Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O aumento da prevalência da obesidade e osteoporose, bem como a identificação de mecanismos comuns que ligam a osteogênese e a adipogênese, sugerem que a obesidade e osteoporose podem ser distúrbios relacionados, e além disso, ambos podem ter suas origens no início da vida. Em 3 modelos diferentes de plasticidade ontogenética foi observado obesidade na vida adulta. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o impacto desses 3 modelos, o desmame precoce mecânico (DPM) e o farmacológico (DPF), e a supernutrição neonatal (SN) no tecido ósseo da prole durante o desenvolvimento. Para tanto, 2 experimentos foram realizados. No experimento 1, ratas lactantes foram divididas em 3 grupos: controle - os filhotes tiveram livre acesso ao leite durante toda a lactação; DPM - as mães foram envolvidas com uma atadura nos últimos 3 dias de lactação; DPF - as mães foram tratadas com bromocriptina (0,5 mg/duas vezes/dia) 3 dias antes do desmame padrão. No experimento 2, o tamanho da ninhada foi reduzido para 3 filhotes machos no 3o dia de lactação até o desmame (SN); o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Realizou-se absorciometria de raios-x de dupla energia, tomografia computadorizada, microtomografia computadorizada, teste biomecânico e análises séricas. Os dados foram considerados significativos quando P<0,05. No experimento 1, ao desmame, os filhotes DPM e DPF apresentaram menor massa corporal, massa gorda, densidade mineral óssea total (DMO), conteúdo mineral ósseo total (CMO), área óssea e osteocalcina sérica, e maior telopeptídeo carboxi-terminal do colágeno tipo I (CTX-I). O cálcio ionizado sérico foi menor apenas na prole DPM, a 25-hidroxivitamina D (25(OH)D) foi maior e o PTH menor apenas na prole DPF. Aos 180 dias, as proles DPM e DPF apresentaram maior massa corporal, maior massa de gordura visceral, hiperleptinemia, maior 25(OH)D e menor CTX-I. Ambos os grupos apresentaram aumento da DMO total, do CMO, da DMO da coluna vertebral e da área óssea aos 150 e 180 dias de idade. Nas avaliações ósseas individuais, as proles DPM e DPF também apresentaram aumento da DMO do fêmur e da vértebra lombar, da radiodensidade da cabeça femoral e do corpo vertebral; melhora da microarquitetura trabecular óssea e da resistência óssea. No experimento 2, observamos aumento da massa corporal, da massa gorda e da massa magra, do CMO e da área óssea no grupo SN desde o desmame até a idade adulta. Aos 180 dias, a prole SN também apresentou aumento da DMO total, da DMO do fêmur e da vértebra lombar, da radiodensidade da cabeça femoral e do corpo vertebral; melhora da microarquitetura trabecular óssea e da resistência óssea, maior osteocalcina e menor CTX-I. Demonstramos que, apesar de fatores de imprinting opostos, ambos os modelos causam melhora da massa, do metabolismo, da qualidade e da resistência óssea. Porém, parece que este efeito protetor sobre o tecido ósseo não é um resultado direto da programação deste tecido, mas sim consequência das alterações fisiopatológicas da obesidade programada pelos três modelos. / Nutritional changes during critical developmental periods are associated with chronic diseases in adulthood, a phenomenon known as developmental plasticity. Osteogenesis and adipogenesis have common mechanisms. In 3 different models of developmental plasticity, we observed programming for obesity. Thus, the aim of this study was to investigate the impact of these 3 models, mechanical early weaning (MEW), pharmacological early weaning (PEW), and early overnutrition (EO) upon offsprings bone tissue during development. Thus, the present study was divided into two experiments. In experiment 1, lactating rats were separated into 3 groups: control - pups had free access to milk; MEW - dams were involved with a bandage interrupting lactation in the last 3 days; PEW - dams were pharmacologically treated to block prolactin (0.5 mg bromocryptine/twice a day) 3 days before standard weaning. In experiment 2, litter size was adjusted to 3 male rats per litter (EO). Litter containing 10 pups per mother was control. Bone tissue was evaluated by dual-energy X-ray absorptiometry, computed tomography, microcomputed tomography, biomechanical tests and serum analyses. Data significant had P<0.05. In experiment 1, at weaning, MEW and PEW pups presented lower body weight, total body fat, total bone mineral density (BMD), total bone mineral content (BMC), bone area, serum osteocalcin and higher C-terminal cross-linked telopeptide of type I collagen (CTX-I). However, serum ionized calcium was lower only in MEW pups, 25-hydroxyvitamin D was higher and PTH was lower only in PEW pups. In adulthood, MEW and PEW groups presented higher body weight, visceral fat mass, 25-hydroxivitamin D, hyperleptinemia and lower CTX-I. Both groups presented higher total BMD, total BMC, spine BMD and bone area in 150 and 180 days. In individual bone evaluations, MEW and PEW offspring also showed higher femur BMD and fourth lumbar vertebra (L4) BMD, femoral head radiodensity and L4 vertebral body radiodensity, better bone trabecular microarchitecture and bone strength. In experiment 2, EO offspring showed higher body weight, fat mass, lean mass, BMC and bone area from weaning to adulthood. At 180 days, EO offspring also presented higher total BMD, femur BMD, L4 BMD, femoral head and vertebral body radiodensity, better bone trabecular microarchitecture and bone strength, higher osteocalcin and lower CTX-I. The three models lead to obesity and it seems that independent of the imprinting factors, there is a protective effect on bone tissue, which probably occurs as a result of different hormonal changes, that put together with the mechanical effect caused by excess of body fat mass, help us to explain the better bone health observed in these models of obesity.

