Submitted by PPG Engenharia El?trica (engenharia.pg.eletrica@pucrs.br) on 2018-02-16T20:32:35Z No. of bitstreams: 1 ANA_KARLA_OLIVEIRA_LEITE_DIS.pdf: 2816311 bytes, checksum: c42adb5bc889a5714adf92a15de8d700 (MD5) / Rejected by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br), reason: Devolvido devido ? falta de capa institucional no aquivo PDF. on 2018-02-23T16:57:13Z (GMT) / Submitted by PPG Engenharia El?trica (engenharia.pg.eletrica@pucrs.br) on 2018-03-09T12:28:24Z No. of bitstreams: 1 ANA_KARLA_OLIVEIRA_LEITE_DIS.pdf: 2861657 bytes, checksum: 1700877efb3a24724dce75bf1814c138 (MD5) / Approved for entry into archive by Tatiana Lopes (tatiana.lopes@pucrs.br) on 2018-03-12T14:01:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ANA_KARLA_OLIVEIRA_LEITE_DIS.pdf: 2861657 bytes, checksum: 1700877efb3a24724dce75bf1814c138 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-12T14:17:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA_KARLA_OLIVEIRA_LEITE_DIS.pdf: 2861657 bytes, checksum: 1700877efb3a24724dce75bf1814c138 (MD5) Previous issue date: 2017-08-29 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / In space missions, the cardiovascular, muscular and bony systems are affected by the lack of the action of the terrestrial gravitational force. Muscle deconditioning may limit the crew's ability to work due to atrophy and muscle weakness. In microgravity and hypogravity, there are also changes in the structures and functions of bone cells, including morphology, cytoskeleton, cell growth and differentiation, leading to osteopenia, which can progress to osteoporosis. When analyzing that the high impact of running and walking causes the stress necessary to stimulate the muscles and bones responsible for maintaining the posture by reducing the damage caused by the hypogravity, the investigations related to the gait simulator systems have increased considerably making them necessary to avoid bone deconditioning, Muscular and cardiovascular before, during and after space mission. The development of Gait System in Hypogravity Simulation (GSHS) allows the study of the harmful actions of the extraterrestrial environment. Thus, the present study aimed to develop a GSHS to study aerospace biomechanics and physiology. For this system to be possible, a structural and functional planning was elaborated. For the development of a functional prototype, the sub-systems were necessary: Structural, using an already existing structure in the aerospace engineering laboratory; Suspension, which involves welding the support for fixing the mat and adapting the hanger supports, as well as the cables, ribbons and vest involved; Strength, consisting of treadmill and a force platform with a CPU to transfer; Which is responsible for communicating between force platform and interacting with a CPU for receiving, store and visualization data; And, finally, simulation, composed of a dynamometer and a set of elastic cords causing different stresses. The results showed that the GSHS is able to simulate the environments of Mars, Moon and Earth being able also to increase or decrease the apparent weight of the volunteer through the tension imposed by the ropes on the surface of the treadmill. The communication sub-system was able to store transfer data received from the CPU from the power platform to the computer in case of storage and transmit the data to the evaluators in case of testing. And finally, the structure remained stable with no tremor or oscillation when the loads were handled for the tests. / Em miss?es espaciais os sistemas cardiovascular, muscular e ?sseo s?o afetados pela falta da a??o da for?a gravitacional terrestre. O descondicionamento muscular pode limitar a capacidade de trabalho da tripula??o devido ? atrofia e ? fraqueza muscular. Em microgravidade e hipogravidade h? tamb?m mudan?as nas estruturas e fun??es de c?lulas ?sseas incluindo morfologia, citoesqueleto, crescimento celular e diferencia??o, dando in?cio a osteopenia que pode evoluir para osteoporose. Ao analisar que o alto impacto da corrida e caminhada causa estresse necess?rio para estimular os m?sculos e ossos respons?veis pela manuten??o da postura reduzindo os danos causados pela hipogravidade, as pesquisas relacionadas aos sistemas simuladores de marcha aumentaram consideravelmente tornando-os necess?rios para evitar descondicionamento ?sseo, muscular e cardiovascular antes, durante e ap?s miss?o espacial. A cria??o de um Sistema de Simula??o de Marcha em Hipogravidade (SSMH) possibilita o estudo das a??es nocivas desse ambiente em ?rbita. Sendo assim, o presente estudo objetivou desenvolver um sistema de simula??o de marcha em hipogravidade para estudos sobre fisiologia e biomec?nica aeroespacial. Para que esse sistema seja poss?vel, um planejamento estrutural e funcional foi elaborado. Para o desenvolvimento de um prot?tipo funcional foram necess?rios os subsistemas: estrutural, utilizando uma estrutura j? existente no laborat?rio de engenharia aeroespacial; suspens?o, que envolve a soldagem do suporte para fixa??o da esteira e adapta??o dos suportes cabide, bem como os cabos, fitas e colete envolvidos; de For?a, composto pela esteira ergom?trica e plataforma de for?a composta por um CPU de transfer?ncia de dados; de comunica??o, que ? respons?vel pela comunica??o entre plataforma de for?a e interagir com uma CPU para o recebimento, visualiza??o e armazenamento de dados; e, por fim, simula??o, composto por um dinam?metro e um conjunto de cordas el?sticas causando diferentes tens?es. Os resultados apresentados mostraram que a SSMH foi capaz de simular os ambientes de Marte, Lua e Terra e tamb?m, capaz de aumentar ou diminuir o peso aparente do volunt?rio atrav?s da tens?o imposta pelas cordas na superf?cie da esteira. O sub-sistema de comunica??o mostrou-se apto a armazenar transferir os dados recebidos da CPU da plataforma de for?a para o computador, em casos de armazenamento, e transmitir os dados aos avaliadores em caso de teste. E, por fim, a estrutura permaneceu n?o apresentando tremor ou oscila??o quando as cargas eram manuseadas para execu??o dos testes.

