A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) promove limitações mecânicas e encurtamento muscular que determinam a elevação do tórax, o aumento do volume residual e da capacidade residual funcional dos pulmões. Alterações do padrão torácico e na complacência pulmonar se correlacionar com as funções estomatognáticas por meio do osso hióide e da mandíbula. O objetivo deste estudo foi analisar a influência das desordens respiratórias decorrentes da DPOC no sistema estomatognático por meio de análise eletromiográfica. Participaram do estudo 40 indivíduos de ambos os gêneros com idade entre 40 e 80 anos, divididos em dois grupos: GD, grupo DPOC (n=20), média de idade de 65,65±8,11 anos e IMC de 24,92±2,97, estádio GOLD II a IV; e GC, grupo controle (n=20), idade média de 65,80±8,18 anos e IMC de 26,19±2,38, composto por indivíduos sem a doença. Os indivíduos foram submetidos as avaliações de eletromiografia de superfície para análise dos músculos do sistema respiratório e estomatognático; e força muscular respiratória por meio da manovacuometria. Os valores obtidos foram normalizados, tabulados e submetidos à análise estatística (SPSS versão 22.0) por meio do test t-student de amostras independentes (p<0,05). Em relação aos resultados, o sistema respiratório apresentou diferenças significativas (p<0,05) entre o GD e GC, em especial para o músculo diafragma nas condições clínicas de repouso, ciclo respiratório e inspiração máxima com menor atividade das fibras musculares, expiração máxima com maior atividade e redução da força muscular respiratória. O sistema estomatognático apresentou maior atividade (p<0,05) das fibras dos músculos masseteres nas condições clínicas de repouso e protrusão, e na lateralidade esquerda para os músculos temporal e esternocleidomastoideo direito, quando comparados os grupos GD e GC. Sugere-se, que as alterações encontradas na atividade do músculo diafragma decorrentes da restrição da mobilidade torácica, parecem estar relacionadas com alterações nas condições posturais da mandíbula, ocasionando aumento na atividade das fibras musculares relacionadas ao sistema estomatognático de indivíduos com DPOC. / Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) promotes mechanical limitations and muscle shortening that determine chest elevation, leading to increased residual volume and functional residual capacity of the lungs. Changes in the thoracic pattern and pulmonary complacency are related to the stomatognathic functions through the hyoid bone and the mandible. We aimed to analyze the influence of respiratory disorders due to chronic obstructive pulmonary disease in the stomatognathic system. We divided 40 participants of both genders, ranging from 40 to 80 years old, into two groups: DG, COPD group (n = 20), average age 65.65 ± 8.11 years and body mass index (BMI) 24.92 ± 2.97, GOLD II to IV; and CG, control group (n=20), average age 65.80 ± 8.18 years and BMI 26.19 ± 2.38, composed of individuals without the disease. The participants underwent respiratory and stomatognathic surface electromyography evaluations, and respiratory muscle strength tests through manovacuometry. The values were subjected to t-student test of independent samples (p<0.05). The respiratory system showed significant alterations (p<0.05) between the DG and CG groups, especially for the diaphragm muscles in the clinical conditions of rest, respiratory cycle, and maximal inspiration with a lower recruitment of muscle fibers, greater muscle activity during maximal expiration, and reduction of respiratory muscle strength. The stomatognathic system indicated greater activity (p<0.05) in the recruitment of the fibers of the masseter in the clinical conditions of rest and protrusion, and in the left laterality to the temporal and right sternocleidomastoid muscles, when comparing the DG and CG groups. It was concluded that alterations in diaphragm muscle activity influence the postural conditions of the mandible due to the restriction of thoracic mobility, causing an increase in the recruitment of muscle fibers related to the stomatognathic system in individuals with COPD.