[pt] O objetivo deste trabalho é o de apresentar uma proposta de metodologia para a análise de estruturas pelo Método dos Elementos Finitos, utilizando-se na sua implementação as técnicas de programação orientada a objetos e computação distribuída. A utilização das técnicas de programação orientada a objetos permite a implementação de um código compacto, portável e de fácil adaptação. Para a implementação do código optou-se pela utilização da linguagem C++, que possui os recursos mais importantes da programação orientada a objetos, destacando-se a herança, o polimorfismo e a sobrecarga de operadores, e da biblioteca MPI de computação paralela. Inicialmente serão apresentados os procedimentos necessários à implementação orientada a objetos da análise de estruturas pelo método dos elementos finitos, sendo posteriormente apresentadas às alterações necessárias à inclusão das técnicas de processamento paralelo, empregando-se duas técnicas de paralelização. A grande quantidade de operações matriciais envolvidas na análise de estruturas pelo método dos elementos finitos motivou ainda o desenvolvimento de uma biblioteca de classes para a representação destas operações. Os exemplos apresentados têm a finalidade de verificar a exatidão dos resultados obtidos com o código implementado, e as vantagens de se empregar a programação orientada a objetos e a computação distribuída / [en] This work focuses on a methodology for the analysis of structures based on the Finite Element Method (FEM) using on its implementation object-oriented programming techniques, together with parallel programming. The usage of object-oriented programming techniques allows the implementation of a compact, portable and of easily adaptable source code. The implementation was carried out using C++ language, which has the main features of the object-oriented programming, such as inheritance, polymorphism and operator overloading, and the MPI library for parallel computing. The procedures taken into account on object-oriented implementations for analysis of structures using the Finite Element Method are presented, followed by the modifications needed for including parallel computing, using two strategies. Also, the large amount of matrix operations involved on the structures analysis using Finite Element Method motivated the development of a class library which represents such operations. The examples presented have the purpose of verify the accuracy of the results obtained with the code, and the advantages of the use of object-oriented programming and parallel computing.

Os conceitos de mecânica da fratura têm sido cada vez mais utilizados em projetos de engenharia, permitindo a determinação de tamanhos críticos de defeito ou limites de solicitação em função da presença de trincas. No entanto, para aplicar com sucesso esses conceitos em uma avaliação de integridade estrutural é de suma importância a determinação exata do comportamento a fratura do material. Materiais com comportamento elasto-plástico têm ocupado cada vez mais lugar de destaque em estruturas e componentes críticos de engenharia e a maneira mais utilizada para caracterização da tenacidade à fratura desse tipo de material é a curva J-R. Embora existam métodos normatizados para determinação dessas curvas, esses possuem muitas vezes inconvenientes e limitações que tem justificado o desenvolvimento de vários estudos com vista à determinação de métodos alternativos. Nesse trabalho foi investigada a hipótese de que, a partir do estudo do campo deformacional nas proximidades da ponta de uma trinca, é possível desenvolver uma metodologia para determinação da curva de resistência à fratura de um material com comportamento elasto-plástico. Para tanto, um sistema óptico de medição de deformação baseado na técnica de correlação de imagem digital foi empregado para monitorar a deformação na superfície de corpos de prova do tipo SE(B) durante o ensaio de tenacidade à fratura. O objeto de estudo foi uma junta do aço API X65 soldada por processo de soldagem a laser. Os resultados obtidos demonstram o sucesso da técnica utilizada para obtenção da evolução do campo deformacional durante o ensaio. Além disso, a metodologia empregada possibilitou a determinação de expressões matemáticas que permitem associar valores de deformação com valores de integral J e Δa. Essas expressões são válidas para qualquer uma das três distintas regiões da junta soldada e permitem determinar com sucesso a curva J-R a partir da evolução da deformação durante o ensaio de um único corpo de prova. / The use of fracture mechanics has become increasingly popular in damage tolerance analysis or during determination of load limits in engineering components and structures. Nevertheless, the success of applying the concepts of fracture mechanics to investigate structural integrity assessment is highly dependent upon the correct determination of fracture mechanics material properties. The accurate prediction of ductile fracture behavior plays an important role in structural integrity assessment of critical engineering structures, including nuclear reactors, petrochemical vessels and tanks, pipelines in oil and gas industries and aircraft structures. J-R curve has become the most popular material parameters in elastic-plastic fracture mechanics and has been applied widely in practical engineering. There are procedures to determine J-R curves and they are widely presented in books and international standards. However, these procedures sometimes present some practical limitations or restrictions which have prompted research effort to develop alternative methods. In this work the hypothesis that is possible to develop a methodology to determinate J-R curve to materials with elastic-plastic behavior from analysis of near crack tip strain field was verified. For this purpose, an optical strain measurement system (OSMS) was used in order to monitor strains on surface of SE(B) specimens during fracture toughness testing. The methodology was applied to a laser welded joint of API X65 steel. The measurements successfully evaluate the strain field during testing. Besides of this, the methodology proposed allowed the determination of mathematical expressions to associate strain values with values of J-integral and crack extension (Δa). These expressions are valid to characterize these fracture toughness parameters to any one of the three distinct regions of the weld joint and made possible to determine J-R curve by monitoring the surface strain field evolution during a testing of a single specimen.

