A penicilina G é um dos antibióticos mais importantes. Além de possuir um baixo preço e comprovada eficácia de tratamento, mostra inúmeras possibilidades para a redução da morbidade e mortalidade por doenças infecciosas em todo o mundo. Como eventualmente este medicamento causa sequelas no parênquima renal e estruturas associadas, e sendo que a secreção da rede tubular renal contribui para a excreção da penicilina G, onde cerca de 60% do antibiótico é eliminado pela urina, nos propomos a fazer um estudo das principais alterações que possam ocorrer na pelve renal de ratos normais e ratos induzidos à diabetes. Este projeto tem o propósito de descrever e analisar as fibras colágenas, musculares lisas e elásticas da pelve renal de ratos wistar observando alterações estruturais e ultraestruturais dos grupos experimentais quando comparados ao grupo controle com relação ao uso da penicilina G. Os ratos foram divididos em 4 grupos, ratos Wistar normais (N); ratos Wistar tratados com penicilina G (NP); ratos Wistar induzidos à diabetes (D); ratos Wistar diabéticos com penicilina G (DP). Os ratos dos grupos D e DP foram induzidos ao diabetes por aloxano. A região da pelve renal com representação das fibras foi coletada e reduzida em pequenos fragmentos. Os cortes obtidos foram utilizados para Microscopia Eletrônica de Transmissão e corados pelos seguintes métodos para Microscopia Óptica: Hematoxilina Férrica para evidenciação de fibras elásticas; Resorcina fucsina para evidenciação de fibras elásticas e elaunínicas; Resorcina fucsina após oxidação com solução aquosa a 1% de oxona para evidenciação de fibras elásticas, elaunínicas e oxitalânicas; