temperatura e concentração de CO2, produzidos pelo metabolismo larval. Para que este objetivo fosse atingido, foram avaliados: 1) o efeito da temperatura no ciclo evolutivo (ovo-adulto) de A. kuehniella para determinação das suas exigências térmicas; 2) efeito da temperatura nas fases imaturas e nos adultos de A. kuehniella sobre a reprodução, estudando-se o efeito de diferentes temperaturas (na faixa de 18 a 32°C) desde a fase de ovo até a morte dos insetos; efeito de diferentes temperaturas (18 a 32ºC) durante as fases larval e pupal em adultos transferidos para 25°C e o efeito de diferentes temperaturas (18 a 32°C) nos adultos provenientes de imaturos mantidos a 25°C; 3) otimização do número de insetos por recipiente, para criações massais de A. kuehniella, avaliando-se o efeito da densidade de ovos no incremento térmico dos recipientes e na postura, bem como a relação entre incremento térmico x densidade populacional x temperatura de criação na postura de A. kuehniella; 4) produção de dióxido de carbono (CO2) por bandeja de criação de A. kuehniella e o efeito do CO2, na viabilidade do período ovo-adulto e na postura de A. kuehniella. A condição ótima de criação de A. kuehniella foi obtida quando as lagartas no interior das bandejas foram mantidas na temperatura de 25° C. Assim, considerandose o incremento térmico entre 7 e 9°C, gerado pelo metabolismo larval, a temperatura das salas de criação deve ser mantida com temperaturas mais baixas durante o 4° e 5° ínstares do desenvolvimento larval de A. kuehniella. A concentração máxima de CO2, no interior da sala de criação, deve ser inferior a 1.200 ppm, sala esta contendo bandejas com 1 Kg de dieta (97% de farinha de trigo integral e 3% de levedura) inoculadas com 7.200 ovos, pois esta densidade proporcionou uma viabilidade satisfatória do período ovo-adulto (78%), produzindo ainda uma maior quantidade de ovos por bandeja e ovos de A. kuehniella mais pesados. / The objective of this research was to establish the optimum conditions for mass rearing of Anagasta kuehniella (Zeller, 1879), defining the larval density for rearing container, associating it with temperature and concentration of the CO2 produced by the larval metabolism. For this purpose, it was evaluated: 1) the effect of temperature on the life cycle (egg to adult) of A. kuehniella to determine the thermal requirements; 2) effect of temperature in the immature and adults stages of A. kuehniella on reproduction, studying the effect of different temperatures (from 18 to 32°C) from the egg stage until the death of the insects and effect of different temperatures (18 to 32ºC) during the larval and pupal in adults transferred to 25°C and the effect of different temperatures (18 to 32°C) in adults emerging from immature kept at 25°C; 3) optimizing the number of insects per container, for mass rearing of A. kuehniella, evaluating the effect of egg density on temperature increment of containers and oviposition, as well as the relationship between increased temperature X population density X rearing temperature in oviposition of A. kuehniella, 4) carbon dioxide production (CO2) per tray of rearing of A. kuehniella and the effect of CO2 on the viability of the egg-adult and oviposition of A. kuehniella. The optimum condition of rearing A. kuehniella was obtained when the larvae inside the trays were kept at 25°C. Thus, considering the temperature increment between 7 and 9°C, generated by larval metabolism, the temperature in rearing rooms should be kept at lower temperatures during the 4th and 5th instars of the larval development of A. kuehniella. The maximum CO2concentration inside the rearing room should be lower than 1,200 ppm, this room containing trays with 1 kg of diet (97% of whole wheat flour and 3% of yeast) inoculated with 7,200 eggs, as this density provided satisfactory feasibility in the egg-adult period (78%), producing an even greater number of eggs per tray and heavier eggs of A. kuehniella.