Durante o exercício físico existe uma intensa mobilização encefálica promovendo a tensão muscular, alterações circulatórias e respiratórias. A hipótese é que áreas encefálicas envolvidas no controle cardiorrespiratório participam no exercício físico agudo. Foram utilizados ratos Wistar divididos em grupo exercício e grupo repouso. Houve redução dos níveis de PaCO2 e aumento da PaO2, sem alteração de pH, bicarbonato e lactato após o exercício. Houve aumento da imunorreatividade à Fos em relação ao grupo controle no NTSc, no NTSm, no BVLr, incluindo C1, no NPBL, no CPB, no KF, na PeF/HL, no HDM e no NPV. Ademais, os neurônios quimiossensíveis do NRT ativados representam 18% do total e recebem projeções da região PeF/HL. Neste trabalho, mostramos que após um exercício físico ocorre uma intensa ativação de possíveis áreas encefálicas importantes para o controle cardiorrespiratório, além dos neurônios quimiossensíveis do NRT envolvidos no controle respiratório durante o exercício físico, através da participação do comando central de vias hipotalâmicas. / During exercise there is an intense brain mobilization promoting muscle tension, respiratory and circulatory changes. We tested the hypothesis that brain areas involved in cardiorespiratory control could be activated during the acute physical exercise. Wistar rats were divided into exercise group and non-exercise group. There was decrease in PaCO2, increase in PaO2 and no changes in pH, bicarbonate and lactate after exercise. Increase in Fos immunoreactivity in cNTS, mNTS, VLM, C1 included, LPBN, KF, PeF/LH and PVN. Moreover, the chemosensitivity RTN neurons accounted for 18% of the total and receive projections from the PeF/LH. In the present study, we showed that after running acute exercise there is an intense activation of brain areas important for the cardiorespiratory control. Besides that, the chemosensitivity neurons of the RTN are activated after acute running exercise, showing that these particular subset of neurons have a role of the respiratory control during exercise, through the involvement of the \"central command\" of the hypothalamus.

O controle do sistema respiratório é realizado por neurônios localizados no bulbo e na ponte. Existem duas regiões localizadas próximas na coluna respiratória ventral do bulbo, mas que estão envolvidas com atividades respiratórias diferentes: núcleo retrotrapezóide (RTN) e região parafacial lateral (pFRG). O RTN contém neurônios quimiossensíveis que expressam o fator de transcrição Phox2b e respondem à hipercapnia e hipóxia; por este motivo, esta região é considerada uma forte candidata a conter os quimiorreceptores centrais. Além do seu envolvimento na quimiorrecepção central, experimentos descritos na literatura mostraram a importância do RTN também na inspiração. O pFRG está envolvido na geração da expiração ativa (E2), pois dados da literatura sugerem que existe uma inibição sináptica para essa região que, quando é inibida, gera a E2. Entretanto, até o presente momento, não se sabe a fonte desta inibição para os neurônios do pFRG, nem se os neurônios Phox2b do RTN contribuem para a geração da E2. Diante disso, o principal objetivo desta tese foi investigar, de forma anatômica e funcional, a localização da fonte de inibição para o pFRG. Foram utilizados ratos Wistar que receberam injeções de traçadores retrógrados no RTN e no pFRG, a fim de observarmos projeções de regiões que possuem neurônios inibitórios. Observamos projeções oriundas de diversas regiões envolvidas com a respiração que contêm neurônios inibitórios. Para o RTN, as projeções se originaram no núcleo do trato solitário intermediário (NTSi), núcleo tegmental pedunculopontino (PPT), complexo de Botzinger (BotC), rafe bulbar (RB) e Kolliker-Fuse (KF); e para o pFRG, as projeções se originaram dos mesmos núcleos, com exceção do PPT. É importante apontar que o pFRG também recebeu projeções do núcleo tegmental laterodorsal (LDT). Foi realizado um protocolo de hibridização in situ utilizando a metodologia de RNAscope, a qual nos confirmou que muitas das projeções observadas para o pFRG eram inibitórias. Adicionalmente, constatamos também projeções dos neurônios quimiossensíveis do RTN para o pFRG, sugerindo a participação do RTN na expiração ativa. Além disso, realizamos também experimentos funcionais para investigar a importância destas projeções na expiração ativa, por meio de inibições de algumas dessas regiões e registro das variáveis respiratórias. Os resultados mostraram que a inibição do NTSi gera E2 de forma tônica e inibição do PPT gera E2 fásica. Também constatamos que a inibição da RB promove aumento da amplitude abdominal durante hipercapnia, sugerindo que a RB pode modular a atividade do pFRG durante hipercapnia. Os resultados mostraram que as regiões do NTSi e PPT são fortes candidatas a serem fontes para o pFRG, inibindo a E2. / Respiratory system control is performed by neurons located in the medulla and the pons. There are two regions located close in the ventral column of the medulla, but are involved in different respiratory phases: retrotrapezoid nucleus (RTN) and lateral parafacial region (pFRG).The RTN contains chemosensitive neurons that express the transcription factor Phox2b and respond to hypercapnia and hypoxia; for this reason, this region is considered a candidate to contain the central chemoreceptors. In addition to its involvement in central chemoreception, experiments described in the literature showed the importance of RTN also in inspiration. The pFRG is involved in the generation of active expiration (E2); data from the literature suggest that there is synaptic inhibition for this region which, when inhibited, generates E2. However, the source of this inhibition to pFRG neurons and whether Phox2b neurons of the RTN contribute to the generation of E2 are still not known. Therefore, the main objective of this study was to investigate, anatomically and functionally, the location of the source of inhibition for pFRG. We used male Wistar rats that received injections of retrograde tracers into the RTN and pFRG, to investigate projections from regions that have inhibitory neurons. We observed projections from several regions involved on respiration containing inhibitory neurons. There were projections to the RTN from the intermediate nucleus of the solitary tract (NTSi), pedunculopontine tegmental nucleus (PPT), Botzinger complex (BotC), medullary raphe (RB), Kolliker-Fuse (KF). The projections to the pFRG are the same as observed to RTN, except PPT. There is also projection from tegmental dorsal laterodorsal nucleus (LDT) to pFRG. An in situ hybridization protocol was performed using the RNAscope methodology, which confirmed that many of the projections observed to pFRG were inhibitory. In addition, we observed projections of the chemosensitive neurons from the RTN to the pFRG, suggesting the participation of the RTN in E2. In addition, we performed functional tests to verify the involvement of some of those projections with E2. We performed inhibition of some of those regions and record the respiratory variables. The data showed that the inhibition of NTSi generates tonic E2 and inhibition of PPT generates phasic E2. We also found that inhibition of RB promotes increased abdominal amplitude during hypercapnia, suggesting that RB may modulate pFRG activity during hypercapnia. The results showed that the NTSi and PPT regions are candidates to be sources for pFRG, inhibiting E2.

