Enquanto a toxidez de manganês (Mn) pode ser um problema comum nas regiões tropicais com predominância de solos ácidos, a deficiência deste nutriente, relatada em diversas espécies vegetais, tem sido atribuída principalmente ao uso excessivo de calcário. O estudo foi desenvolvido em casa-de-vegetação e teve como objetivo avaliar as causas de maior tolerância à toxidez de manganês e susceptibilidade à deficiência. Os cultivares de soja [Glycine max (L.) Merrill] Santa Rosa, IAC-15 e IAC-Foscarin 31 foram desenvolvidos em solução nutritiva (pH 4,97) com cinco níveis de Mn (0,5; 1,0; 2,0; 4,0 e 10,0 µmol/L), nos experimentos de eficiência de absorção e de uso (experimento 1), enquanto que para o estudo de tolerância ao excesso (experimento 2), as doses foram de 2,0; 100,0; 150,0; 200,0 e 250,0 µmol/L. Para as observações de anatomia e ultraestrutura (experimento 3), foram utilizadas três concentrações de Mn na solução nutritiva: 0,5; 2,0 (controle) e 200,0 µmol/L. O delineamento estatístico foi o de blocos completos ao acaso em esquema fatorial 5x3 (cinco doses de Mn e três cultivares), com três repetições. No experimento 1, os sintomas visuais de deficiência manifestaram-se, nos três cultivares, a partir do décimo dia após o início dos tratamentos, no estádio V3. Na condição do fornecimento das duas mais baixas doses, tanto as folhas inferiores quanto as superiores exibiram os sintomas de carência. As faixas de valores de concentração de Mn no tecido associadas à deficiência variaram entre 9 a 16 mg/kg nas folhas superiores e entre 15 a 26 mg/kg nas folhas inferiores. Ocorreu interação significativa entre as doses de Mn e os cultivares de soja para as produções de massa seca da parte aérea, de raízes e total. Para a produção de grãos e pericarpos constatou-se significância para as doses de Mn somente para IAC-15 e Santa Rosa. O cultivar IAC-Foscarin 31 não apresentou resposta às doses de Mn fornecidas, porém, mostrou-se eficiente na utilização de Mn para a produção de grãos. Os índices de eficiência de produção de grãos (IEP) calculados para IAC-Foscarin 31 (Mn-eficiente IEP>1,0), IAC-15 e Santa Rosa (Mn-pouco eficiente 0,5<IEP<1,0) foram, respectivamente, de 1,41; 0,78 e 0,66. Apesar do menor comprimento e superfície total de raízes produzidos pelo cultivar IAC-Foscarin 31, na condição de baixo suprimento de Mn, o acúmulo de Mn nas raízes, nos grãos e nas plantas foi superior ao dos demais cultivares. Os cultivares apresentaram comportamentos distintos na absorção de Mn, sendo o IAC-Foscarin 31 o mais eficiente na absorção (maior Vmax e menores valores de Km e Cmin) e o Santa Rosa o menos eficiente (menor valor de Vmax e maiores valores de Km e Cmin). No experimento 2, os cultivares IAC-15 e Santa Rosa exibiram sintomas visuais de toxidez de Mn. Os teores de Mn nas folhas associados ao excesso foram de 1.000,0 mg/kg. Entretanto, o IAC-15 apresentou maior produção de grãos e de massa seca da parte aérea, acompanhado pelo IAC-Foscarin 31 (intermediário) e o Santa Rosa (menor produção). O maior comprimento total de raízes, as maiores produções de massa seca de raízes e acúmulo de Mn neste tecido conferiram ao IAC-Foscarin 31 maior tolerância ao excesso de Mn na solução. A taxa de crescimento absoluto do sistema radicular, no início do desenvolvimento das plantas, pode conferir maior eficiência de absorção e maior tolerância ao excesso do elemento. As quantidades de Mn absorvidas no simplasto e apoplasto variaram entre os cultivares. A organização das células do mesófilo foliar (células parenquimáticas), do córtex radicular e das ultraestruturas celulares, como os cloroplastos, grãos de amido e glóbulos de lipídios é afetada pelas desordens nutricionais em Mn, principalmente, no cultivar IAC-15 e Santa Rosa. Há evidencias nas diferenças genotípicas entre os cultivares e que vários mecanismos atuam conjuntamente tanto na eficiência de absorção do Mn, em condição de baixa disponibilidade no substrato, quanto na capacidade de tolerar níveis excessivos do metal. / Manganese (Mn) toxicity may be a major constraint for crop production in acid soils of tropical countries. Nevertheless, deficiency has been recognized as a worldwide nutritional disorder frequently related to excessive lime. A greenhouse experiment was carried out with the objective of evaluating the efficiency of uptake of manganese and use in three-soybean cultivars [Glycine max (L.) Merrill] as well as their tolerance to manganese excess. Cultivars (Santa Rosa, IAC-15 and IAC-Foscarin 31) were evaluated under five rates of Mn (0.5; 1.0; 2.0; 4.0 and 10.0 µmol/L) in the nutrient solution (pH = 4.97) with respect to efficiency of uptake and of use. Other experiment was carried out with the objective of evaluating tolerance to manganese in the same cultivars when grown at five doses (2.0; 100.0; 150.0; 200.0 and 250.0 µmol/L). For anatomical and ultrastructures studies the Mn doses tested were 0.5; 2.0 (control) and 200.0 µmol/L. The experimental design was a 5x3 factorial of five Mn doses and three cultivars, set in a randomized block, with three replications. In experiment 1, visual symptoms of Mn deficiency (in both upper and lower leaves at the two lowest rates), started at the 10th day after transplanting of the three cultivars, at the V3 vegetative growth stage. The average of Mn concentration in the deficient upper leaves was close to 9 to 16 mg/kg, ranging from 15 to 26 mg/kg in the lower ones. Results showed significant interaction of Mn rates and