Made available in DSpace on 2013-11-27T18:52:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000452598-Texto+Completo-0.pdf: 3459576 bytes, checksum: dca208c27ca12a09b5737ac83835a6e6 (MD5) Previous issue date: 2013 / In recent decades, studies with astronauts and animals have shown that during and after space flights, the function of many organs and systems has undergone physiological changes, including changes in the liquid head, loss of fluids and electrolytes, muscle loss, and reduced immune response. There are also some experiments showing that the gravity can influence the formation of the crystal structure of substances and the virulence of the microorganisms. The experiments in space flights have high cost and limited access. In this context, it became necessary to develop a tool to be able to study some changes that can occur in microorganisms and crystals in microgravity simulation on earth, such as a three-dimensional clinostat. The present dissertation aims to develop a three-dimensional clinostat with three axes of rotation clockwise adjusting the speed of rotation with the possibility to change the supports for application in different types of samples which was modeled and simulated using the software PRO Engineer, allowing calculating the microgravity and centrifugation for each bracket. In comparison to the three previous projects built in the Microgravity Center (FENG / PUCRS), the innovations of this device are an additional axis of revolution, the diversification of the sample support and microgravity factor calculation for each type of sample. The development in the simulation software provided an improvement of the project, adjusts of the previous prototype, cost reduction in construction and adjustments necessary to obtain the expected characteristics. The results showed that the clinostat speed must be below at 8 rpm to ensure that the samples microgravity factor is less than 1,0. 10-3, in the case of samples with a density approximately equal to that of water. The centrifugal forces calculated in the samples were minimal, according to requirements for microgravity simulation. The calculations contained in this dissertation will be the key to future research, where it will be possible to specify and analyze the effects of microgravity and centrifugation of each sample type. The results of simulation displacement and stress of the critical structures of clinostat demonstrated that project has the resistance needed for its operation. The project developed has enabled the construction of the prototype structural of three-dimensional clinostat, given the characteristics of the structure desire, mobility, strength and flexibility of samples. / Nas últimas décadas, estudos realizados com astronautas e animais têm demostrado que, durante ou após os voos espaciais, a função de muitos órgãos e sistemas sofrem alterações fisiológicas, incluindo mudanças no líquido cefálico, perda de fluidos e de eletrólitos, perda de massa muscular e redução da resposta imune. Há também experimentos que demonstraram que o campo gravitacional influencia a formação da estrutura cristalina de substâncias, assim como a virulência de microrganismos. Os experimentos em voos espaciais são de alto custo e de acesso limitado. Neste contexto, surgiu à necessidade de desenvolver um instrumento para viabilizar, em terra, estudos das alterações que ocorrem em microrganismos e cristais em microgravidade simulada, como um clinostato tridimensional. A presente dissertação tem como objetivos o desenvolvimento do projeto de um clinostato 3D com três eixos de rotação de sentido horário e ajuste da velocidade de rotação através da modelagem, simulação no software PRO Engineer, que permite a troca de suportes para aplicação em diferentes tipos de amostras e ajuste, permitindo o cálculo de microgravidade e centrifugação para cada suporte. Em comparação aos três projetos anteriores do Centro de Microgravidade (FENG/PUCRS), as principais inovações são a possibilidade de revolução em mais um eixo, a diversificação dos suportes de amostras e o fator de microgravidade associado a cada tipo de amostra.O desenvolvimento no software de simulação proporcionou uma melhoria do projeto, adaptação do protótipo, a redução de custos anteriormente à construção e ajustes necessários para obter as características esperadas. Obteve-se resultados adequados para a utilização do clinostato com velocidade inferior a 8 rpm nas amostras para garantir a condição de microgravidade de fator inferior a 1,0. 10-3, no caso de amostras com massa específica aproximadamente igual a da água. As forças centrífugas calculadas nas amostras foram mínimas, atendendo aos requisitos para a simulação de microgravidade. Os cálculos contidos neste trabalho serão fundamentais para pesquisas futuras, sendo possível especificar e analisar os efeitos da microgravidade e centrifugação sobre cada amostra. A simulação de deslocamento e estresse das estruturas críticas do clinostato demonstrou resultados que garantem a resistência necessária para o seu funcionamento. O projeto desenvolvido nesta dissertação já possibilitou a construção estrutural do protótipo do clinostato tridimensional, o qual atende as características desejas da estrutura, mobilidade, resistência e flexibilidade de amostras.