Os objetivos principais desta tese foram avaliar parâmetros bioquímicos gliais, inflamatórios e comportamentais em pacientes com lesão medular (LM) submetidos a um protocolo de dança, e em ratos submetidos aos protocolos de exercício voluntário e forçado. Para tanto, foram realizados 4 experimentos. No primeiro, os ratos foram submetidos a 4 semanas de exercício moderado em esteira ergométrica (20 min por dia). No segundo, os animais foram submetidos à 4 semanas de exercício voluntário em rodas de correr (12 horas por dia). No terceiro experimento, os ratos foram expostos à esteira ergométrica durante 2 semanas (20 min/dia) e, após o último treino, receberam uma injeção intraperitoneal de LPS. Neste último, a memória e aprendizagem dos animais foram investigadas. Ao término do período de exercício, ou após a injeção de LPS, as análises bioquímicas do hipocampo foram realizadas. O quarto experimento foi realizado com indivíduos com LM que foram submetidos a 4 semanas de dança. Análises sorológicas e comportamentais foram efetuadas. Os resultados mostraram que o exercício forçado promoveu o aumento da glutamina sintetase (GS) e diminuição de proteína glial fibrilar ácida (GFAP) e óxido nítrico (NO) no hipocampo, além de aumentar os níveis de corticosterona, o que pode estar mediando os efeitos do exercício sobre os astrócitos. O exercício voluntário induziu o aumento da GS e BDNF. A aplicação de LPS promoveu aumento dos níveis de TNF-α no hipocampo dos animais, o que coincidiu com o aumento dos níveis de S100B no fluído cerebrospinal. Os indivíduos com LM submetidos à dança apresentaram melhora significativa nos escores da Medida de Independência Funcional, Índice de Barthel, Escala de Berg e Escala Hospitalar de Ansiedade e Depressão, e aumento dos níveis sorológicos de BDNF. A dança não teve efeito sobre os parâmetros gliais, metabólicos e inflamatórios periféricos. Estes resultados sugerem que diferentes tipos de exercício físico exercem diferentes efeitos sobre os astrócitos hipocampais, o que pode interferir na indicação de um ou outro dependendo do objetivo a ser alcançado. O exercício em esteira pode ser uma atividade indicada para prevenção de doenças que envolvem neuroinflamação, e a dança pode ser uma intervenção terapêutica eficaz para reabilitação de indivíduos com lesão medular uma vez que contribui para melhora física e psicológica desta população. Tomados juntos, os resultados desta Tese ressaltam a importância da prática de exercício físico para o metabolismo neural, e a relevância de estudar os astrócitos para compreensão dos mecanismos envolvidos no efeito do exercício físico no SNC. / The main aim of this Thesis was to evaluate the biochemical glial, inflammatory and behavioral parameters, in patient with spinal cord injury (SCI) submitted to a protocol of dance, and in rats submitted to voluntary and forced exercise. Four experiments were made. In the 1st, the rats were submitted to 4 weeks of moderate exercise on treadmill (20 min per day). In the 2nd, the animals were submitted to 4 weeks of voluntary exercise on wheel running (12 hours per day). In the 3rd experiment, the rats were exposed to treadmill during 2 weeks (20 min per day) and, after the last session, they received intraperitoneal injection of LPS. In this last experiment, the memory and learning were investigated. At the finish of the exercise period, or after the LPS injection, the biochemical analysis of the hippocampus was realized. The 4th experiment was realized with individuals with spinal cord injury that were submitted to 4 weeks of dance practice. Behavioral and serological analyses were performed. Data show that treadmill running increased glutamine synthetase (GS) activity and decreased hippocampal glial fibrillary acidic protein (GFAP) and nitric oxide (NO) , as well as increased corticosterone level, that can mediate the effects of the exercise on astrocytes. The voluntary exercise increased GS and BDNF. The LPS administration increased hippocampal TNF-α level in rats concomitantly with the increase in the S100B levels in cerebrospinal fluid. The individuals with spinal cord injury submitted to dance showed a significant improve in the scores of Functional Independency Measure, Barthel Index, Berg Scale and Ansiety and Depression Hospitalar Scale, and a increase in the serologic levels of BDNF. The dance had no effect on glial, metabolic and inflammatory parameters. These results suggest that different types of exercise exert different effects on hippocampal astrocytes, which may interfere with the appointment of one or the other depending on the objective to be achieved. The treadmill exercise can be a good strategy in the prevention of neuroinflammatory diseases, and dance can be an effective therapeutic intervention for rehabilitation of individuals with SCI as it helps to improve physical and psychological conditions in this population. Taken together, the present data highlight the importance of physical exercise for neural functions, and the relevance of studying astrocytes to understand the mechanisms involved in the effect of exercise on CNS.

A formação de memórias de medo contextuais, como as estudadas no presente trabalho, requer a indução da plasticidade sináptica iniciada pela ativação de receptores transmembrana localizados nos neurônios de estruturas encefálicas como o hipocampo. O fluxo iônico mediado pelos receptores N-metil-D-aspartato (NMDARs) é essencial para ativar vias de sinalização intracelular que darão suporte à formação da memória. No entanto, esses receptores parecem não ser necessários em situações onde os animais passaram por uma experiência prévia similar a que está sendo aprendida. Dessa forma, um aprendizado anterior pode modificar os mecanismos de plasticidade que serão utilizados para codificar uma nova informação, caracterizando um fenômeno de metaplasticidade. Esse fenômeno ocorre quando os animais são pré-expostos ao local onde posteriormente serão submetidos a um aprendizado associativo ou quando são re-submetidos a mesma tarefa comportamental com dicas contextuais/espaciais diferentes. No presente trabalho, investigamos (i) os mecanismos de plasticidade sináptica (receptores) e de plasticidade não-sináptica (excitabilidade neuronal) recrutados para a formação do segundo aprendizado e (ii) se a independência dos NMDARs é mantida quando a memória anterior foi adquirida remotamente. Os animais utilizados nesse trabalho (camundongos ou ratos) foram expostos a dois aprendizados sequenciais realizados na tarefa de condicionamento aversivo ao contexto (CAC). O intervalo entre os condicionamentos foi de dois dias nos experimentos do Capítulo I e de três ou quarenta dias nos experimentos do Capítulo II. Cada aprendizado ocorreu em uma caixa de condicionamento com características próprias de formato, odor e iluminação (contexto A ou contexto B), sendo que o primeiro aprendizado ocorreu no contexto A e o segundo no contexto B. Nos experimentos do Capítulo I foram avaliadas no hipocampo dorsal as modificações na excitabilidade neuronal hipocampal induzidas pelo primeiro condicionamento, bem como os receptores envolvidos com a aquisição da memória subsequente e a sobreposição neuronal entre os dois aprendizados. Com a utilização do camundongo transgênico Teg-Tag foi possível identificar os neurônios recrutados para o primeiro aprendizado. Esse animal tem a expressão da proteína fluorescente verde (GFP, do inglês, green fluorescent protein) controlada pela ativação do gene c-fos, que é fisiologicamente transcrito após a atividade neuronal. Dessa forma, os neurônios ativados pelo aprendizado são marcados com GFP. Através da técnica de patch clamp foi observado que os neurônios GFP+ mantiveram a excitabilidade elevada por até dois dias após o treinamento no CAC. Além disso, a identificação dos neurônios recrutados 8 para o aprendizado subsequente foi realizada através da marcação imunofluorescente da proteína Fos, no seu pico de expressão endógena, noventa minutos após o re-treino. Foi observada uma maior sobreposição neuronal (GFP+, Fos+) quando os animais foram retreinados no mesmo contexto dois dias após o primeiro treino. Uma sobreposição intermediária (GFP+, Fos+) foi vista quando os animais tiveram o segundo condicionamento no contexto B, sendo ela significativamente maior do que a sobreposição nos animais não re-treinados. Adicionalmente, foi demonstrado que a aquisição do aprendizado subsequente é mediada por receptores metabotrópicos glutamatérgicos (mGluRs) ao invés de NMDARs. No Capítulo II foi investigado se uma memória remota, adquirida há quarenta dias, ainda seria capaz de influenciar nos mecanismos de plasticidade recrutados para aquisição do aprendizado subsequente. A dinâmica da consolidação sistêmica foi considerada nesses experimentos já que a evocação da memória remota passa a depender de estruturas encefálicas neocorticais, sem recrutar a atividade hipocampal. Apesar da evocação da memória remota não requerer a atividade hipocampal, foi observado que a aquisição do aprendizado subsequente a uma memória remota necessita a atividade de pelo menos uma sub-região do hipocampo (dorsal ou ventral). Complementarmente, os resultados indicaram que, quando o intervalo entre os aprendizados é aumentado (de três para quarenta dias), a formação do aprendizado subsequente, que era independente de NMDARs, volta a depender da plasticidade sináptica mediada por esses receptores no hipocampo (dorsal e ventral). Juntos, nossos resultados sugerem que o primeiro aprendizado causa um aumento da excitabilidade neuronal e modifica a plasticidade sináptica recrutada para o aprendizado subsequente, sendo este último mediado por mGluRs ao invés de NMDARs. Além disso, a metaplasticidade induzida pelo primeiro condicionamento é transiente; quando o intervalo entre as exposições é aumentado, o segundo aprendizado passa a depender novamente da ativação dos NMDARs. / Contextual fear memory formation, like the ones explored in the current work, requires the induction of the synaptic plasticity mediated by the activation of transmembrane receptors that are present in the brain structures as the hippocampus. The ionic flux through the N-methylaspartate- D-aspartate is crucial for activation of the intracellular signaling pathways that will support memory formation. However, these receptors are not necessary when animals had a prior similar learning. In this way, a previous learning can modify the plasticity mechanism that will be recruited to encode a new information, featuring a metaplasticity phenomenon. This phenomenon occurs when animals are pre-exposed to an environment where they will learn an associative learning