cultivars with the dry matter of the tops, roots and total. Mn rates promoted increase in grain and pericarps yield only on IAC-15 and Santa Rosa cultivars. IAC-Foscarin 31 did not show grain yield responses to Mn supply. However, the indices (grain yield efficiency index) calculated for IAC-Foscarin 31, IAC-15 and Santa Rosa were, respectively, of 1.41; 0.78 and 0.66. They were therefore classified as Mn-Efficient (IEP>1.0) and of Mn-intermediate efficiency use (0.5<IEP<1.0). Although IAC-Foscarin 31 presented the lowest total root length and total root surface of the three cultivars even at low Mn doses, it had higher amount of Mn in roots, grains and whole plant than the other cultivars. The cultivars had distinct behavior in absorption of Mn. IAC-Foscarin 31 was more efficient. It showed higher Vmax and lower Km and Cmin than Santa Rosa and IAC-15. In experiment 2, IAC-15 and Santa Rosa leaves showed visual symptoms of Mn toxicity. The average Mn concentration in these leaf blades was close to 1,000.0 mg/kg. Nevertheless, IAC-15 had grain and dry matter in tops higher than IAC-Foscarin 31 (intermediate yield) and Santa Rosa. The highest total root length and root dry matter yield as well as root Mn content in IAC-Foscarin 31 contributes to explain differences in tolerance to Mn excess. The root absolute growth rate, at beginning of vegetative growth, may confer Mn uptake efficiency and tolerance as well. Total, symplastic and apoplastic Mn absorption varied among the three soybean genotypes. The effects of manganese deficiency and toxicity on the morphology of the roots (cortex, stele and vascular cylinder) and leaves (mesophyll tissues) and ultrastructure, like chloroplasts and its starch grains and lipid globules showed distinct degrees for the cultivars, being IAC-15 and Santa Rosa more affected. There are clear evidences of genotypics differences among the cultivars and that joint mechanisms are involved in the efficiency of absorption of low Mn, in the substrate, as well as in the tolerance to high levels.

Apresentamos neste trabalho uma técnica nova e simples para medida de propriedades de transporte e de cinética de portadores em semicondutores isolantes fotocondutivos. Determinamos propriedades importantes como comprimento de difusão e produto mobilidade-tempo de vida dos portadores no silício amorfo hidrogenado (a-SI:h). Esta técnica baseia-se no efeito de uma grade de concentração de fotoportadores em estado estacionário, criado pela luz de um laser, na condutância de um semicondutor. Assim é possível determinar indiretamente as propriedades de transporte ou de cinética pela simples medida da fotocondutividade na presença de grade de fotoportadores em diferentes condições. o a-S-:h é um semicondutor relativamente novo que merece destaque devido a sua potencialidade para aplicação. Ele é um excelente material fotocondutor produzido na forma de filmes finos. É atualmente largamente utilizado em células solares, fotosensores de grande área e transistores de filmes finos. A sua obtenção, apesar de ser simples, envolve processos complexos e empíricos no processo de formação dos filmes. Portanto é vital o conhecimento das propriedades de transporte e cinética deste material como uma referência da qualidade do material produzido. / In this work we present a new and simple technique to measure transport and kinetic properties in photoconductive insulator semiconductors. Important properties as diffusion length and mobility-lifetime product of hydrogenated amorphous silicon (a-SI:h) was determined. This technique is based on the effect of a steady-state photocarrier grating concentration in the semiconductor conductance created by laser light. It is possible to determine indirectly the transport and kinetic properties simply by measuring photoconductive in the presence of photocarrier grating under diferents condition. The a-SI:h is a reactive new semiconductor with an outstanding potenciality for applications. It is an excellent photoconductor material produced in thin-film forms. Nowadays it has been used in large scale in solar cells, big area photosensor and thin-¬film transistor. Although its production is simple, the formation process of the thin-films is complex and empirical. Therefore the value of the transport and kinetic properties of this material is essential as a reference of quality of the produced material.

O emprego de compósitos na construção civil, como os de matriz cimentícia e pasta reforçada com fibras, tem se disseminado consideravelmente nos últimos anos. Uma grande variedade de fibras sintéticas, como o polipropileno, tem sido utilizada com sucesso para reforçar compósitos cimentícios. No entanto, o interesse mundial na utilização de produtos com menor impacto ambiental estimula a busca por materiais para substituir fibras sintéticas. As fibras vegetais, biodegradáveis, pode ser ótima alternativa devido à abundância, ao baixo custo, ao menor consumo de energia para sua produção e às propriedades mecânicas apropriadas. Fibra de curauá, planta nativa do estado do Amazonas, com plantações em escala comercial, é usada na fabricação de cordas, cestos ou como reforço em matrizes orgânicas. Suas propriedades mecânicas são semelhantes às de polipropileno. A tecnologia de extrusão é viável nas indústrias de fibrocimento, pois produz compósitos com matriz de alta densidade e ótimo empacotamento, baixa permeabilidade e boa adesão fibra matriz. No entanto, o processo de extrusão bem-sucedido