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000383291-Texto+Completo-0.pdf: 2904097 bytes, checksum: ce0e51e02134d680e9bcbf401e9666b2 (MD5) Previous issue date: 2006 / This thesis discuss the development and validation of a ground-based hypogravity and microgravity simulation method, which was developed by the Microgravity Laboratory-PUCRS to study External Cardiac Compression (ECC) in simulated extra-terrestrial environments, using 30:2 ERC standard protocol. The body suspension system comprises a body harness, counterweights and a load cell. The structure is pyramidal with a rectangular base area of 3000mm x 2260mm and a height of 2000mm. A steel cable connects the counterweights through a system of pulleys to a harness worn by the subject. The necessary counterweights were calculated using the relative mass of a subject in a simulated gravitational field or microgravity. A load cell was attached to the top of the pulley system in order to measure the corrected weight. The load cell consists of an Al 6351 aluminium tube. The inner part of the tube contains a Wheatstone bridge made with strain gauges, which vary according to either compression or traction of the load cell. Calibration tests were performed to evaluate the linearity of the load cell. A modified full body ECC manikin enables display of compression depth and rate for training and recording purposes. Eletrogoniometers made of two padded aluminium bars and connected to each other by a 10KΩ potentiometer were used to measure angular variations of elbow and knee by changes in the potentiometer resistance.A series of studies was conducted comparing the different methods of ECC performance under simulation of Moon (0. 17G), Mars (0. 38G) and Planet X (0. 7G) gravity and microgravity to control (1G). An initial study demonstrated the accuracy and training potential of the ECC manikin display system. For hypogravity simulation, three different studies were performed: (1) ECC adequacy was assessed at the various levels of hypogravity simulation, as compared to 1G; (2) Male and female performance of ECC on Earth, Mars and Moon gravity simulation was directly compared; (3) Male performance of ECC on Moon gravity simulation was assessed, limiting elbow angle variation. In microgravity simulation, two studies were performed, testing the Evetts- Russomano technique: (1) Assessment of E-R ECC technique in simulated microgravity; (2) Electrogoniometric analysis of elbow and knee angle variation during E-R technique performance during microgravity simulation. In summary, hypogravity simulation requires more angle variation to perform ECC than is required at 1G. Females are unable to perform adequate ECC during Mars and Moon gravity simulation. The E-R technique is well performed in microgravity simulation, without requiring the excess variation of knee angulation. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um equipamento para simulação de hipo e microgravidade, realizados no Laboratório de Microgravidade – PUCRS para o estudo de Massagem Cardíaca Externa (MCE) em simulação de ambientes extraterrestres, utilizando o padrão 30:2 do ERC. O sistema de suspensão corporal é composto por um cinto de suspensão, um sistema de contra-pesos e uma célula de carga. Fio montado em barras de aço carbono, com uma estrutura piramidal de base 3000mm x 2260mm, e altura de 2000mm. Um cabo de aço conecta os contrapesos, através de um sistema de polias, à célula de carga, a qual está ligada ao cinto de suspensão utilizado pelo voluntário. O valor de contra-pesos utilizados é calculado com base na massa relativa do voluntário em um ambiente de hipogravidade. A célula de carga consiste de um tubo de alumínio, sendo fixado na parte interna do tubo uma ponte de Wheatstone composta por extensômetros. Foram realizados testes de aferição, comprovando a linearidade desta. Um manequim de BLS foi equipado com um sistema de treinamento, composto por um indicador de profundidade (formado por uma fileira de LEDs), e um indicador de freqüência de compressão (através de um metrônomo). Foram utilizados dois eletrogoniômetros para mensurar a variação angular de joelho e cotovelo. Para a validação do sistema desenvolvido, uma série de estudos foi conduzida comparando os diferentes métodos de realização de MCE em simulações de hipogravidade (Lua, com 0,17G, Marte com 0,38G e Planeta X, com 0,7G) e microgravidade com o controle (1G).Um estudo inicial demonstrou a eficácia e importância do sistema de treinamento desenvolvido. Para a simulação de hipogravidade, foram realizados três estudos: (1) Comparação da realização de MCE em diferentes valores de hipogravidade com controle em Terra; (2) Comparação da performance entre homens e mulheres de MCE em simulações gravitacionais de Marte e Lua; (3) Estudo da flexão e extensão de cotovelo em simulação da gravidade lunar, realizada por voluntários masculinos. Na simulação de microgravidade, foram realizados dois estudos para avaliar a utilização da posição Evetts-Russomano (E-R) na aplicação de RCP: (1) Performance de MCE em simulação de microgravidade; (2) Análise da flexão e extensão de joelho e cotovelo durante aplicação da técnica E-R. Em suma, os estudos demonstraram a importância da utilização de flexão e extensão de cotovelo durante a realização de MCE na simulação de hipogravidade, a impossibilidade de realização de MCE pelas mulheres na simulação de gravidade lunar e marciana, devido a reduzida massa corporal, e a possibilidade da aplicação da técnica E-R na simulação de microgravidade, sem variação angular expressiva de joelho, e a importância do treinamento da técnica para a melhora na performance.