Orientador: Alan Rodrigo Panosso / Resumo: The increase in CO2 concentration in the Earth's atmosphere was the main cause of global warming, accounting for about 60% of total greenhouse gas emissions. The objective of this work was to characterize the temporal patterns of CO2 emission, temperature, humidity and soil O2 capture, as well as their relationships in areas of Eucalyptus, Pinus and Ciliary forest reforested in a dystrophic Red Latosol in the Biome Cerrado, in the region of the municipality of Selvíria - MS. The study was conducted in three reforested areas located in the municipality of Selvíria-MS. Experimental areas consisted of forests planted with eucalyptus (EU), riparian forest (MA), pinus (PI). The CO2 emission from the soil was recorded using the LI-COR system (LI-8100) and the determination of soil O2 a uptake by means of the UV Flux 25% system. The results of CO2 emission, temperature, humidity and O2 capture were evaluated by means of repeated measures in time, by means of mixed models and descriptive statistics. Tukey's test was performed at a 5% probability level. The ratio of emitted CO2 to O2 consumed (RQ) was calculated. The mean CO2 emission of the soil in the studied areas EU, MA, PI, was 5.61; 5.53 and 4.06. μmol m-2 s-1 respectively. EO2 did not differ statistically in the three areas studied. MA had the highest soil moisture value. Most of the RQ values were <1. The total CO2 emissions recorded in 193 days of evaluation were 11.26 Mg ha-1 for EU 10.99 Mg ha-1, MA and 7,97 Mg ha-1 PI, wh... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Devido à intensa oscilação de funções e mecanismos de defesa respiratórios evidenciados nos primeiros meses de vida dos bezerros, o discernimento do limiar etário para a resposta vacinal intranasal efetiva, atrelado ao risco de infecção e perfil da vacina são fundamentais para a pecuária racional. Diante disto, o estudo buscou comparar a resposta imune humoral e mediada por células, local e sistêmica, entre bezerros vacinados intranasalmente aos 15 ou 45 dias de vida com vacina polivalente contendo vírus sincicial respiratório bovino vivo modificado, cepas quimicamente alteradas de herpesvirus bovino tipo 1 e vírus da parainfluenza tipo 3, vírus da diarreia viral bovina tipos 1 e 2 inativados, além de culturas inativadas dos cinco sorotipos de Leptospira e adjuvante Quil-A. Foram utilizados 16 bezerros holandeses alocados em três grupos, o grupo GA composto por seis animais primovacinados aos 15 dias de idade, o grupo GB composto por cinco animais primovacinados aos 45 dias de idade e o grupo controle composto por cinco animais não vacinados. Os animais vacinados receberam uma segunda dose vacinal 21 dias após a primeira. Para avaliação da interferência da vacinação intranasal no estado geral dos bezerros, na expressão das populações leucocitárias, na capacidade fagocítica e microbicida, além da investigação de anticorpos humorais e locais, foram realizados exames clínicos e colhidas amostras de sangue e lavado broncoalveolar (LBA) antes da primeira e da segunda dose vacinal, bem como uma terceira colheita 21 dias após a segunda dose. Foi observado que após a vacinação a maioria dos animais vacinados apresentou manifestações clínicas respiratórias, acompanhadas de leucograma com declínio de leucócitos totais e linfócitos nos animais do GA em relação ao CTLA. Nos animais do GB além das manifestações clínicas, foi encontrada somente uma tendência ao aumento de neutrófilos em relação ao CTLB. Houve diminuição de macrófagos alveolares e aumento de neutrófilos sanguíneos e alveolares tanto na citologia do LBA quanto na imunofenotipagem dos animais do GA em relação ao CTLA e diminuição de macrófagos na citologia do LBA ao longo dos momentos do GA, enquanto que nos animais do GB houve diminuição de monócitos-like CD14+ ao longo dos momentos. Simultaneamente ao aumento de monócitos CD14+ ao longo dos momentos, foi notado o aumento de linfócitos TCD3+ CD4- CD8- nos animais do GA ao longo dos momentos e em relação ao CTLA. Além disso, a porcentagem de linfócitos sanguíneos TCD3+ aumentou no GA em relação ao CTLA, porém não acompanhada pelo aumento na porcentagem de células TCD4+ ou TCD8+ mas sim pelas populações TCD3+CD4-CD8- ao longo dos momentos e em relação ao CTLA e TCD3+ CD4+ CD8+ em relação ao CTLA. No LBA a porcentagem de células CD4+ diminuiu em relação ao CTLA. Nos animais do GB não houve diferença entre essas populações celulares, somente a diminuição de células CD4+ CD8+ em relação ao CTLB no LBA. Ao se avaliar as funções de fagocitose e microbicida dos grupos vacinados, foi constatada diminuição expressiva na maioria das avaliações após a vacinação, principalmente