de produtos cimentícios depende principalmente das propriedades reológicas do cimento fresco reforçado com fibras. As fibras vegetais podem promover o sequestro de água e interferir fortemente no escoamento, na coesão e no fluxo de pasta de cimento fresco. A incorporação de fibras vegetais influencia os materiais à base de cimento no estado fresco e afeta propriedades no estado endurecido. Neste contexto, o objetivo da pesquisa é avaliar a influência das fibras de curauá e de polipropileno em propriedades reológicas e em propriedades mecânicas da pasta de cimento fresco. Foram preparadas formulações sem fibras, como referência, e com 1 e 2% de reforço em massa, fibras com comprimento de 6 e 10 mm. Utilizaram-se duas técnicas reológicas: Squeeze flow e reômetro extrusor para analisar o fluxo de pastas cimentícias. Por meio de dados experimentais, como força/deslocamento, e de análise numérica da pressão do reômetro extrusor, foram determinados: tensão inicial de cisalhamento (&#963;0), limite de cisalhamento (&#964;0), tensão de escoamento (&#945;) e tensão de cisalhamento (&#946;). As propriedades mecânicas foram determinadas em máquina de ensaio MTS. Módulo de ruptura (MOR), tenacidade à fratura (TFT) e energia de fratura (EF) foram calculados. Os resultados reológicos indicam que a pasta cimentícia reforçada com fibras de curauá apresentou maior força, menor deslocamento e aumento da pressão de extrusão em fibras de curauá em relação às pastas cimentícias reforçadas com fibras de polipropileno. O comprimento das fibras influenciou mais o fluxo da mistura do que o teor de fibra. Compósitos cimentícios reforçados com fibra de polipropileno apresentaram melhores resultados mecânicos de MOR, TFT e EF em relação aos compósitos reforçados com curauá. Após os 200 ciclos de envelhecimento, os resultados mecânicos dos compósitos reforçados com as fibras de curauá diminuíram devido a mineralização das fibras. Os resultados de nanoindentação, como dureza e módulo elástico, aumentaram após os 200 ciclos. As metodologias aplicadas para avaliar o comportamento reológico e mecânico do fibrocimento durante a extrusão facilitará a futura transferência dessa tecnologia ao setor produtivo, com produtos potencialmente de melhor qualidade. / The use of composites in construction, as matrix and paste cement reinforced with fibers, has spread considerably in recent years. A wide variety of synthetic fibers such as polypropylene have been successfully used to reinforce cementitious composites. However, worldwide interest in the use of products with lower environmental impact stimulates the search for materials to replace synthetic fiber. Vegetable fiber, biodegradable, can be a great alternative because of the abundance, low cost, the lowest energy consumption for its production, appropriate mechanical properties. Curauá fiber, native plant from Amazon, with crops on a commercial scale, is used in the manufacture of ropes, baskets or as reinforcement in organic matrix. Its mechanical properties are similar to those of polypropylene. Extrusion technology is feasible in the fibercement industry, because it produces composites with high density matrix and great packaging, low permeability and good adhesion fiber matrix. However, successful extrusion process of cementitious products mainly depends on the rheological properties of fresh cement reinforced with fibers. The vegetable fibers can promote water kidnapping and strongly interfere in the flow, cohesion and fresh cement slurry flow. The incorporation of vegetable fibers influences the based cementitious materials in the fresh state and affects properties in the hardened state. In this context, the objective of the research is to evaluate the influence of curauá and polypropylene fiber in rheological and mechanical properties of fresh cement paste. Formulations without fiber, used as reference, 1 and 2% content by weight of reinforcement, fibers with a length of 6 to 10 mm were prepared. Two rheological techniques were used: Squeeze flow and extruder rheometer to analyze the flow of cement pastes. Through experimental data, as strength/displacement and numerical analysis of the pressure extruder rheometer were determined: yield stress corresponding to zero velocity (&#963;0), initial shear stress (&#964;0), effect of the velocity on yield stress (&#945;) and effect of velocity in the shear stress (&#946;). The mechanical properties were determined in MTS testing machine. Modulus of rupture (MOR), fracture toughness (TFT) and fracture energy (EF) were calculated. The rheological results indicate that the cement paste reinforced with curauá fiber showed higher strength, smaller displacement and increased extrusion pressure with curauá fibers compared to cementitious paste reinforced with polypropylene fibers. The length of the fibers influence the flow of the mixture more than the fiber content. Composites reinforced with polypropylene fibers presented higher values of MOR, TFT and EF compared to composites reinforced with curauá fiber. After 200 ageing cycles, the mechanical results of composites reinforced with curauá fibers decreased due to mineralization of the fibers. The nanoindentation results, as hardness and elastic modulus, increased after 200 cycles. The methodologies used to assess the rheological and mechanical behavior of fibercement during extrusion facilitate future transfer of this technology to the productive sector, with potentially higher quality products.