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 452598.pdf: 3459576 bytes, checksum: dca208c27ca12a09b5737ac83835a6e6 (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / In recent decades, studies with astronauts and animals have shown that during and after space flights, the function of many organs and systems has undergone physiological changes, including changes in the liquid head, loss of fluids and electrolytes, muscle loss, and reduced immune response. There are also some experiments showing that the gravity can influence the formation of the crystal structure of substances and the virulence of the microorganisms. The experiments in space flights have high cost and limited access. In this context, it became necessary to develop a tool to be able to study some changes that can occur in microorganisms and crystals in microgravity simulation on earth, such as a three-dimensional clinostat. The present dissertation aims to develop a three-dimensional clinostat with three axes of rotation clockwise adjusting the speed of rotation with the possibility to change the supports for application in different types of samples which was modeled and simulated using the software PRO Engineer, allowing calculating the microgravity and centrifugation for each bracket. In comparison to the three previous projects built in the Microgravity Center (FENG / PUCRS), the innovations of this device are an additional axis of revolution, the diversification of the sample support and microgravity factor calculation for each type of sample. The development in the simulation software provided an improvement of the project, adjusts of the previous prototype, cost reduction in construction and adjustments necessary to obtain the expected characteristics. The results showed that the clinostat speed must be below at 8 rpm to ensure that the samples microgravity factor is less than 1,0.10-3, in the case of samples with a density approximately equal to that of water. The centrifugal forces calculated in the samples were minimal, according to requirements for microgravity simulation. The calculations contained in this dissertation will be the key to future research, where it will be possible to specify and analyze the effects of microgravity and centrifugation of each sample type. The results of simulation displacement and stress of the critical structures of clinostat demonstrated that project has the resistance needed for its operation. The project developed has enabled the construction of the prototype structural of three-dimensional clinostat, given the characteristics of the structure desire, mobility, strength and flexibility of samples. / Nas ?ltimas d?cadas, estudos realizados com astronautas e animais t?m demostrado que, durante ou ap?s os voos espaciais, a fun??o de muitos ?rg?os e sistemas sofrem altera??es fisiol?gicas, incluindo mudan?as no l?quido cef?lico, perda de fluidos e de eletr?litos, perda de massa muscular e redu??o da resposta imune. H? tamb?m experimentos que demonstraram que o campo gravitacional influencia a forma??o da estrutura cristalina de subst?ncias, assim como a virul?ncia de microrganismos. Os experimentos em voos espaciais s?o de alto custo e de acesso limitado. Neste contexto, surgiu ? necessidade de desenvolver um instrumento para viabilizar, em terra, estudos das altera??es que ocorrem em microrganismos e cristais em microgravidade simulada, como um clinostato tridimensional. A presente disserta??o tem como objetivos o desenvolvimento do projeto de um clinostato 3D com tr?s eixos de rota??o de sentido hor?rio e ajuste da velocidade de rota??o atrav?s da modelagem, simula??o no software PRO Engineer, que permite a troca de suportes para aplica??o em diferentes tipos de amostras e ajuste, permitindo o c?lculo de microgravidade e centrifuga??o para cada suporte. Em compara??o aos tr?s projetos anteriores do Centro de Microgravidade (FENG/PUCRS), as principais inova??es s?o a possibilidade de revolu??o em mais um eixo, a diversifica??o dos suportes de amostras e o fator de microgravidade associado a cada tipo de amostra. O desenvolvimento no software de simula??o proporcionou uma melhoria do projeto, adapta??o do prot?tipo, a redu??o de custos anteriormente ? constru??o e ajustes necess?rios para obter as caracter?sticas esperadas. Obteve-se resultados adequados para a utiliza??o do clinostato com velocidade inferior a 8 rpm nas amostras para garantir a condi??o de microgravidade de fator inferior a 1,0.10-3, no caso de amostras com massa espec?fica aproximadamente igual a da ?gua. As for?as centr?fugas calculadas nas amostras foram m?nimas, atendendo aos requisitos para a simula??o de microgravidade. Os c?lculos contidos neste trabalho ser?o fundamentais para pesquisas futuras, sendo poss?vel especificar e analisar os efeitos da microgravidade e centrifuga??o sobre cada amostra. A simula??o de deslocamento e estresse das estruturas cr?ticas do clinostato demonstrou resultados que garantem a resist?ncia necess?ria para o seu funcionamento. O projeto desenvolvido nesta disserta??o j? possibilitou a constru??o estrutural do prot?tipo do clinostato tridimensional, o qual atende as caracter?sticas desejas da estrutura, mobilidade, resist?ncia e flexibilidade de amostras.