later or when animals are re-exposed to the same behavioral task with distinct contextual/spatial cues. In the present study, we investigated (i) the synaptic plasticity mechanisms (receptors) and the non-synaptic plasticity mechanisms (neuronal excitability) required for the acquisition of the second learning and (ii) whether a subsequent learning that occurs in a remote time-point is still NMDAR-independent. The animals used in this study (mice or rats) were exposed to two sequential learnings that were performed in the contextual fear conditioning (CFC). The interval between conditionings were two days in the experiments of Chapter I and three or forty days in the experiments of the Chapter II. Each learning was performed in a box with differences on shape, odor and illumination (context A or context B). The first learning occurred in the context A followed by learning on context B. In the experiments of Chapter I it was evaluated the changes in the hippocampal neuronal excitability induced by the first conditioning, the receptors involved with the acquisition of the subsequent memory and the neuronal overlapping between the two sequential learnings. The Teg-Tag transgenic mouse allowed to identify the neurons activated for the first learning experience. This animal has the GFP expression under control of c-fos promoter that is activated by neuronal activity. It was shown by patch clamp that GFP+ neurons are still more excitable two days after learning. Also, the identification of neurons recruited for the subsequent learning was made through immunofluorescent staining of the Fos protein in its peak of endogenous expression, ninety minutes after learning. A greater overlapping (GFP+, Fos+) was observed when animals were retrained in the same context two days after first training. An intermediate overlapping was observed when animals were conditioned in the context B and this expression was significantly higher when compared to animals that were not 10 retrained in either context. Additionally, it was shown that acquisition of the subsequent learning is mediated by metabotropic glutamate receptors (mGluRs) instead of NMDARs In the Chapter II it was investigated whether a remote memory, acquired forty days earlier, is still able to influence in the synaptic plasticity mechanisms recruited for the acquisition of the subsequent learning. Systems consolidation dynamics was considered in these experiments because memory retrieval of a remote memory depends on neocortical brain regions, it not requires hippocampal activity. It was confirmed that hippocampus is not necessary for remote memory retrieval, however at least one longitudinal division of the hippocampus (dorsal or ventral) is essential for learning following a prior remote memory. Moreover, the results indicate that acquisition of the second learning is once again mediated by NMDARs in the hippocampus when the interval between learnings is extended from three to forty days. Altogether, our results suggest that the first learning lead to an increase in the neuronal excitability and modify the synaptic plasticity mechanism recruited for following learning, mGluR are required instead of NMDAR. Furthermore, the metaplasticity induced by first conditioning is transient; the second learning once again requires NMDARs activation when the interval between learnings is longer.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O aumento da prevalência da obesidade e osteoporose, bem como a identificação de mecanismos comuns que ligam a osteogênese e a adipogênese, sugerem que a obesidade e osteoporose podem ser distúrbios relacionados, e além disso, ambos podem ter suas origens no início da vida. Em 3 modelos diferentes de plasticidade ontogenética foi observado obesidade na vida adulta. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o impacto desses 3 modelos, o desmame precoce mecânico (DPM) e o farmacológico (DPF), e a supernutrição neonatal (SN) no tecido ósseo da prole durante o desenvolvimento. Para tanto, 2 experimentos foram realizados. No experimento 1, ratas lactantes foram divididas em 3 grupos: controle - os filhotes tiveram livre acesso ao leite durante toda a lactação; DPM - as mães foram envolvidas com uma atadura nos últimos 3 dias de lactação; DPF - as mães foram tratadas com bromocriptina (0,5 mg/duas vezes/dia) 3 dias antes do desmame padrão. No experimento 2, o tamanho da ninhada foi reduzido para 3 filhotes machos no 3o dia de lactação até o desmame (SN); o grupo controle permaneceu com 10 filhotes durante toda a lactação. Realizou-se absorciometria de raios-x de dupla energia, tomografia computadorizada, microtomografia computadorizada, teste biomecânico e análises séricas. Os dados foram considerados significativos quando P<0,05. No experimento 1, ao desmame, os filhotes DPM e DPF apresentaram menor massa corporal, massa gorda, densidade mineral óssea total (DMO), conteúdo mineral ósseo total (CMO), área óssea e osteocalcina sérica, e maior telopeptídeo carboxi-terminal do colágeno tipo I (CTX-I). O cálcio ionizado sérico foi menor apenas na prole DPM, a 25-hidroxivitamina D (25(OH)D) foi maior e o PTH menor apenas na prole DPF. Aos 180 dias, as proles DPM e DPF apresentaram maior massa corporal, maior massa de gordura visceral, hiperleptinemia, maior 25(OH)D e menor CTX-I. Ambos os grupos apresentaram aumento da DMO total, do CMO, da DMO da coluna vertebral e da área óssea aos 150 e 180 dias de idade. Nas avaliações ósseas individuais, as proles DPM e DPF também apresentaram aumento da DMO do fêmur e da vértebra