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The population consisted of 129 NB, among them 88 NB of high risk pregnancies women and 41NBwith no high-risk pregnancy women. The women clinical and anthropometric data of NB were obtained from the records of each patient, using the appropriate form. The HCL was performed using a rigid and transparent plastic ruler graduated in millimeters. Both feet were measured taking the hallux tip to the tip of the calcaneus-length. All data were typed and stored in an electronic database in Microsoft Office Excel ® 2007. Data were analyzed using the electronic program SigmaStat ® version 3.5. The participants’ rights were preserved according to the196/96 Resolution of the National Health Council. The project was approved by the Ethics in Human Research and Animal Hospital of the Federal University of Goiás, protocol n ° 101 / 2008. A statistically significant relationship was found between the HCL and the BW in NBS-GA, BGA and AGA for all gestational ages. The results showed a strong correlation between HCL and NB preterm and low correlation between HCL and NB post-term. The final average of HCL found in the high risk group is lower than the control group. However, NB with DIUG in the high risk group had lower weight and greater HCL than NB with HCL DIUG in the control group. The CHL was positively correlated with GA determined by both the LMP, as the method of Capurro. In relation to maternal factors, maternal age did not influence the NB birth with DIUG and did not show diffe-rences in HCL measures. Pre-eclampsia and gestational diabetes may be related to the lowest average of HCL among NB in high-risk group. A statistically significant relationship between CHL and CP and TP in the high risk group and between the CHL and the CP in the control group were found. The heterogeneity of results warns that cutoff points to identify LBW NBs and even premature or DIUG should only be used after it is established the HC Laverage considered as normal for the specific population in this research. / O CHC, utilizado na avaliação da IG e PN de RN normais e natimortos existe há quase um século e tem sido considerado como um método confiável na avaliação destes RN. Entretanto, ainda são escassos e inconsistentes os resultados dos estu-dos que buscaram esclarecer a relação dos dados mensurados pelo método em grupos de RN com DCIU. O objetivo deste estudo foi estimar a prevalência de RN/natimortos com DCIU, segundo o método do CHC e sua relação com a gestação de alto risco. Trata-se de um estudo descritivo transversal, desenvolvido em uma Instituição Hospitalar Federal (no setor maternidade), integrada ao Sistema Único de Saúde de Goiânia – Goiás, entre o período de abril de 2011 a maio de 2012. A popu-lação constituiu-se de 129 RN, desses, 88 desses, 88 desses, 88 desses, 88 desses, 88 desses, 88 desses, 88 desses, 88 RN de mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gest de mulheres com gestde mulheres com gest de mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gestde mulheres com gest ação de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto ção de alto risco e 41 risco e 41 risco e 41 risco e 41 risco e 41 risco e 41 risco e 41 risco e 41 RN de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto risco de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto risco de mulheres sem gestação alto riscode mulheres sem gestação de alto risco de mulheres sem gestação alto risco . Os dados clínicos das mulhe-res, e os dados antropométricos e clínicos dos RN foram obtidos nos prontuários de cada paciente, por meio de formulário próprio. A medida do CHC foi realizada utili-zando-se régua plástica transparente e rígida, graduada em milímetros. Foram me-didos ambos os pés, adotando-se o comprimento da ponta do hálux até a extremi-dade do calcâneo. Todos os dados foram digitados e armazenados em um banco eletrônico no programa Microsoft Office Excel® 2007. As informações foram analisa-das através do programa eletrônico SigmaStat ® versão 3.5. Foram preservados os direitos dos participantes, conforme prevê a Resolução 196/96, do Conselho Nacio-nal de Saúde. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Humana e Animal do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Goiás, sob protocolo n° 101/2008. Foi encontrada uma relação estatisticamente significante entre o CHC e o PN em RN PIG, GIG e AIG de todas as IG. Os resultados apresentaram forte corre-lação entre CHC e RN pretermo e baixa correlação entre o CHC e RN pós-termo. A média final do CHC encontrada no grupo de alto risco é inferior à encontrada no grupo controle. No entanto, os RN com DCIU pertencentes ao grupo de alto risco apresentaram menor peso e maior CHC que os RN com DCIU do grupo controle. O CHC se correlacionou positivamente com a IG determinada tanto pela DUM, quanto pelo método de Capurro. Em relação aos fatores maternos, a idade materna não influenciou no nascimento de RN com DCIU e não apresentou correlação com as medidas alteradas do CHC. A ocorrência de pré-eclâmpsia e o diabetes gestacional podem estar relacionada à menor média do CHC entre os RN do grupo de alto risco. Foi encontrada uma relação estatisticamente significante entre o CHC e os PC e PT no grupo de alto risco e entre o CHC e o PC no grupo controle. A heterogeneidade dos resultados alerta que pontos de corte para identificar RN BPN e até mesmo prematuros ou com DCIU só deveriam ser utilizados após ser estabelecida a média do CHC aceita como normal para a população específica adotada na pesquisa.

Objetivo: Correlacionar as variáveis ultrassonográficas do colo uterino ao sucesso da indução do parto e ao Índice de Bishop. Métodos: Estudo observacional prospectivo envolvendo 190 gestantes candidatas à indução do parto, que foram submetidas à ultrassonografia transvaginal para avaliação do comprimento do colo uterino, da distância da apresentação fetal ao OCE, dilatação cervical e identificação da imagem em funil no OCI, no período de fevereiro de 2008 a fevereiro de 2010. As pacientes foram categorizadas segundo o escore de Bishop em favoráveis e desfavoráveis à IP. Os seguintes desfechos foram analisados: probabilidade de sucesso da IP, parto vaginal em 24 horas e presença de fase ativa do parto. A análise estatística foi realizada usando testes qui-quadrado, teste t-Student e Mann- Whitney para as variáveis numèricas, além do cálculo das curvas ROCs para cada variável e cada desfecho. Através de regressão logística foram avaliados os preditores dos desfechos assim como determinadas equações de probabilidade dos eventos. Resultados: O sucesso da IP, o parto vaginal em 24 horas e a presença de fase ativa do parto foram observados em 133 (70%) 119 (62%) e 155 (82%) das gestantes, respectivamente. O comprimento do colo uterino, a distância da apresentação fetal ao OCE, a dilatação cervical e a presença da imagem em funil no OCI influenciaram o sucesso da IP, a presença de parto vaginal em 24 horas e a presença de fase ativa do parto, principalmente em gestantes com escore de Bishop desfavorável à IP. As variáveis ultrassonográficas apresentaram sensibilidade entre 63 e 71% e especificidade entre 63 e 82% e acurácia média de 70%. O escore de Bishop se correlacionou diretamente à dilatação cervical e inversamente ao comprimento do colo uterino e à distância da apresentação fetal ao OCE e foi preditor independente de todos os desfechos da indução do parto (p<0,001). Conclusão: O comprimento do colo uterino, a distância da apresentação fetal ao OCE, a dilatação cervical e presença da imagem em funil no OCI se relacionaram ao sucesso da IP, porém com baixo poder de predição / Objective: To correlate the ultrasonographic variables of cervix to the success on labor induction (LI) and Bishops Index. Methods: A prospective, observational study involving 190 pregnant women that were applicant for labor induction, submitted to transvaginal ultrasound to evaluate the cervixs length, fetal head-external os distance, cervical dilatation and identification of funnel image