em relação ao GA. Em relação à resposta humoral por anticorpos, o estudo demonstrou que a resposta vacinal por via intranasal não sofreu influência de anticorpos colostrais, tampouco induziu imunidade sérica específica por anticorpos, no entanto, no LBA foi capaz de induzir aumento de IgA nos animais do GA e uma tendência ao aumento em animais do GB. Diante dos resultados, conclui-se que: a resposta à vacina utilizada por via intranasal em bezerros com 15 dias de idade é diferente de quando utilizada aos 45 dias, e que causou alterações de exame clínico, leucograma e citologia do LBA mais intensas nos animais vacinados aos 15 dias de idade. Embora não apresente resposta anticorpo específica sistêmica em ambos os casos, aos 15 dias apresentou resposta neutrofílica e monocítica sistêmica acompanhada de aumento de linfócitos T duplo negativos e duplo positivos, enquanto a resposta local celular foi pobre em macrófagos e rica em neutrófilos e IgA, porém com comprometimento das funções celulares. Dessa forma, a vacina utilizada nesse período, por via intranasal, em especial aos 15 dias de idade pode predispor o animal a infecções bacterianas secundárias. No entanto, deve-se ficar claro que este resultado se aplica somente a estas condições de vacina, via e idade / Due to the intense oscillating of functions and respiratory defense mechanisms evidenced in the first months of life of calves, the discernment about the age threshold for the effective intranasal vaccine response, linked to the risk of infection and vaccines profile are fundamental to rational livestock. In view of this, the study aimed to compare the humoral immune response and local and systemic cell-mediated among calves vaccinated intranasally to 15 or 45 days of life with polyvalent vaccine containing bovine respiratory syncytial modified live virus, chemically altered strains of bovine herpesvirus type 1 and parainfluenza virus type 3, inactivated bovine viral diarrhea types 1 and 2, inactivated cultures of five Leptospira serovars and Quil-A adjuvant. 16 Holstein calves were allocated in three groups, the GA group consisting of six animals vaccinated at 15 days of age, the GB group consisting of five animals vaccinated at 45 days of age and the control group of five animals not vaccinated. Vaccinated animals received a second immunization dose 21 days after the first one. To evaluate the impact of intranasal vaccination in the general condition of the calves, in the expression of leukocyte populations, phagocytic and microbicide capacity, as well as research of humoral and local antibodies, clinical examinations were performed and blood and bronchoalveolar lavage (BAL) samples were collected before the first and second vaccine vaccination, as well as a third sample 21 days after the second dose. It was observed that after vaccination most vaccinated animals showed respiratory clinical manifestations, accompanied by white blood cell count with decline of total leukocytes and lymphocytes in GA animals compared to CTLA. In GB animals beyond the clinical manifestations, it was only found a tendency to increase in neutrophils in relation to CTLB. There was a decrease in alveolar macrophages and increased blood and alveolar neutrophils in both BAL cytology and immunophenotyping of GA animals compared to the CTLA and reduction of macrophages in BAL cytology over the times in GA animals, whereas in GB animals there was a decreased in CD14+ monocyte-like along time. Simultaneously with the increase in CD14+ monocytes over the time, it was noted an increase in TCD3+CD4-CD8- lymphocytes in GA animals along time and compared to CTLA. Furthermore, the percentage of TCD3+ blood lymphocytes increased in GA compared to the CTLA but it was not accompanied by an increase in the percentage of CD4+ or CD8+ T cells but by TCD3+ CD4- CD8- population along time and compared to the CTLA and TCD3+ CD4+ CD8+ cells compared to CTLA. In BAL the percentage of CD4+ cells decreased compared to CTLA. In animals GB there was no difference between these cell populations, only the reduction of CD4+ CD8+ BAL cells compared to CTLB. When evaluating the phagocytosis and microbicidal functions of the vaccinated groups it was observed significant decrease in most evaluations after vaccination, especially in relation to GA. Regarding the humoral antibody response, the study demonstrated that the vaccine response by intranasally rout was not influenced by colostral antibodies, either induced serum specific immunity antibodies, however, in BAL was able to induce increase of IgA in GA animals and a tendency to increase in GB animals. Given the results, it is concluded that: the response to the vaccine used