lombar, da radiodensidade da cabeça femoral e do corpo vertebral; melhora da microarquitetura trabecular óssea e da resistência óssea. No experimento 2, observamos aumento da massa corporal, da massa gorda e da massa magra, do CMO e da área óssea no grupo SN desde o desmame até a idade adulta. Aos 180 dias, a prole SN também apresentou aumento da DMO total, da DMO do fêmur e da vértebra lombar, da radiodensidade da cabeça femoral e do corpo vertebral; melhora da microarquitetura trabecular óssea e da resistência óssea, maior osteocalcina e menor CTX-I. Demonstramos que, apesar de fatores de imprinting opostos, ambos os modelos causam melhora da massa, do metabolismo, da qualidade e da resistência óssea. Porém, parece que este efeito protetor sobre o tecido ósseo não é um resultado direto da programação deste tecido, mas sim consequência das alterações fisiopatológicas da obesidade programada pelos três modelos. / Nutritional changes during critical developmental periods are associated with chronic diseases in adulthood, a phenomenon known as developmental plasticity. Osteogenesis and adipogenesis have common mechanisms. In 3 different models of developmental plasticity, we observed programming for obesity. Thus, the aim of this study was to investigate the impact of these 3 models, mechanical early weaning (MEW), pharmacological early weaning (PEW), and early overnutrition (EO) upon offsprings bone tissue during development. Thus, the present study was divided into two experiments. In experiment 1, lactating rats were separated into 3 groups: control - pups had free access to milk; MEW - dams were involved with a bandage interrupting lactation in the last 3 days; PEW - dams were pharmacologically treated to block prolactin (0.5 mg bromocryptine/twice a day) 3 days before standard weaning. In experiment 2, litter size was adjusted to 3 male rats per litter (EO). Litter containing 10 pups per mother was control. Bone tissue was evaluated by dual-energy X-ray absorptiometry, computed tomography, microcomputed tomography, biomechanical tests and serum analyses. Data significant had P<0.05. In experiment 1, at weaning, MEW and PEW pups presented lower body weight, total body fat, total bone mineral density (BMD), total bone mineral content (BMC), bone area, serum osteocalcin and higher C-terminal cross-linked telopeptide of type I collagen (CTX-I). However, serum ionized calcium was lower only in MEW pups, 25-hydroxyvitamin D was higher and PTH was lower only in PEW pups. In adulthood, MEW and PEW groups presented higher body weight, visceral fat mass, 25-hydroxivitamin D, hyperleptinemia and lower CTX-I. Both groups presented higher total BMD, total BMC, spine BMD and bone area in 150 and 180 days. In individual bone evaluations, MEW and PEW offspring also showed higher femur BMD and fourth lumbar vertebra (L4) BMD, femoral head radiodensity and L4 vertebral body radiodensity, better bone trabecular microarchitecture and bone strength. In experiment 2, EO offspring showed higher body weight, fat mass, lean mass, BMC and bone area from weaning to adulthood. At 180 days, EO offspring also presented higher total BMD, femur BMD, L4 BMD, femoral head and vertebral body radiodensity, better bone trabecular microarchitecture and bone strength, higher osteocalcin and lower CTX-I. The three models lead to obesity and it seems that independent of the imprinting factors, there is a protective effect on bone tissue, which probably occurs as a result of different hormonal changes, that put together with the mechanical effect caused by excess of body fat mass, help us to explain the better bone health observed in these models of obesity.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseFA.pdf: 2564005 bytes, checksum: c7d0312a5d5f573290646bf260f4b9c2 (MD5) Previous issue date: 2005-07-08 / Universidade Federal de Minas Gerais / Several are the pathologies that induce functional Inbalance, leading to a constant for search for different rehabilitation techniques. One of the most common sequels is the hemiparesia that causes a functional damage, turning the stroke patients one of the principal focuses for the rehabilitation in the area. Therefore the aim of the present research was evaluate the motor control and analyze the increase of the frequency of sessions in the gait training treadmill with body weight support (BWS) in chronic hemiparesis stroke patients. Patients followed an A-B-A design with treadmill training with BWS five times for three weeks (stage A) and treadmill training with BWS three times for three weeks (stage B). The recordings were accomplished in the beginning and in the end of each stage. The collected data were temporal-spatial variables, functional activities through Rivermead test, electromyographics signs of the dorsiflexion and plantar flexion muscular groups of the ankle and electrogoniometry of the dorsiflexion and plantar flexion of the ankle. Eight subjects concluded the experiment. Three patients had better outcomes after 5 times a week treatment, two patients showed improvement only when the treatment was performed 3 times a week, two patients improved gait variables independent of the training frequency and one not improved at all. The analysis of the electromyographics signs and of the data electrogonimetrics didn't allow any relationship with the performance level of the patients. Based on the reslts of the present studies we suggest that, the treadmill training with BWS comes as an effective method for the functional recovery and that it reflects in motor activities