The main task of this thesis was an examination of breathing stereotypes on selected students of Pedagogical faculty aged from 19 to 25. The other objective was to develop an intervention programme according to which the selected students participated in six weeks lasting workouts that were focused on breath training with consecutive heightening of their physical efficiency. A method of content analysis was used for analysing literature and a method of content synthesis was used for application of gathered information and for creating the intervention programme. For the examination of breathing stereotypes a muscle dynamometer was used which is able to record a movement dynamics and simultaneously to record a breathing activity dynamics. The vital capacity was measured through a forced expiratory vital capacity (FVC) when also a value of one second exhale was recorded (FEV1). This test was performed in standing upright position on the machine Spirometr Otthon, evaluation was processed in the Thorsoft programme. The study was participated by six students who at first passed out an entrance examination where the main values were defined, then the intervention programme and after the end of it the participants underwent a checking (output) examination. During processing of the thesis it was confirmed that the developed intervention programme, which is based on aerobic exercises and completed with resistance training, has a factual and statistical significant effect on strengthening the respiratory muscles which are activated by the diaphragmatic breathing within resting breathing and deepened breathing. For the determination of the substantive significance the Cohen's d was used, then the paired Student´s t test for dependent samples.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

O esporte aquático em todas as modalidades requer combinação de força e eficiência, pois a água tem densidade maior que o ar, e o nadador de elite que tem jornada aquática intensa com movimentos repetitivos na locomoção e respiração pode apresentar modificação de função e forma das estruturas que compõem o organismo humano. Esta pesquisa avaliou a força de mordida molar máxima, atividade eletromiográfica, eficiência mastigatória e espessura dos músculos masseter e temporal de nadadores de elite que utilizaram variações de métodos respiratórios do nado crawl para o lado direito e esquerdo, e comparou os resultados com indivíduos sedentários. Participaram 18 indivíduos na faixa etária entre 15 e 25 anos que foram distribuídos em três grupos: sedentários/controles (GC; idade média: 15,00 ± 0,98 anos; n=6); atletas que realizaram respiração para o lado esquerdo no nado crawl (GE; idade média 17,00 ± 2,44 anos; n=6) e atletas que realizaram respiração para o lado direito no nado crawl (GD; idade média 21,00 ± 2,44 anos; n=6). O dinamômetro digital Kratos foi utilizado para determinar a força de mordida molar máxima. O eletromiógrafo MyoSystem BR1 foi utilizado para avaliar a atividade eletromiográfica em repouso mandibular, lateralidade direita, lateralidade esquerda, protrusão, apertamento dental em contração voluntária máxima, mastigação habitual e não habitual (eficiência mastigatória). Foi utilizado o ultrassom Sono Site Titan para mensurar a espessura muscular em repouso e apertamento dental em contração voluntária máxima. Os dados obtidos foram tabulados e submetidos à análise estatística (SPSS 21.0, ANOVA; p ≤ 0,05). GE e GD demonstraram menor atividade eletromiográfica nas condições posturais da mandíbula quando comparados a GC. Foi observado correto padrão funcional nos movimentos mandibulares nas diferentes avaliações clínicas, com diferença significante na lateralidade direita para o músculo temporal esquerdo (p=0,04). GD e GE apresentaram maior eficiência mastigatória em relação ao GC, com diferença significante para o músculo temporal esquerdo na mastigação com uva passa (p=0,004). Não ocorreram diferenças significantes nas médias da espessura muscular e força de mordida molar entre os nadadores de elite e indivíduos sedentários. Estes resultados sugerem que nadadores de elite que utilizaram o nado crawl com métodos respiratórios variados apresentaram alterações funcionais nos músculos masseter e temporal. / All modalities of water sports require a combination of strength and efficiency, as the water has a higher density than air, and the elites swimmer has an intense aquatic journey with repetitive movements in the locomotion and breathing may present a modification of the function and shape of the body structures. This study evaluated the molar bite force, electromyographic activity, masticatory efficiency and thickness of the masseter and temporal muscle of elites swimmers used changes in respiratory methods both in right and left for crawl modality and compared the results with sedentary individuals. 18 individuals, aged between 15 and 25 years, were divided into three groups: sedentary/control (average ± SD 15.00 ± 0.98 years, n = 6; CG), athletes underwent respiration to the left side in the crawl swim (average ± SD 17.00 ± 2.44 years, n = 6; LG) and athletes who underwent respiration to the right side in the crawl swim (average ± SD 21.00 ± 2.44 years, n = 6, RG). The Kratos digital dynamometer was used to determine the molar bite force. The MyoSystem BR1 electromyograph was used to evaluate the electromyographic activity at mandibular rest, right laterality, left laterality, protrusion, maximum voluntary contraction, habitual and non-habitual mastication (masticatory efficiency). Sono Site Titan ultrasound was used to measure muscle thickness at rest and dental tightening at maximum voluntary contraction. The data were tabulated and submitted to statistical analysis (SPSS 21.0, ANOVA; P ≤ 0.05). LG and RG demonstrated lower electromyographic activity in postural conditions of the mandible when compared to CG. The correct mandibular neuroanatomic movement was observed in almost all muscles, with a significant difference in right laterality for the left temporal muscle (P=0.04). RG and LG presented greater masticatory efficiency in relation to the CG, with a significant difference for the left temporal muscle in chewing with raisins (P=0.004). There were no significant differences in the average muscle thickness and molar bite force between elite swimmers and sedentary individuals. These results suggest that elites swimmers perform crawl swimming with varied respiratory methods had functional alterations in the masseter and temporal muscles.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

Introdução: O teste de apneia respiratória tem sido testado e demonstrou ser de utilidade clínica. Objetivos: Determinar o tempo de apneia voluntária máxima em pacientes com distúrbios ventilatórios obstrutivos (DVO) e em indivíduos normais e correlacionar os tempos de apneia com os testes de função pulmonar. Métodos: Foi realizado um estudo caso-controle incluindo pacientes com DVO (casos) e um grupo controle, composto por voluntários com espirometria normal, recrutados no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA). A espirometria foi realizada com espirômetro computadorizado e o teste de apneia respiratória utilizando-se um sistema eletrônico microprocessado e um pneumotacógrafo ((Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)– Kansas OH, EUA) como transdutor de fluxo. As curvas de fluxo respiratório foram exibidas em tempo real em um computador portátil e os tempos máximos de apneia voluntária inspiratória e expiratória (TAVIM e TAVEM) foram determinados a partir do sinal adquirido. Resultados: Um total de 35 pacientes com DVO (casos) e 16 controles foram incluídos no estudo. O TAVIM foi significativamente menor nos casos (22,3 ± 11,8 s) do que no grupo controle (31,5 ± 15,7 s) com p = 0,025. O TAVEM também foi significativamente menor nos casos (16,9 ± 6,6 s) do que no grupo controle (22,1 ± 7,9 s) com p = 0,017. Foram encontradas correlações positivas moderadas entre TAVIM e CVF (r = 0,476, p = 0,004) e entre TAVIM e VEF1 (r = 0,383, p = 0,023). Conclusões: As medidas de TAVIM e TAVEM foram significativamente menores nos casos do que nos controles, e o TAVIM teve correlação moderada com a CVF e VEF1. Estes resultados fornecem uma evidência adicional da utilidade clínica do tempo de apneia como teste de função pulmonar. / Introduction: Breath-holding test has been tested in some clinical scenarios and has proved to be of clinical utility. Objectives: To determine the maximum voluntary breath-holding time in patients with obstructive ventilator defects and in normal subjects and to correlate the breathholding times with pulmonary function tests. Methods: We conducted a case-control study including patients with obstructive ventilator defects and a control group consisted of volunteers recruited in the same hospital, with normal spirometry. Spirometry was performed using a computerized spirometer. The Breath-holding test was conducted using an electronic microprocessor and a (Hans Rudolph ® – Kansas OH, EUA)pneumotachograph and flow transducer. Respiratory flow curves were displayed in real time on a portable computer. The maximal voluntary apnea inspiratory and expiratory times (MVAIT and MVAET) were determined from the acquired signal. Results: A total of 35 patients with obstructive ventilatory defects and 16 controls met the inclusion criteria and were included in the analysis. The MVAIT was lower in cases (22.3 ± 11.8 seconds) than in controls (31.5 ± 15.7 seconds) (p=0.025). MVAET was also lower in cases than in controls (16.9 ± 6.6 vs. 22.1 ± 7.9; p=0.017). We found positive and significant correlations between MVAIT and FVC (L) (r=0.476; p=0.004) and between MVAIT and FEV1 (L) (r=0.383; p=0.023). Conclusions: MVAIT and MVAET were significant lower in patients with obstructive ventilatory defects than in controls, and that MVAIT was correlated positively with FVC and FEV1 in cases. Our results provide additional evidence of usefulness of MVAIT as a pulmonary function test.