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-05-04T16:56:07Z No. of bitstreams: 1 DIS_PATRICIA_LAZZAROTTO_BELLICANTA_COMPLETO.pdf: 1443666 bytes, checksum: 536295a41c399cfa2da6b360bf54a344 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T16:56:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_PATRICIA_LAZZAROTTO_BELLICANTA_COMPLETO.pdf: 1443666 bytes, checksum: 536295a41c399cfa2da6b360bf54a344 (MD5) Previous issue date: 2016-04-26 / Introduction: The inherent characteristics of plasticity of human fibroblast cells makes it an important tool for evaluating the effects of microgravity at a cellular level. This study analyzed the behavior of human skin fragment fibroblasts in a simulated microgravity environment. Methods: Human fibroblast cells in the 8th and 17th passage, cultured under standard incubator conditions at 37? C with 5% CO2, were submitted to simulated microgravity in a 3D-clinostat for a period of 24h and 40h. After exposure, both passage cells were analyzed and compared with the control group (1G) in population doubling assays, tests of passage and microscopic analysis, as well as PCR analysis for detection of variations in the gene expression related to the cell cycle (p21, p16). Results: Before microgravity exposure, cells belonging to the 17th passage presented characteristics of cells in an apoptotic state. After 24h and 40h of microgravity, the cells of both groups showed themselves to be more confluent and elongated. PCR analysis demonstrated that p21 expression was decreased while p16 increased. In addition, PCR analysis showed a difference in expression of p21 and p16 genes between the 24h and 40h samples. Discussion: The present research showed cells to be more confluent and elongated after microgravity exposure, a characteristic of cells with fewer passages, suggesting alterations in their cytoskeleton. This result was confirmed by PCR analysis where a decrease in p21 expression was demonstrated. This result corroborates previous findings that among 588 genes tested, the p21 gene presented a negative expression. Conversely, the p16 gene showed a positive expression. Since both the p21 and p16 genes are related to the cell cycle, these results suggest the hypothesis of important changes having occurred in the cellular cytoskeleton and, consequently, a probable alteration in the production of cell cycle regulatory proteins (cyclins). Furthermore, RT-PCR analysis demonstrated a difference in p21 and p16 gene expression between the 24h and 40h samples, indicating the need for a more detailed comparison between the exposure times. Also pluripotency markers were found, Oct4 and Nanog, which suggests alterations in plasticity levels. / Introdu??o: As caracter?sticas da plasticidade inerentes das c?lulas de fibroblastos humanos os tornam uma ferramenta importante para avaliar os efeitos da microgravidade em um n?vel celular. Este estudo analisou o comportamento dos fibroblastos fragmento de pele humanas em um ambiente de microgravidade simulada. M?todos: c?lulas de fibroblasto humanos em 8a e 17a passagem, cultivadas em condi??es normais em incubadora a 37? C com 5% de CO2, foram submetidos ? microgravidade simulada em um clinostato-3D por um per?odo de 24h e 40h. Ap?s a exposi??o, as c?lulas de cada passagem foram analisadas e comparadas com o grupo de controle (1G) ensaios de prolifera??o celular (population doubling), ensaios de passagem e an?lise microsc?pica, bem como a an?lise de PCR para a detec??o de varia??es na express?o de genes relacionados com o ciclo celular (p21, p16). Resultado: Antes da exposi??o microgravidade, c?lulas pertencentes ? passagem 17? apresentaram caracter?sticas de c?lulas num estado apopt?tico. Depois de 24h e 40h de microgravidade, as c?lulas de ambos os grupos se mostraram mais confluentes e alongadas. A an?lise de PCR demonstrou que a express?o de p21 foi diminu?da enquanto p16 aumentou. Al?m disso, a an?lise PCR mostrou a diferen?a na express?o de genes p21 e p16 entre as amostras 24h e 40h. Discuss?o: A presente pesquisa mostrou que as c?lulas de 17? passagem tornaram- se mais confluentes e alongadas ap?s a exposi??o microgravidade, uma caracter?stica das c?lulas com menor n?mero de passagens, sugerindo altera??es no seu citoesqueleto . Este resultado foi confirmado por an?lise de PCR, onde foi demonstrado uma diminui??o na express?o de p21. Esse resultado confirma descobertas anteriores de que entre 588 genes testados, o gene p21 apresentou uma express?o negativa. Por outro lado, o gene p16 mostrou uma express?o positiva. Uma vez que ambos os genes P21 e P16 est?o relacionadas com o ciclo celular, estes resultados sugerem a hip?tese de altera??es importantes tenham ocorrido no citoesqueleto celular e, consequentemente, uma prov?vel altera??o na produ??o de prote?nas reguladoras do ciclo celular (ciclinas). Al?m disso, a an?lise de RT-PCR demonstrou uma diferen?a na express?o do gene p21 e p16 entre as amostras 24h e 40h, indicando a necessidade de uma compara??o mais detalhada entre os tempos de exposi??o. Foram tamb?m percebidas altera??es no n?vel de plasticidade dos fibroblastos de 17? passagem e 8? passagem, devido a express?o de marcadores de pluripot?ncia Oct4, Nanog.