that improved activities of daily living. The increase of the frequency of sessions not necessarily reflects in an increase of the motor control, in the largest part of the patients. / Várias são as patologias que acarretam em desequilíbrio funcional, tornando a busca por diferentes técnicas de reabilitação uma constante na pesquisa clínica. Em neurologia, uma das seqüelas mais comum é a hemiparesia, seqüela esta que causa um grande prejuízo funcional, tornando as pessoas acometidas um dos principais focos para a reabilitação na área. Portanto os objetivos desse trabalho foram: avaliar o controle motor após treino da marcha em esteira com suporte parcial de peso corporal e analisar a influência do aumento da freqüência das sessões no treinamento da marcha em pacientes com hemiplegia crônica após acidente vascular encefálico. O método escolhido foi o sistema A-B-A de treinamento. As fases A foram realizadas com uma freqüência de 5 sessões por semana e a fase B com uma freqüência de 3 sessões por semana. Cada fase teve duração de três semanas e os dados foram coletados ao início e final de cada fase. Os dados coletados foram variáveis espaço-temporais da marcha, atividades funcionais, via teste de funções motoras Rivermead, sinais eletromiográficos dos grupos musculares dorsiflexores e flexores plantares do tornozelo e eletrogoniometria da dorsiflexão e plantiflexão do tornozelo. Oito sujeitos finalizaram o experimento. Três sujeitos, em relação as variáveis espaçotemporais e atividades funcionais, apresentaram um melhor desempenho nas fases A, dois sujeitos apresentaram um melhor desempenho durante a fase B, outros dois sujeitos apresentaram um bom desempenho perante o treinamento como um todo e apenas um não obteve um bom desempenho nesse tipo de treinamento. A análise dos sinais eletromiográficos e dos dados eletrogoniométricos não permitiu nenhum tipo de relação com o nível de desempenho dos pacientes. Baseado nos achados do presente trabalho, concluímos que: 1. O treino da marcha em esteira com SPP apresenta-se como um método efetivo para a recuperação funcional dos padrões cíclicos da marcha e que essa recuperação funcional se reflete em atividades motoras que envolvem atividades de vida diária melhorando a funcionalidade através do aumento do controle motor; 2. Que o aumento da freqüência das sessões não se traduz necessariamente em um aumento do controle motor, na maioria dos pacientes. Revelando assim a necessidade de se modular cada tratamento em relação às características individuais de cada paciente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5748.pdf: 1975827 bytes, checksum: e6ad26dbbd3bf2dd7360047fe5b4b42b (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / Background: The stroke is the leading cause of adult disability in the world. One of the main complaints of individuals post-stroke refers to the loss of function of the upper limb, as evidenced during the performance of activities of daily living. This difficulty may be related to an important component of sensorimotor control, joint position sense, a submodality of proprioception. The relationship of sense of joint and the difficulties of upper limb movements are not clear in the literature. Objectives: To investigate whether the joint position sense of both shoulders of chronic hemiparetic is altered during the abduction and flexion, and whether there is any correlation between joint position sense and sensorimotor performance in these subjects. Methods: The study included 13 subjects with chronic hemiparesis due to ischemic stroke and 13 healthy subjects matched for gender and age. The proprioception was assessed using an isokinetic dynamometer and by joint sense position. The variable calculated was absolute error for shoulder abduction and flexion at the 30° and 60°. The motor performance was assessed by the upper extremity of the Fugl-Meyer Motor Assessment Scale. For the comparison between paretic, nonparetic and control limbs was utilized Kruskal Wallis test following post-hoc of Mann-Whitney with Bonferroni adjustment. For the correlation were used the Spearman. Results: No difference was found between the paretic and non-paretic limbs in both movements at 30o and 60o (p>0.05). But higher values of absolute error for both paretic and nonparetic limbs compared to control were observed during abduction at 30o (p <0.01) and at 60o (p=0.03 and p=0.04, respectively). During flexion, higher values of absolute error was observed in paretic limbs compared to control at 30o (p=0.01) and also at 60o (p=0.02). Non paretic limbs presented higher values of absolute error only at 30o, when compared to control (p=0.01). Total absolute error was inversely correlated to sensibility and proprioception Fugl-Meyer Motor Assessment Subscales (EFM). Absolute error also was directly correlated right hemisphere injury. Furthermore, absolute error was to shoulder´s subluxation during abduction. Conclusion: The joint position sense is affected in both shoulders of chronic post-stroke ischemic hemiparetic subjects during flexion and abduction. These proprioceptive deficits of the paretic limb are correlated to subscale score of proprioception and sensibility EFM, shoulder´s subluxation and damaged hemisphere. / O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é a principal causa de incapacidade em adultos no mundo. Uma das principais queixas de indivíduos pós- AVC refere-se à perda da função do membro superior, evidenciado durante a realização de atividades da vida diária. Essa pode estar relacionada a um componente