intranasally in 15 days old calves is different than when used at 45 days, and it caused clinical examination, WBC and BAL fluid cytology more intense changes in animals vaccinated at 15 days of age. Although it has not systemic specific antibody response in both cases, after 15 days showed neutrophilic and monocytic systemic response accompanied by increase of double negative and double positive T lymphocytes, while the local cell response was poor in macrophages and rich in neutrophils and IgA, but with impairment of cellular functions. Thus, the vaccine used intranasally in that period, particularly at 15 days of age may predispose an animal to secondary bacterial infections. However, it should be clear that this result applies only to these conditions of vaccine, route and age

Espécies reativas de oxigênio (ERO) produzidas por neutrófilos através do complexo Nox2 estão diretamente associadas às ações deletérias surgidas quando a inflamação escapa do controle da homeostase. A produção exacerbada destas espécies é controlada por ações de antioxidantes endógenos como a glutationa (GSH), um importante tripeptídeo redutor que repara biomoléculas oxidadas envolvidas na sinalização celular e atua como “scavenger” de bioradicais. Os nitróxidos são radicais livres, sintéticos e estáveis que apresentam propriedades antioxidantes e antiinflamatórias. Recentemente foi demonstrado que estes são capazes de modular o “burst” respiratório de macrófagos, reduzindo a produção de ânions superóxido (O2•-) gerados pelo complexo Nox2, em um mecanismo no qual atuariam como “scavengers” de radicais tiila (RS•.), alterando modificações proteicas pós-traducionais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade dos nitróxidos 4-9((- acridinecarbonil)-amino)-2,2,6,6-tetrametilpiperidina-1-oxil (Ac-Tempo) e 2,2,6,6- tetrametilpiperidina-1-oxil (Tempo) de interagir e indisponibilizar RS•, especialmente glutationila (GS•), modulando a produção de ERO/ERN por neutrófilos inflamatórios isolados da cavidade peritoneal. O “burst” respiratório de neutrófilos estimulados com forbol 12-miristato 13- acetato (PMA) foi monitorado através de técnicas espectrofotométricas e a capacidade de interação entre RS• e nitróxidos foi analisada através de ensaios de Ressonância Paraeletromagnética (EPR) e Espectrometria de Fluorescência. Para confirmar a produção de RS• durante a ativação do complexo Nox2, utilizou-se o agente captador de spin, 5,5- dimetilpirrolina-N-oxido (DMPO) e o sinal de EPR característico do aduto DMPO/GS• foi monitorado. Verificou-se um aumento da resposta de fluorescência, acompanhado pela redução do sinal de EPR do nitróxido em células estimuladas com PMA. Com a finalidade de verificar alterações proteicas pós-traducionais de S-glutationilação os grupos experimentais foram submetidos à técnica de “dot blotting” e o tratamento celular com o nitróxido Tempo 100 μM determinou uma diminuição do processo de S-glutationilação proteica associado à atividade do complexo Nox2. Os resultados apontam os nitróxidos como protótipos de antioxidantes e antiinflamatórios. / Reactive oxygen species (ROS), produced in neutrophils, through the Nox2 complex are directly associated with the deleterious actions that arise when inflammation escapes from the control of organic homeostasis. An exacerbated production of these species is controlled by endogenous antioxidants such as glutathione (GSH), an important tripeptide able to repair oxidized biomolecules involved in cell signaling and to act as a scavenger of bioradicals. The nitroxides are synthetic and stable free radicals which have been frequently reported because of their anti-inflammatory and antioxidant properties. Recently, it was shown that these compounds can modulate neutrophil respiratory burst, reducing the production of superoxide anion generated by the Nox2 complex in a mechanism were they act as scavenger of thiyl radicals (RS•), altering post-translational modification of proteins. The aim of this work was to evaluate the ability of nitroxides 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (TEMPO) and 4-(9- acridinecarbonylamino)-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (Ac-Tempo) to interact with thiyl radicals, especially glutathionyl (GS•), minimizing the production of reactive oxygen and nitrogen species by inflammatory neutrophils isolated from the peritoneal cavity of mice. The respiratory burst in neutrophils stimulated by phorbol 12-myristate 13- acetate (PMA) was monitored spectrophotometrically and the interaction between thiyl radicals and nitroxides was analyzed by Electron Paramagnetic Resonance (EPR) and Fluorescence Spectroscopy. To confirm the production of RS• during