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This thesis presents the results of a research program examining the effects of macro-synthetic fibers on the shear and flexural behaviour of high-strength concrete (HSC) beams subjected to static and blast loads. As part of the study, a series of seventeen fiber-reinforced HSC beams are built and tested under either quasi-static four-point bending or simulated blast loads using a shock-tube. The investigated test parameters include the effects of: macro-synthetic fibers, fiber hybridization, combined use of fibers and stirrups and longitudinal steel ratio and type. The results show that under slowly applied loads, the provision of synthetic fibers improves the shear capacity of the beams by allowing for the development of yield stresses in the longitudinal reinforcement, while the combined use of synthetic fibers and stirrups is found to improve flexural ductility and cracking behaviour. The results also show that the provision of synthetic fibers delays shear failure in beams tested under blast pressures, with improved control of blast-induced displacements and increased damage tolerance in beams designed with combined fibers and stirrups. The study also shows that the use of hybrid fibers was capable of effectively replacing transverse reinforcement under both loading types, allowing for ductile flexural failure. Moreover, the use of synthetic fibers was effective in better controlling crushing and spalling in beams designed with Grade 690 MPa high-strength reinforcement. Furthermore, the results demonstrate that synthetic fibers can possibly be used to relax the stringent detailing required by modern blast codes by increasing the transverse reinforcement hoop spacing without compromising performance. As part of the analytical study, the load-deflection responses (resistance functions) of the beams are predicted using sectional (moment-curvature) analysis, as well as more advanced 2D finite element modelling. Dynamic resistance functions developed using both approaches, and incorporating material strain-rate effects, are then used to conduct non-linear single-degree-of-freedom (SDOF) analyses of the blast-tested beams. In general, the results show that both methods resulted in reasonably accurate predictions of the static and dynamic experimental results.

Introdução: Os músculos da mastigação masseter, temporal, pterigóideo medial e pterigóideo lateral são componentes essenciais do sistema estomatognático. A mastigação decorre da movimentação destes músculos. Além da função fisiológica, os músculos da mastigação estão envolvidos na disfunção temporomandibular (DTM) que é importante causa de dor, sons articulares e função mandibular irregular ou limitada. As DTM representam a maior causa de dor não dental na região orofacial, sendo a causa muscular a mais prevalente. O conhecimento detalhado da composição estrutural e funcional dos músculos da mastigação é fundamental para a compreensão dos mecanismos da DTM muscular. Objetivos: Analisar a distribuição da expressão das isoformas de miosina (rápida e lenta) e, a quantidade de fibras híbridas nos músculos temporal e masseter em material de autópsia da 1a a 9a décadas. Casuística e métodos: Foram estudadas 37 amostras dos músculos temporal e masseter (20 amostras do sexo masculino e 17 do sexo feminino) de autópsias do Serviço de Verificação de Óbitos de São Paulo com intervalo pós-mortem de até 18 horas, de ambos os gêneros e com idades divididas por décadas (1a a 9a décadas). Resultados: Não houve diferença estatística significante na porcentagem de fibras rápidas, lentas e híbridas no músculo masseter e temporal quanto ao gênero, quanto à porcentagem de fibras rápidas e lentas na amostra total e nos grupos de jovens, adultos e idosos. Foi encontrada diferença estatisticamente significante apenas na porcentagem de fibras rápidas do grupo de idosos, onde o masseter apresentou maior número de fibras rápidas. Foi encontrada diferença significante entre os grupos estudados na porcentagem de fibras híbridas no músculo masseter, onde o grupo jovem apresentou mais fibras híbridas do que o adulto e este grupo mais que o grupo idoso. Também houve diferença significante entre os grupos estudados na porcentagem de fibras híbridas no músculo temporal, onde o grupo jovem apresentou mais fibras do que o grupo adulto e idoso. Conclusão: Ao longo das nove décadas a percentagem de fibras lentas foi similar a