on internal os, during the period between February 2008 and February 2010. Patients were classified according to Bishops score as favorable and unfavorable to labor induction. The following conclusions were studied: success probability to LI, vaginal delivery in 24 hours and presence of labors active phase. Statistical analysis was performed using chi-square tests, t-Student and Mann-Whitney test for numerical variables, in addition to ROCs curves calculation for each variable and each conclusion. By logistic regression, the conclusion predictors were evaluated, as well as some determined equations from events probability. Results: The labor induction success, vaginal delivery in 24 hours, and presence of labors active phase were noticed on 133 (70%), 119 (62%) and 155 (82%) pregnant women, respectively. Cervixs length, fetal head-external os distance, cervical dilatation and identification of funnel image on internal os influenced the LI success, vaginal delivery at 24 hours and presence of labors active phase, especially on pregnant with Bishops score unfavorable to labor induction. Ultrasonographic variables had sensitivity between 63 and 71%, specificity between 63 and 82%, and 70% of average accuracy. Bishops score was directly correlated to cervical dilatation and inversely correlated to cervixs length and fetal head-external os distance and was a independent predictor to all conclusions of labor induction (p<0.001). Conclusion: The cervixs length, fetal head-external os distance, cervical dilatation and identification of funnel image were related to LI success but with low prediction potency

The peridynamic theory is a generalization of classical continuum mechanics and takes into account the interaction between material points separated by a finite distance within a peridynamic horizon &#948;. The parameter &#948; corresponds to a length scale and is treated as a material property related to the microstructure of the body. Since the balance of linear momentum is written in terms of an integral equation that remains valid in the presence of discontinuities, the peridynamic theory is suitable for studying the material behavior in regions with singularities. The first part of this work concerns the evaluation of the properties of a linear elastic peridynamic material in the context of a three-dimensional state-based peridynamic theory, which uses the difference displacement quotient field in the neighborhood of a material point and considers both length and relative angle changes. This material model is based upon a free energy function that contains four material constants, being, therefore, different from other peridynamic models found in the literature, which contain only two material constants. Using convergence results of the peridynamic theory to the classical linear elasticity theory in the limit of small horizons and a correspondence argument between the free energy function and the strain energy density function from the classical theory, expressions were obtained previously relating three peridynamic constants to the classical elastic constants of an isotropic linear elastic material. To calculate the fourth peridynamic material constant, which couples both bond length and relative angle changes, the correspondence argument is used once again together with the strain field of a linearly elastic beam subjected to pure bending. The expression for the fourth constant is obtained in terms of the Poisson\'s ratio and the shear elastic modulus of the classical theory. The validity of this expression is confirmed through the consideration of other experiments in mechanics, such as bending of a beam by terminal loads and anti-plane shear of a circular cylinder. In particular, numerical results indicate that the expressions for the constants are independent of the experiment chosen. The second part of this work concerns an investigation of the behavior of a one-dimensional linearly elastic bar of length L in the context of the peridynamic theory; especially, near the ends of the bar, where it is expected that the behavior of the peridynamic bar may be very different from the behavior of a classical linear elastic bar. The bar is in equilibrium without body force, is fixed at one end, and is subjected to an imposed displacement at the other end. The bar has micromodulus C, which is related to the Young\'s modulus E in the classical theory through different expressions found in the literature. Depending on the expression for C, the displacement field may be singular near the ends, which is in contrast to the linear behavior of the displacement field observed in classical linear elasticity. In spite of the above, it is also shown that the peridynamic displacement field converges to its classical counterpart as the peridynamic horizon tends to zero. / A teoria peridinâmica é uma generalização da teoria clássica da mecânica do contínuo e considera a interação de pontos materiais devido a forças que agem a uma distância finita entre si, além da qual considera-se nula a força de interação. Por ter o balanço de momento linear formulado como uma equação integral que permanece válida na presença de descontinuidades, a teoria peridinâmica é adequada para o estudo do comportamento de materiais em regiões com singularidades. A primeira parte deste trabalho consiste no cálculo das propriedades de um material peridinâmico elástico linear no contexto de uma teoria peridinâmica de estado, linearmente elástica e tridimensional, que utiliza o campo quociente de deslocamento relativo na vizinhança de um ponto material e leva em conta mudanças relativas angulares e de comprimento. Esse modelo utiliza uma função energia livre que apresenta quatro constantes materiais, sendo, portanto, diferente de outros modelos peridinâmicos investigados na literatura, os quais contêm somente duas constantes materiais. Utilizando resultados de convergência da teoria peridinâmica para a teoria de elasticidade linear clássica no limite de pequenos horizontes e um argumento de correspondência entre as funções energia livre proposta e densidade de energia de deformação da teoria clássica, expressões para três constantes peridinâmicas foram obtidas em função das constantes de um material elástico e isotrópico da teoria clássica. O argumento de correspondêmcia, em conjunto com o campo de deformações de uma viga submetida à flexão pura, é utilizado para calcular a quarta constante peridinâmica do material, que relaciona mudanças angulares relativas e de comprimentos das ligações entre as partículas. Obtem-se uma expressão para a quarta constante em termos do coeficiente de Poisson e do módulo de elasticidade ao cisalhamento da teoria clássica. A validade dessa expressão é confirmada por meio da consideração de outros experimentos da mecânica, tais como flexão de um viga por cargas terminais e cisalhamento anti-plano de um eixo cilíndrico. Em particular, os resultados numéricos indicam que as expressões para as constantes são independentes do experimento escolhido. A segunda parte deste trabalho consiste em uma investigação do comportamento de uma barra unidimensional linearmente elástica de comprimento L no contexto da teoria peridinâmica; especialmente, próximo às extremidades da barra, onde espera-se que o comportamento da barra peridinâmica possa ser muito diferente do comportamento de uma barra elástica linear clássica. A barra está em equilíbrio e sem força de corpo, fixa em uma extremidade, e sujeita a deslocamento imposto na outra extremidade. A barra possui micromódulo C, o qual está relacionado ao módulo de Young E da teoria clássica por meio de diferentes expressões encontradas na literatura. Dependendo da expressão para C, o campo de deslocamento pode ser singular próximo às extremidades, o que contrasta com o comportamento linear do campo de deslocamento observado na elasticidade linear clássica. Apesar disso, é mostrado também que o campo de deslocamento peridinâmico converge para o campo de deslocamento da teoria clássica quando o horizonte peridinâmico tende a zero.