the activation of the Nox2 complex, the spin trap for GS•, 5,5-dimethylpyrroline-N-oxide (DMPO) was used and the characteristic DMPO/GS• adduct EPR signal was monitored. An increase in the fluorescence response was observed, accompanied by a reduction of EPR signal of nitroxide in cells stimulated with PMA. Posttranslational events such as S-glutathionylation were analyzed through dot blotting and the experimental groups treated with Tempo (100 μM) showed a decrease in the process of Sglutathionylation associated with the activity of the Nox2 complex. These results suggest that thiyl radicals play a role in the maintenance of the neutrophil respiratory burst and may provide a therapeutic target for inflammation management. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Esse trabalho trata da análise do transporte de monóxido de carbono no corpo humano. O monóxido de carbono é um gás incolor, inodoro e insípido, sendo a principal causa das mortes acidentais por intoxicação. É o poluente lançado em maior quantidade na atmosfera. Quando inspirado, ocupa lugares destinados ao transporte de oxigênio, com afinidade cerca de 250 vezes maior. O oxigênio é utilizado pelos tecidos no processo de geração de energia. Sua falta pode causar danos à saúde. Concentrações altas de monóxido de carbono podem resultar em acidentes fatais. Para analisar o transporte de monóxido de carbono, foi desenvolvido um modelo matemático do sistema respiratório, considerando as trocas dos gases monóxido de carbono, oxigênio e dióxido de carbono. O modelo possibilita analisar a distribuição de monóxido de carbono no corpo humano, dependendo das condições do ar inspirado, em regime transitório. É definido pela separação dos locais onde os gases estão presentes em compartimentos. São esses os alvéolos, os capilares pulmonares, o sangue arterial, o sangue venoso, os tecidos e os capilares teciduais. No equacionamento, utilizou-se princípios de conservação de massa. O transporte dos gases no sangue e nos tecidos é representado por equações com bases empíricas, incluindo a influência de um gás sobre o outro. No final, alguns resultados de simulações do modelo são apresentados e discutidos. A validação foi feita comparando os resultados do modelo com dados experimentais de exposição controlada ao monóxido de carbono. A coerência entre os resultados foi excelente. Após a validação o modelo foi utilizado para prever a concentração de CO no corpo humano após exposição a alguns ambientes típicos. Entre esses, tem-se a análise dos critérios de qualidade de ar para o monóxido de carbono, que mostraram ser adequados. Outra aplicação são situações típicas de incêndio, onde o aumento de dióxido de carbono e a diminuição de oxigênio mostraram acelerar a absorção de monóxido de carbono pelo corpo humano. / This work is about the transport of carbon monoxide in the human body. The carbon monoxide is a colorless, odourless and tasteless gas and the main cause of accidental deaths for poisoning. It is responsible for the biggest amount of pollutant launched in the atmosphere. When inspired, it occupies places destined to the oxygen transport, with affinity about 250 times bigger. The oxygen is used by the tissues in the process of energy generation. Its lack can cause damages to the health. High concentrations of carbon monoxide can result in fatal accidents. To analyze the transport of carbon monoxide, a mathematical model of the respiratory system was developed, considering the exchanges of the gases carbon monoxide, oxygen and carbon dioxide. With this model, it is possible to analyze the transient distribution of carbon monoxide in the human body, depending on the conditions of the inspired air. It is defined by the separation of the places where the gases are present in compartments. These are the alveoli, the pulmonary capillaries, the arterial blood, the venous blood, the tissues and the tissues capillaries. The equations were defined by principles of mass conservation. The transport of these gases in blood and tissues are represented by empiric based equations, including the influence between them. Some model’s simulation results are presented and discussed at the end. The validation was done comparing the model’s results with experimental data of controlled exposition to carbon monoxide. The agreement between the results was excellent. After that, the model was used to some typical situation. One of them is about the verification of the quality air criteria for carbon monoxide, showing to be adequate. Other application are typical fire situations, where the carbon dioxide rising and oxygen reduction showed to accelerate the absorption of carbon monoxide by the human body.