percentagem de fibras rápidas nos músculos masseter e temporal. Quando a análise foi realizada separadamente comparando-se os músculos masseter e temporal houve diferença estatística (p=0,023*) no grupo idoso com predomínio de fibras rápidas no músculo masseter. Observou-se fibras híbridas presentes desde a primeira década (1 mês de vida) persistindo até a nona década com predomínio no grupo jovem, presença decrescente ao longo das décadas no músculo masseter (p < 0,001*). No músculo temporal observou-se predomínio de fibras híbridas no grupo jovem em relação aos grupos adulto e idoso (p = 0,011*) / Introduction: The masticatory muscles: masseter, temporalis, medial pterygoid and lateral pterygoid are essential components in the estomatognatic system. The mastication occurs through the function of these muscles, which provide direct contact between the upper and inferior arcades. In addition to their fisiologic function, the maticatory muscles are involved in the temporomandibular disfunction (TMD), which is an important cause of the pain, joint sounds and irregular or limited mandibular function .The TMD are seen as a distinct subgroup of reumatologic.and skeletal muscle disorders. They are the main cause of non dental pain in the orofacial area, being the muscular etiology as the most prevalent. The detailed understanding of structural and functional composition of the masticatory muscles is paramount to comprehend TMD due to muscle disorder. Objective: To analyze the muscle fiber type distribution concerning fast and slow myosin expression, and the amount of hybrid fibers in temporalis and masseter muscles in autopsy samples from 1st to 9th decades of age. Casuistics and methods: Tirthy seven temporalis and masseter muscles samples were studied (20 from male and 17 from female) from Serviço de Verificação de Óbitos of São Paulo. The specimens were divided by gender and ages. The samples were collected up to 18 hours post-mortem. Results: The percentage of slow muscle fiber in masseter and temporalis muscles were similar to the percentage of fast muscle fibers, when the samples were analyzed in the totality. However, when they were grouped in three different subgourp of ages: yound, adult and old, elder subjects presented more fast than slow muscle fibers in masseter. There was no significant gender difference in masseter and temporalis muscles concerning fast and slow muscle fiber distribution. Significant difference of hybrid fiber distribution was observed among the young, adult and old groups. Young subjects presented more hybrid fibers than adult, who presented more than elder subjects in masseter. In temporalis, hybrid fibers were more observed within young group than adult or elder group. The presence of hybrid fiber was confirmed with the immunostaining of a single muscle fiber. Conclusion: Slow and fast muscle fiber distribution is similar in both masseter and temporalis muscles in both gender subjects along the nine decades of age. However, when the samples was grouped in three subgroup of ages, fast muscle fibers significantly predominate (p=0.023) in masseter among the old group. Hybrid fibers were observed through out the first to nineth decade of age. The frequency of hybrid fibers decreased significantly (p<0.001) with aging in masseter. In contrast, hybrid fibers were more observed among young than adult or old groups (p=0.011) in temporalis

Introdução: Os músculos da mastigação masseter, temporal, pterigóideo medial e pterigóideo lateral são componentes essenciais do sistema estomatognático. A mastigação decorre da movimentação destes músculos. Além da função fisiológica, os músculos da mastigação estão envolvidos na disfunção temporomandibular (DTM) que é importante causa de dor, sons articulares e função mandibular irregular ou limitada. As DTM representam a maior causa de dor não dental na região orofacial, sendo a causa muscular a mais prevalente. O conhecimento detalhado da composição estrutural e funcional dos músculos da mastigação é fundamental para a compreensão dos mecanismos da DTM muscular. Objetivos: Analisar a distribuição da expressão das isoformas de miosina (rápida e lenta) e, a quantidade de fibras híbridas nos músculos temporal e masseter em material de autópsia da 1a a 9a décadas. Casuística e métodos: Foram estudadas 37 amostras dos músculos temporal e masseter (20 amostras do sexo masculino e 17 do sexo feminino) de autópsias do Serviço de Verificação de Óbitos