importante do controle sensório-motor, o senso de posição articular, uma submodalidade da propriocepção. A relação do senso de articular e as dificuldades de movimentos do membro superior ainda não estão claras na literatura. Objetivos: Investigar se o senso de posição articular de ambos os ombros de hemiparéticos crônicos está alterada durante a abdução e flexão, e se há correlação entre o senso de posição articular, o desempenho sensório-motor e o lado de lesão. Métodos: O estudo incluiu 13 indivíduos com hemiparesia crônica decorrente de AVC isquêmico e 13 indivíduos saudáveis pareados por sexo e idade. A propriocepção foi avaliada através do senso de posição articular em um dinamômetro. A variável calculada foi erro absoluto para abdução e flexão do ombro a 30° e 60°. O desempenho motor foi avaliado Escala de Avaliação de Fugl-Meyer (EFM) para membros superiores. Para a comparação entre o membro parético, não parético e controle foi utilizado o teste de Kruskal Wallis seguinte post-hoc de Mann-Whitney com ajuste de Bonferroni. Para a correlação foi utilizado a Correlação de Spearman. Resultados: Não foi encontrada diferença entre os membros parético e não parético em ambos os movimentos, a 30o e 60o (p>0,05). Mas, foram observados altos valores de erro absoluto para ambos os membros, parético e não parético, comparado ao controle durante a abdução a 30o (p<0,01) e a 60o (p=0,03 e p=0,04, respectivamente). Durante a flexão, foram constatados altos valores absolutos no membro parético comparado ao controle a 30° (p=0,01) e também a 60° (p=0,02). O membro não parético apresentou altos valores de erro absoluto somente a 30°, comparado ao controle (p=0,01). O erro absoluto do membro parético foi inversamente correlacionado com a pontuação da subescala de sensibilidade e propriocepção da EFM. O erro absoluto foi diretamente correlacionado com a lesão do hemisfério direito. Além disso, o erro absoluto do membro parético durante a abdução foi correlacionado com a subluxação do ombro. Conclusão: O senso de posição articular está alterado em ambos os ombros de indivíduos hemiparéticos crônicos pós-AVC isquêmico durante a flexão e abdução. Esses déficits proprioceptivos do membro parético estão correlacionados com a pontuação da subescala de propriocepção e sensibilidade da EFM, lesão do hemisfério e subluxação do ombro.

Trata-se de um estudo de natureza qualitativa que investiga as manifestações psicomotoras de bebês prematuros (33 a 36 semanas de idade gestacional) hospitalizados, na relação mãe-bebê. A coleta as informações é a partir da observação participante e entrevista semiestruturada. O estudo desenvolve-se em uma Unidade de Internação Neonatal (UIN) de um hospital escola de Porto Alegre e tem como sujeitos de pesquisa seis bebês internados nesta unidade e suas mães. Do processo de análise de conteúdo origina-se quatro temas: “O imaginário e o vivido na gestação”; “A leitura das manifestações psicomotoras do bebê”; “A fragilidade do bebê com relação ao meio” e; “As expectativas futuras com relação ao bebê”. Do olhar do pesquisador sobre os bebês e suas mães, desvela-se o universo vivido por estes personagens em situação de internação. A importância do trabalho reside em instrumentalizar os profissionais com relação ao conhecimento e reconhecimento das produções dos bebês e favorecer o entendimento das mães sobre estas produções, enquanto mais um recurso de prevenção e atenção à saúde.

O exercício físico traz inúmeros benefícios para o sistema nervoso, dentre eles a melhora da memória e cognição, além de um efeito protetor em relação ao declínio mental decorrente do envelhecimento e de lesões do sistema nervoso. Este estudo teve como objetivo observar os efeitos plásticos do exercício moderado de curta duração no hipocampo e em regiões motoras do encéfalo de ratos, frequentemente afetadas por lesões ou doenças neurodegenerativas. As metodologias empregadas nestas análises foram a imuno-histoquímica, o Western blotting,o PCR em tempo real, avaliação dos níveis de neurogênese pela injeção de BrdU e imageamento de Ca2+ de astrócitos corticais. Os resultados encontrados mostram que o exercício moderado de curta duração promoveu alterações plásticas específicas em todas as regiões estudadas, variando na dependência do marcador utilizado e do decurso temporal do exercício. Acreditamos que este é suficiente para promover plasticidade difusa no sistema nervoso, que pode ser parte do substrato do efeito benéfico do exercício no sistema nervoso. / Evidence shows that physical exercise is neuroprotective and enhances brain function by improving cognition, learning and memory. It has also been associated with structural changes such as angiogenesis, synaptogenesis and neurogenesis. The aim of this study was to observe the effects of a moderate, short-term exercise protocol on the hippocampus and brain regions related to motor function, commonly affected by neurodegenerative diseases. The methods used for these analyses were immunohistochemistry, Western blotting, real-time PCR, evaluation of the levels of hippocampal neurogenesis with injections of BrdU and Ca2+ imaging of cortical astrocytes. Our results show that short-term moderate physical exercise induced specific plastic changes in all regions studied, which varied depending on the marker and time course of exercise and is enough to modulate synaptic and structural elements of neurons as well as astrocytes, playing an important role in the diffuse exercise-dependent plasticity which may underlie the beneficial effects of exercise in the brain.