Submitted by Setor de Tratamento da Informa??o - BC/PUCRS (tede2@pucrs.br) on 2016-07-08T16:42:21Z No. of bitstreams: 1 DIS_LUCAS_NOVELO_PARCIAL.pdf: 3893159 bytes, checksum: 73e4c3e87f1ff46dc87928c661e3010f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-08T16:42:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_LUCAS_NOVELO_PARCIAL.pdf: 3893159 bytes, checksum: 73e4c3e87f1ff46dc87928c661e3010f (MD5) Previous issue date: 2016-01-20 / The gravity is a force present in entire world and acted during the evolutionary process of the all species. Every biological structure present on Earth is adapted to this force. The growing of the plants is guided by gravity. The root cells knows that they have to grown on direction of this force and the stem cells knows that they have to grown on the opposite direction. This tropism caused by gravity is not effective in microgravity environments. Studies with microgravity equipment, as The 3D Clinostat improved in this work, show similar results as obtained in spaceships. These equipments are, for the science, very important. They help to develop microgravity experiments in the surface of the Earth, with low price and many possibilities of customization. The prime objective of this work is to improve a 3D Clinostat prototype. New motors and a microcontroller was added to improve robustness, confiability and compatibility to new features and designs. To evaluate the equipment modification, an experiment was made using seeds of maize. The seeds were put into equipment for two periods of time, 8 and 22 hours. After, the seeds were cultivated and the data was analyzed. The data shows significant statistical difference between the plants provided by the equipment seeds and the others, in both periods of time (p<0.01 and p<0,0001). The equipment was validated by the experiment. The results shown difference in grown level. More studies are necessary to explain why microgravity change the maize seeds grown speed. / A gravidade ? uma for?a presente em todo o planeta e atuou durante a evolu??o de esp?cies animais e vegetais. Todas as estruturas hoje existentes s?o adaptadas ? essa for?a. O crescimento das plantas ? guiado pela gravidade, direcionando o desenvolvimento da raiz a favor desta for?a e o caule contra. Esse tropismo causado pela gravidade n?o se mostrou presente em experimentos onde esta atuava com menor intensidade. Em experi?ncias fora do planeta Terra, as plantas apresentaram um crescimento diferente, levando a crer que a gravidade ? um fator que deve ser considerado para e desenvolvimento de esp?cies vegetais. Estudos utilizando equipamentos simuladores de Microgravidade, como o clinostato 3D aprimorado no presente trabalho, tamb?m apresentaram resultados an?malos no crescimento de plantas, muito similar aos resultados obtidos em estudos realizados no interior de esta??es espaciais. Uma vez que simuladores de Microgravidade s?o para a ci?ncia equipamentos tecnol?gicos de ponta e que auxiliam nos estudos dos efeitos causados pela gravidade, este trabalho tem como principal objetivo o aprimoramento de um clinostato 3D. Os aprimoramentos consistiram na adi??o de motores de passo de alta precis?o, microcontrolador Ardu?no e controle de velocidade dos motores digital e unilateral. Essas adi??es colaboraram para que o equipamento opere com maior robustez, confiabilidade e compatibilidade para inclus?o de outros componentes e uso em pesquisas. Para valida??o do equipamento, um experimento foi realizado com sementes da esp?cie Zea mays L., popularmente conhecido como milho. As sementes foram submetidas ao equipamento por dois per?odos de tempo diferentes: 8 e 22 horas. Ap?s, foram plantadas e cultivadas fora do clinostato por 25 dias. No estudo de valida??o, houve diferen?a significativa no crescimento nas plantas que sofreram a??o da microgravidade para o primeiro tempo (p<0,01) e tamb?m para o segundo (p<0,0001), considerando na an?lise outros dois grupos de controle. Os resultados obtidos validaram a efic?cia do aprimoramento do clinostato 3D, uma vez que as sementes que passaram pelo equipamento geraram plantas que apresentaram crescimento superior. Mais estudos para explicar as raz?es fisiol?gicas que levaram as plantas a crescer mais precisam ser realizados.