Propõe-se método novo e completo para análise de acetona em ar exalado envolvendo coleta com pré-concentração em água, derivatização química e determinação eletroquímica assistida por novo algoritmo de processamento de sinais. Na literatura recente a acetona expirada vem sendo avaliada como biomarcador para monitoramento não invasivo de quadros clínicos como diabetes e insuficiência cardíaca, daí a importância da proposta. Entre as aminas que reagem com acetona para formar iminas eletroativas, estudadas por polarografia em meados do século passado, a glicina apresentou melhor conjunto de características para a definição do método de determinação por voltametria de onda quadrada sem a necessidade de remoção de oxigênio (25 Hz, amplitude de 20 mV, incremento de 5 mV, eletrodo de gota de mercúrio). O meio reacional, composto de glicina (2 mol·L-1) em meio NaOH (1 mol·L-1), serviu também de eletrólito e o pico de redução da imina em -1,57 V vs. Ag|AgCl constituiu o sinal analítico. Para tratamento dos sinais, foi desenvolvido e avaliado um algoritmo inovador baseado em interpolação de linha base por ajuste de curvas de Bézier e ajuste de gaussiana ao pico. Essa combinação permitiu reconhecimento e quantificação de picos relativamente baixos e largos sobre linha com curvatura acentuada e ruído, situação em que métodos convencionais falham e curvas do tipo spline se mostraram menos apropriadas. A implementação do algoritmo (disponível em http://github.com/batistagl/chemapps) foi realizada utilizando programa open source de álgebra matricial integrado diretamente com software de controle do potenciostato. Para demonstrar a generalidade da extensão dos recursos nativos do equipamento mediante integração com programação externa em linguagem Octave (open source), implementou-se a técnica da cronocoulometria tridimensional, com visualização de resultados já tratados em projeções de malha de perspectiva 3D sob qualquer ângulo. A determinação eletroquímica de acetona em fase aquosa, assistida pelo algoritmo baseado em curvas de Bézier, é rápida e automática, tem limite de detecção de 3,5·10-6 mol·L-1 (0,2 mg·L-1) e faixa linear que atende aos requisitos da análise em ar exalado. O acetaldeído, comumente presente em ar exalado, em especial, após consumo de bebidas alcoólicas, dá origem a pico voltamétrico em -1,40 V, contornando interferência que prejudica vários outros métodos publicados na literatura e abrindo possibilidade de determinação simultânea. Resultados obtidos com amostras reais são concordantes com os obtidos por método espectrofotométrico, em uso rotineiro desde o seu aperfeiçoamento na dissertação de mestrado do autor desta tese. Em relação à dissertação, também se otimizou a geometria do dispositivo de coleta, de modo a concentrar a acetona num volume menor de água gelada e prover maior conforto ao paciente. O método completo apresentado, englobando o dispositivo de amostragem aperfeiçoado e o novo e efetivo algoritmo para tratamento automático de sinais voltamétricos, está pronto para ser aplicado. Evolução para um analisador portátil depende de melhorias no limite de detecção e facilidade de obtenção eletrodos sólidos (impressos) com filme de mercúrio, vez que eletrodos de bismuto ou diamante dopado com boro, entre outros, não apresentaram resposta. / A new and complete method for analyzing acetone in exhaled breath is proposed, involving sample collection by preconcentration in water, chemical derivatization and electrochemical determination assisted by a new signal processing algorithm. Breath acetone is under investigation in the medical literature as a biomarker for noninvasive monitoring of clinical conditions such as diabetes and heart failure and better analyzers are demanded. Some amines that react with acetone to form electroactive imines, already studied by polarography in the middle of the last century, were evaluated here as derivatizing agents and glycine presented the best compromise for the definition of a determination method by square wave voltammetry without purging of dissolved oxygen (20 mV pulses at 25 Hz with 5 mV scanning steps, mercury drop electrode). The derivatization medium of glycine (2 mol·L-1) and NaOH (1 mol·L-1) also serves as electrolyte and the imine reduction peak at -1.57 V vs. Ag|AgCl constitutes the analytical signal. For signal processing a novel algorithm based on baseline automatic prediction using Bézier curves was developed in combination with Gaussian peak fitting. This innovative combination enables the recognition and quantification of relatively low and broad peaks on a curved and noisy baseline while standard procedures fail and fitting of splines is less appropriate. The algorithm (available at http://github.com/batistagl/chemapps) was implemented using open source matrix algebra software directly integrated with the potentiostat control software. The generality of this approach to extend the native resources of commercial equipment was evidenced by proceeding the implementation of 3D chronocoulometry with help of the open source Octave language. The processed charge vs. potential vs. time function 3-D surfaces for the forward and backward steps can be observed from any angle on the screen. The fast automatic electrochemical determination of acetone assisted by the Bézier based curve fitting algorithm, with an acetone detection limit of 3.5·10-6 mol·L-1 (0.2 mg·L-1) and a wide linear range is entirely satisfactory for breath analysis. Acetaldehyde, an expected component of breath, especially after ingestion of alcohol, and a common interferent for some other analytical methods, generates a peak at -1.40 V that does not interfere with the acetone determination and that is possibly suitable for simultaneous determination of this analyte. Results obtained with real samples are in agreement with spectrophotometric determinations routinely applied to breath analysis, formerly developed in the master dissertation of the author of this thesis. The geometry of the impinger sampling device was also improved (in comparison with the dissertation) in order to collect the acetone in a smaller volume of cooled water and to allow the patient to breath more freely. The complete method at its current state of development, encompassing the improved sampler and the new effective signal processing algorithm for voltammetric signals is ready for use. Evolution to a portable analyzer can be envisioned if the shortcomings of detection limits of solid (screen-printed) electrode preparation with a mercury film are overcome, once the imine signal was not observed on solid electrodes like bismuth and boron doped diamond.