de São Paulo com intervalo pós-mortem de até 18 horas, de ambos os gêneros e com idades divididas por décadas (1a a 9a décadas). Resultados: Não houve diferença estatística significante na porcentagem de fibras rápidas, lentas e híbridas no músculo masseter e temporal quanto ao gênero, quanto à porcentagem de fibras rápidas e lentas na amostra total e nos grupos de jovens, adultos e idosos. Foi encontrada diferença estatisticamente significante apenas na porcentagem de fibras rápidas do grupo de idosos, onde o masseter apresentou maior número de fibras rápidas. Foi encontrada diferença significante entre os grupos estudados na porcentagem de fibras híbridas no músculo masseter, onde o grupo jovem apresentou mais fibras híbridas do que o adulto e este grupo mais que o grupo idoso. Também houve diferença significante entre os grupos estudados na porcentagem de fibras híbridas no músculo temporal, onde o grupo jovem apresentou mais fibras do que o grupo adulto e idoso. Conclusão: Ao longo das nove décadas a percentagem de fibras lentas foi similar a percentagem de fibras rápidas nos músculos masseter e temporal. Quando a análise foi realizada separadamente comparando-se os músculos masseter e temporal houve diferença estatística (p=0,023*) no grupo idoso com predomínio de fibras rápidas no músculo masseter. Observou-se fibras híbridas presentes desde a primeira década (1 mês de vida) persistindo até a nona década com predomínio no grupo jovem, presença decrescente ao longo das décadas no músculo masseter (p < 0,001*). No músculo temporal observou-se predomínio de fibras híbridas no grupo jovem em relação aos grupos adulto e idoso (p = 0,011*) / Introduction: The masticatory muscles: masseter, temporalis, medial pterygoid and lateral pterygoid are essential components in the estomatognatic system. The mastication occurs through the function of these muscles, which provide direct contact between the upper and inferior arcades. In addition to their fisiologic function, the maticatory muscles are involved in the temporomandibular disfunction (TMD), which is an important cause of the pain, joint sounds and irregular or limited mandibular function .The TMD are seen as a distinct subgroup of reumatologic.and skeletal muscle disorders. They are the main cause of non dental pain in the orofacial area, being the muscular etiology as the most prevalent. The detailed understanding of structural and functional composition of the masticatory muscles is paramount to comprehend TMD due to muscle disorder. Objective: To analyze the muscle fiber type distribution concerning fast and slow myosin expression, and the amount of hybrid fibers in temporalis and masseter muscles in autopsy samples from 1st to 9th decades of age. Casuistics and methods: Tirthy seven temporalis and masseter muscles samples were studied (20 from male and 17 from female) from Serviço de Verificação de Óbitos of São Paulo. The specimens were divided by gender and ages. The samples were collected up to 18 hours post-mortem. Results: The percentage of slow muscle fiber in masseter and temporalis muscles were similar to the percentage of fast muscle fibers, when the samples were analyzed in the totality. However, when they were grouped in three different subgourp of ages: yound, adult and old, elder subjects presented more fast than slow muscle fibers in masseter. There was no significant gender difference in masseter and temporalis muscles concerning fast and slow muscle fiber distribution. Significant difference of hybrid fiber distribution was observed among the young, adult and old groups. Young subjects presented more hybrid fibers than adult, who presented more than elder subjects in masseter. In temporalis, hybrid fibers were more observed within young group than adult or elder group. The presence of hybrid fiber was confirmed with the immunostaining of a single muscle fiber. Conclusion: Slow and fast muscle fiber distribution is similar in both masseter and temporalis muscles in both gender subjects along the nine decades of age. However, when the samples was grouped in three subgroup of ages, fast muscle fibers significantly predominate (p=0.023) in masseter among the old group. Hybrid fibers were observed through out the first to nineth decade of age. The frequency of hybrid fibers decreased significantly (p<0.001) with aging in masseter. In contrast, hybrid fibers were more observed among young than adult or old groups (p=0.011) in temporalis