Made available in DSpace on 2014-08-16T02:01:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460260-Texto+Completo-0.pdf: 4336940 bytes, checksum: dca359fe8c5ae44e193444e9c8fcfd08 (MD5) Previous issue date: 2014 / Missions to Mars and return astronauts to the Moon may be true in the near future, which will expose them upon hypogravity environments. Some techniques are applied to simulate gravitational force reduced to prepare the crew to better adapt to those environments. This study aimed to develop a prototype of a lower body positive pressure (LBPP), as an alternative to the simulations currently used. This device is able to unload a volunteer on a physical exercise device, creating a hypogravity environment, simulating the human gait, for studies in space physiology. For development of the LBPP was necessary planning since its conception until the final prototype with functionality testing. A control system has been implemented for closed-loop pressure control. Equipment were identified and adapted such as blower, frequency inverter to control the blower, sensors (pressure, temperature and humidity), load cells to measure apparent weight of volunteer, microcontroller, treadmill for gait simulation and Neoprene short for connection of volunteer to a Neoprene membrane. Equipment and instrumentation were also developed to integrate and facilitate the system. Was developed the main chamber of a flexible PVC material, a metallic structure for height adjustment. Also was developed the instrumentation of load cells, as well as instrumentations of the sensors to adapt and read by the microcontroller. Furthermore it was necessary to develop software for data acquisition, the instrumentation of the blower and the frequency inverter to digital control by the microcontroller and an emergency circuit to ensure safety operation of the equipment. Experimental results shown that the LBPP is able to reduce the apparent weight of a load with similar weight values on Mars and the Moon, reaching the goal, where it was possible to verify that the pressure ratio and apparent weight is inversely proportional, which confirmed the theory. / Missões tripuladas para Marte e o retorno a Lua poderão concretizar-se em um futuro próximo, onde irão expor os astronautas a ambientes de hipogravidade. Técnicas de redução da força gravitacional são aplicadas como medidas para preparação da tripulação a uma melhor adaptação a tais ambientes. O presente trabalho objetivou desenvolver um protótipo funcional de uma câmara de pressão positiva (CPP), sendo uma alternativa às simulações utilizadas atualmente. Tal dispositivo é capaz de diminuir o peso aparente do voluntário sobre um sistema de exercícios físicos, gerando um ambiente de hipogravidade para estudos em fisiologia espacial. Para o desenvolvimento da CPP foi necessário um planejamento desde sua idealização até o protótipo final com testes de funcionalidade. Primeiramente foi idealizado um sistema de controle em malha-fechada para o controle da pressão. Para isso foram identificados e adaptados diversos equipamentos como soprador, inversor de frequência para o controle do soprador, sensores de pressão, temperatura e umidade, células de carga para mensurar o peso aparente do voluntário, microcontrolador, esteira ergométrica para simulação da marcha em hipogravidade e um short para conectar o voluntário à membrana de Neoprene. Equipamentos e instrumentação também foram desenvolvidos para integrar e viabilizar o sistema. Foi desenvolvida uma câmara composta de material flexível de PVC, uma estrutura metálica para ajuste de altura e também instrumentação das células de carga e dos sensor de pressão, temperatura e umidade para adaptação e leitura pelo microcontrolador. Além disso foi necessária o desenvolvimento de um software para aquisição de dados a instrumentação do soprador e do inversor de frequência para o controle digital do microcontrolador e um circuito de emergência para garantir a segurança do voluntário. Resultados experimentais mostram que a CPP é capaz de diminuir o peso aparente de uma carga com valores semelhantes ao peso em Marte e Lua, atingindo seu objetivo, onde foi possível verificar que a relação de pressão e peso aparente é inversamente proporcional, confirmando a teoria.

Made available in DSpace on 2014-08-22T02:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000460448-Texto+Completo-0.pdf: 5951570 bytes, checksum: afed14c2ca9f2963cc42ed8d5fb7baaa (MD5) Previous issue date: 2014 / The use of equipment "lower body negative pressure box" (LBNP) is a instrument of great importance to the scientific community health sciences. Initially used for simulation of orthostatic stress in space agencies studies on the physiological performance, today it has a range of applications to be study. In mid-2002, a LBNP Box was developed at the Center for Microgravity Laboratory, but it became outdate and out of use. This work was done to modernize pneumatic, electrical, electronic systems and the application interface. The realized retrofit enables the equipment for research use in the area of Aerospace Medicine on orthostatic intolerance of the cardiovascular system. Auniversal process controller with PID control technique was used with a classical tuning control proposed in the first method of Ziegler and Nichols. / O uso do equipamento “lowerbody negative pressureBox” (LBNP- caixa de pressão negativa) é de grande importância para a comunidade científica das ciências da saúde. Inicialmente utilizado para simulação de estresse ortostático em estudos sobre o comportamento fisiológico pelas agências espaciais, hoje já tem sua gama de aplicações para estudo. Em meados de 2002 uma LBNP foi desenvolvida no Laboratório do Centro de Microgravidade, porém ela ficou desatualizada e inoperante. O presente foi realizado para modernizar ossistemas pneumático, elétrico, eletrônico assim como o aplicativo de interface. O “retrofit” realizado deixou o equipamento em condições para o uso em pesquisas na área de Medicina Aeroespacial sobre intolerância ortostática do sistema cardiovascular. Um controlador universal de processos com controle do tipo PID utilizando técnica de controle clássico de sintonia proposto no primeiro método de Ziegler e Nichols.