A disponibilização de fontes ópticas multi-comprimento de onda de baixo custo certamente é um dos aspectos fundamentais para viabilizar a implantação de redes WDMPON (Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network). Na literatura, são encontradas propostas de algumas tecnologias para a construção de tais dispositivos como a utilização de fontes ópticas sintonizáveis, uso de um vetor de lasers DFB (Distributed Feedback Laser) ou, até mesmo, o fatiamento espectral de uma fonte de banda larga. Contudo, essas propostas apresentam custo elevado, ou limitações de operação, tornando-se inapropriadas para a aplicação de interesse. Uma alternativa que vem sendo amplamente utilizada é o travamento óptico de diodos laser de Fabry-Pérot (FP-LD - Fabry-Pérot laser diode), realizado por meio da injeção de sinal óptico externo provindo do fatiamento espectral de uma fonte de banda larga. O travamento óptico possibilita o controle espectral do FP-LD, e o seu baixo custo torna essa fonte óptica atrativa na implantação de redes WDM. O entendimento do mecanismo de travamento torna-se, então, crucial na descrição da dinâmica de tais fontes ópticas. Desta forma, nesta dissertação, foi desenvolvido o estudo dos modelos matemáticos que descrevem a dinâmica de lasers travados, assim como foi investigado o desempenho de redes WDM-PON empregando estas fontes ópticas. / The availability of low cost multi-wavelength optical sources is certainly one of the fundamental aspects to allow the deployment of WDM-PON networks. Several technologies for the implementation of such optical sources are discussed in the literature, including tunable lasers, DFB arrays and spectral slicing of a broadband light source. However, those propositions suffer from high cost or operational limitations. One alternative is the optical injection locking of a Fabry Pérot laser diode (FPLD), in which the external optical injection signal is obtained from the spectral slicing of a broadband light source. This option has been widely investigated because the optical injection locking process allows for the FP-LD optical spectral control and wavelength selection. In addition, the low cost of such device makes this optical source an attractive solution for WDM-PON widespread deployment. In this context, the understanding of the locking mechanism becomes important in the optimization of such optical sources. Thus, in this dissertation, we conducted a study of mathematical models that describe the dynamics of locked lasers as well as investigated the performance of WDM-PON based on those optical sources.

A Síndrome dos Ovários Policísticos (SOP) representa um dos distúrbios endócrinos reprodutivos mais comuns em mulheres em idade reprodutiva. As mulheres com SOP normalmente respondem bem ao tratamento de reprodução assistida (TRAs), mas frequentemente apresentam oócitos de baixa qualidade e capacidade reprodutiva, a qual está correlacionado com a interação do oócito com as células do cumulus. A baixa qualidade oocitária pode estar relacionada a perda de estabilidade genômica do oócito, ou até mesmo das células do cumulus, o que pode levar a uma redução gradativa da fertilidade feminina. Os telômeros e a atividade da telomerase possuem um papel fundamental na manutenção da estabilidade genômica e são considerados importantes marcadores de viabilidade celular, podendo ser um indicativo da qualidade oocitária. O objetivo do estudo foi avaliar o comprimento do telômero e atividade da telomerase nas células do cumulus de mulheres com SOP. Neste estudo prospectivo caso-controle foram incluídas 110 voluntárias, sendo 43 mulheres com SOP e 67 controles no período de Setembro de 2015 a Junho de 2017. Foram avaliados os dados como idade, Índice de massa corporal (IMC), hormônio luteinizante (LH), hormônio folículo estimulante (FSH), globulina de ligação de hormônios sexuais (SHBG), prolactina, estradiol, insulina, testosterona total, androstenediona, índice de androgênio livre (FAI), homocisteína e proteína c-reativa. Foi avaliado o comprimento do telômero nas células do cumulus de oócitos imaturos (CCI), nas células do cumulus de oócitos maduros (CCM), nos oócitos imaturos no estágio de vesícula germinativa (VG), nos oócitos imaturos em metáfase I (MI) e nos leucócitos pelo método quantitativo da reação em cadeia da polimerase (qPCR). A atividade da telomerase das CCI, CCM, dos oócitos VG e MI foram avaliadas pelo Kit TRAPeze® XL. A análise estatística foi determinada pelo teste Mann-Whitney, regressão linear múltipla e correlação de Spearman. Os resultados foram que as variáveis IMC (p=0,001), LH (p=0,015), estradiol (p=0,004), insulina (p=0,002), testosterona (p<0,0001), androstenediona (p=0,001), FAI (p<0,0001) e proteína c-reativa (p=0,003) foram maiores no grupo SOP. FSH (p=0,0002) foi menor no grupo SOP. A prolactina e a homocisteína não diferiram entre os grupos. O comprimento do telômero nas CCI não diferiu entre os grupos SOP e controle (1,60±0,56 vs 1,58±0,33; p=0,649, respectivamente), bem como o comprimento do telômero nas CCM não diferiu entre os grupos SOP e controle (1,61±0,47 vs 1,70±0,43; p=0,378, respectivamente). Entretanto, nos leucócitos o comprimento do telômero foi menor no grupo SOP (p=0,025). A atividade da telomerase nas CCI foi maior no grupo SOP do que no grupo controle (1,62±1,49 vs 0,30±0,42; p=0,003, respectivamente) e a atividade da telomerase nas CCM também foi maior no grupo SOP do que no grupo controle (1,39±1,63 vs 0,55±0,84; p=0,022, respectivamente). O comprimento do telômero e a atividade da telomerase nos oócitos VG e MI não diferiu entre os grupos. Uma correlação positiva foi observada entre a atividade da telomerase e o comprimento do telômero nas CCI no grupo controle (p=0,051). O grupo SOP apresentou uma correlação positiva entre a atividade da telomerase e o comprimento do telômero, porém nas CCM (p=0,048). Foi observada uma correlação positiva do comprimento do telômero entre as células (leucócitos, CCI e CCM) em ambos os grupos. Os dados sugerem que a SOP parece não afetar o comprimento do telômero nas CCI e CCM, apenas nos leucócitos. Por outro lado, uma maior atividade da telomerase nas CCI e CCM pode ser necessária para a manutenção do