Na tentativa de reduzir o número de ocorrência de acidentes de trânsito, o Brasil adotou leis para restringir o consumo de álcool por motoristas e para garantir que as mesmas sejam cumpridas, o contingente policial conta com teste de etilômetro. Ao realizar o teste, se o resultado for positivo para o uso de etanol, o motorista pode ser encaminhado para uma unidade de saúde para que a coleta de sangue seja realizada, para confirmar a presença de etanol ou de outras drogas caso necessário. Porém, pode haver um longo tempo entre a abordagem do motorista e a realização da coleta de sangue, fazendo com que a concentração de etanol no organismo do motorista se altere, além disso, a coleta de sangue é um método invasivo e é necessária a presença de um profissional especializado para que seja realizada. O presente estudo propõe a utilização da saliva como matriz biológica alternativa para dosagem de etanol em motoristas, uma vez que essa matriz permite a dosagem de etanol e de outras drogas, além de permitir que a análise seja repetida, diferentemente do teste do etilômetro, desde que a cadeia de custódia for preservada. Além disso, a coleta dessa amostra não é invasiva, podendo ser realizada no local da abordagem e sob supervisão (coleta vigiada), sem necessitar de profissional especializado. Para verificar se a variação de etanol ao longo do tempo na saliva é semelhante à do ar exalado e da urina, matrizes já utilizadas na dosagem de etanol em motoristas, foi realizado um experimento de ingestão controlada de bebidas alcoólicas por voluntários sadios de maneira controlada, coletando-se amostras de saliva, urina e ar exalado nos tempos de 10, 30, 60 e 90 min após a ingestão. Na segunda etapa do estudo, foi verificado um possível interferente no teste de Etilômetro e na análise de saliva, uma vez que o limite de etanol permitido por lei atual é muito baixo, fazendo-nos questionar se o uso de produtos comuns ao dia a dia e que contém álcool em sua composição, como o enxaguatório bucal, seria capaz de gerar um resultado falso positivo para a ingestão de bebidas alcoólicas. No experimento de interferência, foram testados os seguintes enxaguatórios bucais: Anapyon®, Listerine Cool Mint®, Listerine Cuidado Total®, Cepacol®, Oral B®, Oral B complete®, e ar exalado e saliva foram coletados nos tempos de 5, 10, 15 e 20 minutos. O etanol em amostras de saliva e urina foi determinado por cromatografia em fase gasosa acoplada a detector de ionização por chama (GC-FID) e as amostras de ar exalado foram analisadas no Etilômetro Alcotest 7410 da Dräger. / In an attempt to reduce the number of traffic accidents, Brazil has adopted laws to restrict ethanol consumption among drivers, and to guarantee the effectiveness of this law, police officers make use of breathalyzers. When the breathalyzer test is performed, the results can indicate alcohol intake, in this case the driver can be routed to a health unit to collect blood, and then ethanol dosage can be made as well as other drugs if necessary. Therefore, a long time can occur between drivers approach and the blood collection, and the concentration of ethanol in blood can be altered. In addition this sample collection is invasive and needs an specialized personnel to be done. The present study proposes the use of saliva as an alternative biological matrix to ethanol dosage in drivers, once this matrix permits not only the dosage of alcohol but as well as other drugs, and this analysis can be repeated, if the chain of custody has been preserved. Besides, saliva has a non invasive way of collection and can be done under supervision and does require specialized personnel. To verify if the range of ethanol concentration in saliva is the same found in urine and breath, matrixes already used to monitor drivers in traffic, an experiment of alcohol intake in a controlled manner was performed, and urine, saliva and breath were collected in 10, 30, 60 and 90 minutes after alcohol intake. In a second stage of this study, a possible interfering in the breathalyzer test and in saliva analysis was investigated, since the limit if ethanol permitted for drivers in now very low, making us wonder whether the use of products like mouthwashes, that contain ethanol in its composition is capable of generate an false positive result for alcohol intake. It was tested the following mouthwashes: Anapyon, Listerine Cool Mint, Listerine Cuidado Total, Cepacol, Oral B , Oral B complete. Breath and saliva were collected in 5, 10, 15 and 20 minutes after the mouthwashes use. The ethanol in saliva and urine was determined using Gas Chromatography with Flame Ionization Detector (GC-FID), and the ethanol in breath was analyzed using Alcotest 7410 breathalyzer by Dräger.