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 460260.pdf: 4336940 bytes, checksum: dca359fe8c5ae44e193444e9c8fcfd08 (MD5) Previous issue date: 2014-04-30 / Missions to Mars and return astronauts to the Moon may be true in the near future, which will expose them upon hypogravity environments. Some techniques are applied to simulate gravitational force reduced to prepare the crew to better adapt to those environments. This study aimed to develop a prototype of a lower body positive pressure (LBPP), as an alternative to the simulations currently used. This device is able to unload a volunteer on a physical exercise device, creating a hypogravity environment, simulating the human gait, for studies in space physiology. For development of the LBPP was necessary planning since its conception until the final prototype with functionality testing. A control system has been implemented for closed-loop pressure control. Equipment were identified and adapted such as blower, frequency inverter to control the blower, sensors (pressure, temperature and humidity), load cells to measure apparent weight of volunteer, microcontroller, treadmill for gait simulation and Neoprene short for connection of volunteer to a Neoprene membrane. Equipment and instrumentation were also developed to integrate and facilitate the system. Was developed the main chamber of a flexible PVC material, a metallic structure for height adjustment. Also was developed the instrumentation of load cells, as well as instrumentations of the sensors to adapt and read by the microcontroller. Furthermore it was necessary to develop software for data acquisition, the instrumentation of the blower and the frequency inverter to digital control by the microcontroller and an emergency circuit to ensure safety operation of the equipment. Experimental results shown that the LBPP is able to reduce the apparent weight of a load with similar weight values on Mars and the Moon, reaching the goal, where it was possible to verify that the pressure ratio and apparent weight is inversely proportional, which confirmed the theory. / Miss?es tripuladas para Marte e o retorno a Lua poder?o concretizar-se em um futuro pr?ximo, onde ir?o expor os astronautas a ambientes de hipogravidade. T?cnicas de redu??o da for?a gravitacional s?o aplicadas como medidas para prepara??o da tripula??o a uma melhor adapta??o a tais ambientes. O presente trabalho objetivou desenvolver um prot?tipo funcional de uma c?mara de press?o positiva (CPP), sendo uma alternativa ?s simula??es utilizadas atualmente. Tal dispositivo ? capaz de diminuir o peso aparente do volunt?rio sobre um sistema de exerc?cios f?sicos, gerando um ambiente de hipogravidade para estudos em fisiologia espacial. Para o desenvolvimento da CPP foi necess?rio um planejamento desde sua idealiza??o at? o prot?tipo final com testes de funcionalidade. Primeiramente foi idealizado um sistema de controle em malha-fechada para o controle da press?o. Para isso foram identificados e adaptados diversos equipamentos como soprador, inversor de frequ?ncia para o controle do soprador, sensores de press?o, temperatura e umidade, c?lulas de carga para mensurar o peso aparente do volunt?rio, microcontrolador, esteira ergom?trica para simula??o da marcha em hipogravidade e um short para conectar o volunt?rio ? membrana de Neoprene. Equipamentos e instrumenta??o tamb?m foram desenvolvidos para integrar e viabilizar o sistema. Foi desenvolvida uma c?mara composta de material flex?vel de PVC, uma estrutura met?lica para ajuste de altura e tamb?m instrumenta??o das c?lulas de carga e dos sensor de press?o, temperatura e umidade para adapta??o e leitura pelo microcontrolador. Al?m disso foi necess?ria o desenvolvimento de um software para aquisi??o de dados a instrumenta??o do soprador e do inversor de frequ?ncia para o controle digital do microcontrolador e um circuito de emerg?ncia para garantir a seguran?a do volunt?rio. Resultados experimentais mostram que a CPP ? capaz de diminuir o peso aparente de uma carga com valores semelhantes ao peso em Marte e Lua, atingindo seu objetivo, onde foi poss?vel verificar que a rela??o de press?o e peso aparente ? inversamente proporcional, confirmando a teoria.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:56:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 460448.pdf: 5951570 bytes, checksum: afed14c2ca9f2963cc42ed8d5fb7baaa (MD5) Previous issue date: 2014-01-16 / The use of equipment "lower body negative pressure box" (LBNP) is a instrument of great importance to the scientific community health sciences. Initially used for simulation of orthostatic stress in space agencies studies on the physiological performance, today it has a range of applications to be study. In mid-2002, a LBNP Box was developed at the Center for Microgravity Laboratory, but it became outdate and out of use.This work was done to modernize pneumatic, electrical, electronic systems and the application interface. The realized retrofit enables the equipment for research use in the area of Aerospace Medicine on orthostatic intolerance of the cardiovascular system. Auniversal process controller with PID control technique was used with a classical tuning control proposed in the first method of Ziegler and Nichols. / O uso do equipamento lowerbody negative pressureBox (LBNP- caixa de press?o negativa) ? de grande import?ncia para a comunidade cient?fica das ci?ncias da sa?de. Inicialmente utilizado para simula??o de estresse ortost?tico em estudos sobre o comportamento fisiol?gico pelas ag?ncias espaciais, hoje j? tem sua gama de aplica??es para estudo. Em meados de 2002 uma LBNP foi desenvolvida no Laborat?rio do Centro de Microgravidade, por?m ela ficou desatualizada e inoperante. O presente foi realizado para modernizar ossistemas pneum?tico, el?trico, eletr?nico assim como o aplicativo de interface. O retrofit realizado deixou o equipamento em condi??es para o uso em pesquisas na ?rea de Medicina Aeroespacial sobre intoler?ncia ortost?tica do sistema cardiovascular. Um controlador universal de processos com controle do tipo PID utilizando t?cnica de controle cl?ssico de sintonia proposto no primeiro m?todo de Ziegler e Nichols.