comprimento telomérico à nível reprodutivo nas mulheres com SOP. / Polycystic Ovarian Syndrome (PCOS) represents one of the most common reproductive endocrine disorders in women of reproductive age. Women with PCOS, despite responding well to Assisted Reproduction Treatments (ART), the oocytes usually have low quality and reproductive capacity, which is correlated to oocyte interaction with cumulus cells. The low oocyte quality may be related to loss of genomic stability of oocytes, or even cumulus cells, and may lead to a reduction of female fertility. The telomere length and telomerase activity play a fundamental role in maintaining genomic stability, which is considered an important molecular marker of cell viability, whose alterations are related to apoptosis and/or senescence, maybe also an indicative of oocyte quality. The aim of the study was to evaluate the telomere length and telomerase activity in cumulus cells of women with PCOS. In this prospective case-control study, 110 volunteers were included, 43 women with PCOS and 67 controls from September 2015 to June 2017. Data were evaluated as age, body mass index (BMI), luteinizing hormone (LH), follicle stimulating hormone (FSH), sex hormone binding globulin (SHBG), prolactin, estradiol, insulin, total testosterone, androstenedione, index of free androgen (FAI), homocysteine and c-reactive protein. Telomere length in cumulus cells from immature (ICC) and mature (MCC) oocytes, leukocytes and immature oocytes in the germinal vesicle stage (VG) and in metaphase I (MI) were evaluated by quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR). Telomerase activity of ICC, MCC, VG and IM oocytes were evaluated by TRAPeze® XL Kit. Statistical analyses were determined by the MannWhitney test, multiple linear regression and Spearman\'s correlation. The results were that the variables BMI (p=.001), LH (p=.015), estradiol (p=.004), insulin (p=.002), testosterone (p<.0001), androstenedione (p=.001), FAI (p<.0001) and c-reactive protein (p=.003) was increased in PCOS group. FSH (p=.0002) was smaller in PCOS group. Prolactin and homocysteine were not different between the groups. The telomeres length in ICC did not differ between PCOS and control groups (1.60±0.56 vs 1.58±0.33; p=.649, respectively). The telomeres length in MCC did not differ between PCOS and control groups (1.61±0.47 vs 1.70±0.43; p=.378, respectively). However, in leukocytes reduced telomeres were observed in the PCOS (p=.025), respectively. The telomerase activity in ICC was higher in the PCOS group than in the control group (1.62±1.49 vs 0.30±0.42; p=.003, respectively) and the telomerase activity in MCC was higher in the PCOS group than in the control group (1.39±1.63 vs 0.55±0.84; p=.022, respectively). The telomere length and telomerase activity in VG and MI oocytes did not differ between groups. A positive correlation between telomerase activity and telomere length in the ICC was observed in control group (p=.051). PCOS also presented a positive correlation between telomerase activity and telomere length in MCC (p=.048). Telomere length of leukocytes, ICC and MCC were a positive correlated in both groups. The data suggest that PCOS does not appear to affect telomere length in ICC and MCC, only in leukocytes. On the other hand, a greater activity of telomerase in CCI and CCM may be necessary for the maintenance of telomere length at the reproductive level in women with PCOS.

A extensão dos fenômenos quânticos em escala macroscópica é responsável por toda uma classe de efeitos como a supercondutividade, superfluidez, e condensação de Bose-Einstein, as quais desempenham um papel central na física ao longo do século passado. A produção dos primeiros condensados de Bose-Einstein tornou possível a realização de experimentos envolvendo fenômenos quânticos macroscópicos com um nível sem precedentes de controle dos parâmetros externos. As correntes persistentes em condensados estão intimamente relacionados com a nucleação de vórtices quantificados, que são defeitos topológicos como resposta à transferência de quanta de momento angular. Um método convencional para geração de tais defeitos consiste em confinar a nuvem atômica condensada em uma armadilha com rotação. Acontece que, para velocidades angulares acima de um valor crítico, estados de vórtice se tornam energeticamente favoráveis, induzindo assim a criação de vórtices quânticos. Realizações experimentais de condensados de átomos de metais alcalinos confinados por potenciais dependentes do tempo permitiram a observação não só de redes de vórtices, mas também de turbulência quântica. Uma vez que a turbulência quântica é caracterizada pela presença de um emaranhado de vórtices quânticos interagindo entre si, uma correta compreensão da dinâmica, formação e estabilidade de vórtices tem se mostrado de grande importância sendo objeto de muitos trabalhos teóricos. Em particular, o papel das excitações acústicas geradas pelo decaimento de vórtices de multipla carga no desenvolvimento de turbulência ainda é uma questão em aberto. Este trabalho tem como objetivo fornecer um conjunto de ferramentas que ajude a identificar a presença, como também a carga de vórtices em nuvens (não turbulentas) observadas utilizando imagens de tempo-de-voo. Temos feito um estudo detalhado de condensados contendo vórtices carga múltipla colocados no seu centro, onde a dinâmica do tempo-de-voo é apenas de nossos pontos de interesse. Devido ao controle que este sistema fornece experimentalmente, os modos coletivos tornam-se uma descrição importante, uma vez que podem ser excitadas usando métodos experimentais bem estabelecido tal como a modulação do comprimento de espalhamento de ondas-s, e que também pode ser responsável pelo decaimento do vórtice. Para tais fins, temos utilizado o método variacional (semi-analítico), e o cálculo totalmente numérico da equação de Gross-Pitaevskii. Assim, descrevemos os modos coletivos que acoplam a dinâmica do vórtice com as oscilações das componentes externas do condensado, bem como os efeitos em tempo-de-voo. O momento angular atua aumentando a energia cinética em torno do núcleo de vórtice, que implica em um aumento mais rápido da direção perpendicular a este. Esta