A significativa importância do processo de ensino aprendizagem acontece quando o professor como mediador procura reconstruir o conhecimento anterior através das reflexões dos seus alunos. O ensino tradicional resume-se na transmissão de conhecimentos já prontos e, ao aluno, é atribuído um papel passivo de receptor da informação. O presente estudo apresenta os resultados de uma pesquisa realizada com uma turma de alunos do Ensino Médio e teve como objetivo identificar as concepções prévias sobre o sistema respiratório e o tabagismo. Os resultados obtidos demonstraram que as concepções dos alunos são superficiais, escassas e muito distantes de uma alfabetização científica. Essas inferências demonstraram que, possivelmente, os organizadores prévios não ancoraram o novo conhecimento e, portanto, faz-se necessário desenvolver atividades diferenciadas no ensino de biologia, tornando o aprendizado mais significativo. Diante desses resultados, desenvolveu-se uma ferramenta pedagógica “estilo mangá” baseada nas vivências dos alunos. / The relevant importance of the teaching and learning process happens when teacher as a mediator intends to reconstruct the previous knowledge through the students' reflexions. The traditional teaching has focused on transmission of ready knowledge in which the student has had only a passive role as an information receptor. This study presents results from a research with a group of Brazilian students from High-School level. The aim was to identify the previous conceptions about respiratory system and smoking habits. The results demonstrate that the students' conceptions are superficial, rare and far from scientific literacy. The inferences of this study show that possibly the advanced organizers do not link to the new knowledge and because of this it becomes necessary to develop different activities for biology teaching in order to turn the learning of this subject more meaningful. Based on these results, it was developed the pedagogical tool “manga style” from the students livings.

Mycoplasma hyopneumoniae, Mycoplasma flocculare e Mycoplasma hyorhinis são capazes de aderir e colonizar o trato respiratório de suínos. Enquanto a presença de M. flocculare é considerada assintomática, M. hyopneumoniae e M. hyorhynis são relacionados ao desenvolvimento de patologias. M. hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína e M. hyorhynis além dos pulmões pode atingir outros sítios e hospedeiros, estando relacionado a artrites, poliserosites e desenvolvimento de vários tipos de câncer em humanos. Apesar dos avanços tecnológicos na área de genômica, raros são os dados quanto ao papel de M. flocculare no trato respiratório suíno. Além do mais, informações relativas à transcrição gênica nessas espécies são escassas, apesar da importância desses microrganismos. Neste estudo são apresentados os dados da sequência do genoma de uma linhagem de M. flocculare, bem como do genoma de um novo isolado de M. hyopneumoniae. Com estas novas sequências foram realizadas análises de genômica comparativa visando a identificação de características que pudessem explicar os diferentes comportamentos quanto à patogenicidade dessas espécies. Além disso, a análise global dos transcritomas de cada uma das espécies foi realizada e o perfil transcricional entre M. hyopneumoniae, M. flocculare e M. hyorhynis foi analisado comparativamente objetivando identificar características peculiares para cada um dos mapas transcricionais, além de compreender a coordenação do modo de transcrição gênica em Mycoplasma. De um modo geral, as três espécies de Mycoplasma que habitam o trato respiratório suíno possuem grandes semelhanças na composição gênica, assim como na abundância de transcritos. A análise do repertório transcricional, mostra que os genomas são transcritos quase que em sua totalidade, incluindo as regiões intergênicas, nas três espécies. M. hyopneumoniae e M. flocculare apresentam conteúdo gênico e perfil transcricional muito semelhantes. Uma importante diferença encontrada entre estas duas espécies refere-se à presença exclusiva de genes e transcritos de adesinas específicas. M. hyorhynis possui genes e transcritos exclusivos, os quais sabidamente estão relacionados à sua capacidade mutacional, de invasividade e infecção de diferentes sítios. Por fim, a análise comparativa dos genomas, e a obtenção dos mapas transcricionais para M. hyopneumoniae, M. flocculare e M. hyorhynis, foram abordagens que resultaram em um grande número de informações, as quais são importantes para embasamento de futuros estudos de caracterização dos mecanismos moleculares, como os eventos de regulação da transcrição gênica, no gênero Mycoplasma. / Mycoplasma hyopneumoniae, Mycoplasma hyorhinis and Mycoplasma flocculare are able to adhere and to colonize the swine respiratory tract. While M. flocculare presence is virtually assymptomatic, M. hyopneumoniae and M. hyorhynis infections may cause respiratory disease. M. hyopneumoniae is the causative agent of swine enzootic pneumonia and M. hyorhynis may affect the lungs and other sites in a diversity of hosts and has been related to arthritis, poliserosites and to the development of several types of human cancer. Despite genomics technological advances, there are very few data about the possible role of M. flocculare in the swine respiratory tract. Moreover, little information about gene transcription is available in these species, despite the importance of these microorganisms. In this work the genome sequences of M. flocculare and a new isolate of M. hyopneumoniae are presented. A comparative genomic analyzes was performed to identify possible characteristics that may help to explain the different behaviors of these species in the swine respiratory tracts. Furthermore, a transcriptome map of each species was performed and a comparative transcriptional profile analysis between M. hyopneumoniae, M. flocculare and M. hyorhynis was undertaken to identify the exclusive features for each of the transcriptional maps, in addition to understanding the coordination mode of gene transcription in Mycoplasma. In general, the three Mycoplasma species that inhabit the swine respiratory tract have a similar gene composition as well as the abundance of transcripts. The transcriptome maps showed that most of the predicted genes are transcribed from these Mycoplasma genomes, as well as some intergenic regions. M. hyopneumoniae and M. flocculare present very similar gene content and transcriptional profile. However, an important difference between these two species is related to the exclusive presence of genes and transcripts of some specific adhesins. M. hyorhynis presents exclusive genes and transcripts that have been related to its invasiveness, mutation rate and infection of different sites. Finally, the comparative analysis of the genomes and transcriptional maps between M. hyopneumoniae, M. flocculare and M. hyorhynis have resulted in a large amount of information, which are important for future studies of the molecular characterization, as transcriptional regulation in the Mycoplasma spp.