situação desloca as freqüências de oscilações coletivas de um estado livre de vórtice, e gera modos coletivos mais ricos devido ao acoplamento. Agora, existem quatro modos possíveis, sendo dois tipos de modo monopolar e dois tipos de modos de quadrupolo. A diferença dentre tais modos é a fase de oscilação do vórtice. Quando se considera flutuações sem simetria polar, seus modos coletivos resultam no decaimento do vórtice. A fim de controlar e prevenir estes processos propusemos três mecanismos dinâmicos, tais como a modulação de comprimento de espalhamento, a modulação das frequências da armadilha harmônica e modulação da amplitude do potencial de Laguerre-Gauss. O último tem provado ser mais eficaz. / The extension of quantum phenomena into macroscopic scales is responsible for a whole class of effects such as superconductivity, superfluidity, and Bose-Einstein condensation, which played central roles in physics throughout the last century. The production of the first Bose-Einstein condensates made possible the realization of experiments involving macroscopic quantum phenomena with an unprecedented level of control of the external parameters. The persistent currents in condensates are intimately related to the nucleation of quantized vortices, which are topological defects as response to transference of quanta of angular momentum. A conventional method for generation of such defects consists in confining the condensed atomic cloud into a rotating trap. It turns out that, for angular velocities higher than a critical value, vortex states become energetically favorable, thus inducing the creation of quantized vortices. Experimental realizations of condensed alkali-metal atoms confined by more general time-dependent potentials allowed the observation not only of vortex lattices but also of quantum turbulence. Since quantum turbulence is characterized by the presence of a self-interacting tangle of quantized vortices, the correct understanding of dynamics, formation, and stability of vortices has shown to be of paramount importance being the subject of many theoretical works. In particular, the role of acoustic excitations generated by decaying multi-charged vortices in the development of turbulence is still an open question. This work aims to provide a set of tools that helps to identify the presence as well as the charge of vortices in non-turbulent clouds observed using time-of-flight pictures. We have done a detailed study of condensates containing multi-charged vortices placed at its center where time-of-flight dynamics is only one point of our interest. Due to the control that this system provides experimentally, the collective modes become an important description since they can be excited using well stablished experimental methods as such as modulation of the s-wave scattering length, and they can also be responsible to vortex decaying. For such purposes we have used the semi-analytical variational method, and the fully numerical calculation of Gross-Pitaevskii equation. Thus we have describes the collective modes that couples dynamics of vortex with the oscillation of external components of condensed atomic cloud as well as the effects in time-of-flight. The angular momentum acts increasing the kinetic energy around the vortex core, which results in a faster expansion of perpendicular direction to it. This situation shifts the frequencies of collective oscillations of a vortex-free state, and generates richer collective modes due the coupling. Now there are four possible modes, being two types of monopole mode and two types of quadrupole modes. The difference among these types is the phase of vortex oscillation. When one considers fluctuations without polar symmetry, their collective modes result in the vortex decaying. In order to control and prevent these processes we have proposed three dynamical mechanisms such as modulation of s-wave scattering length, modulation of frequencies of harmonic trap, and modulation of the amplitude of Laguerre-Gauss potential. The last one has proven to be more effective.

Os objetivos desta monografia foram analisar as propriedades de topologias de redes complexas, analisar as potencialidades e comparar desempenho de softwares gratuitos de geração de topologias e simular roteamento de tráfego em redes de telecomunicações. As principais topologias analisadas foram a regular, aleatória e livre de escala. As propriedades topológicas incluem o grau nodal, a distribuição de grau, o coeficiente de agrupamento, o comprimento médio do caminho, além do efeito mundo pequeno. Foram avaliadas as potencialidades de três ferramentas gratuitas de geração e análise de redes, o B-A, Pajek e NetLogo. Como exemplos de aplicação em redes de telecomunicações, com destaque para redes ópticas utilizando técnica de multiplexação por divisão de comprimento de onda, foram implementados os seguintes algoritmos de roteamento de tráfego: roteamento fixo com alocação de comprimento de onda sequencial fixa e roteamento adaptativo com alocação de comprimento de onda menos usado, mais usado, aleatória e busca exaustiva. O desempenho dos algoritmos de roteamento e alocação de comprimentos de onda de modo nas topologias analisadas foram comparados. / The purposes of this master\'s thesis are to analyze the properties of complex network topologies, analyze and compare the performance of free software for generating topologies and simulate traffic routing in telecommunication networks. The main topologies analyzed were the regular, random and scale-free. The topological properties include the nodal degree, the distribution degree, clustering coefficient, average path length and small-world effect. The performance of the free softwares B-A, Pajek and Netlogo were evaluated. As examples of application in telecommunication networks, especially for optical networks using wavelength division multiplexing technique, the following routing traffic algorithms were implemented: Fixed routing with first-fit wavelength assignment and adaptive routing with least used wavelength assignment, most used, random and exhaustive search. The performance of algorithms for routing and wavelength allocation employed in the analyzed topologies was compared.