Orientador: Karina Alves de Toledo / Banca: Aripuanã Sakurada Aranha Watanabe / Banca: Luciane Alarcão Dias-Melício / Resumo: O Vírus Sincicial Respiratório Humano (hRSV) atua como um dos principais agentes etiológicos das mais de 15 milhões de infecções do trato respiratório inferior em crianças e idosos anualmente. A despeito de décadas de inúmeras pesquisas em busca de compostos anti-hRSV, atualmente não existem vacinas ou medicamentos eficazes contra esta infecção viral. Dentre os leucócitos presentes nas vias aéreas de indivíduos acometidos por hRSV, os neutrófilos são predominantes e se mostram em estado de ativação, incluindo a indução da liberação das NETs. As NETs, compostas por DNA e proteínas granulares/nucleares tem sido descritas como eficientes na captura e eliminação de diversos microrganismos. Em relação ao hRSV, o vírus induz a liberação das NETs no tecido pulmonar de indivíduos infectados, mas as consequências desse evento ainda não foram elucidadas. O objetivo deste trabalho foi investigar se as NETs possuem algum efeito anti-hRSV. Para tanto, foram realizados ensaios in vitro e in silico. NETs geradas a partir do estímulo com PMA e avaliadas por eletroforese apresentaram longos fragmentos de DNA e proteínas de peso molecular próximos daqueles determinados para elastase, catepsina G, mieloperoxidase e histonas. As NETs apresentaram índices de citotoxicidade celular abaixo de 50%, com uma CC50 >67μg/mL. Ensaio virucida realizado com diferentes MOIs (0.1, 0.5 e 1.0), mostraram eficiência das NETs (CE50 ≅ 1 e IS ≅ 66). As interações obtidas in silico demonstram forte interação entre... / Abstract: Annualy the Human Respiratory Syncytial Virus (hRSV) acts as one of the main etiological agents of more than 15 million infections in the lower respiratory tract of children and elderly. Despite decades of extensive research in search of anti-hRSV compounds, there are currently no vaccines or effective drugs against this viral infection. Among the present leukocytes in the airways of individuals affected by hRSV, the neutrophils are predominant and are shown in activation state, including the induction of the release of NETs. NETs, composed by DNA and glanular/nuclear proteins have been described as efficient in capturing and eliminating several microorganisms. Regarding hRSV, the virus induces the release of NETs in the lung tissue of infected individuals, but the consequences of this event have not yet been elucidated. The goal of this study was to investigate whether the NETs have some anti-hRSV effect. For that purpose, assays were performed in vitro and in silico. NETs generated from the stimulation with PMA and evaluated by electrophoresis showed long DNA fragments and proteins of molecular weight close to those determined for elastase, cathepsin G, myeloperoxidase, and histones. The NETs presented cellular cytotoxicity indices below 50%, with CC50 >67µg/mL. Virucide assay performed with different MOIs (0.1, 0.5 and 1.0), showed efficiency of the NETs (CE50 ≅ 1 and IS ≅ 66). The interactions obtained in silico demonstrate strong interaction between elastase and histone proteins with the F-hRSV protein, pre and postfusion, in important regions for the infection/replication of the virus. The data obtained up to date indicate that the NETs have a promising antiviral role and this effect may be related to its direct action in the capture of viral particles and/or interference of the fusion activity of F protein. In conclusion, our results associated with previous literature ... / Mestre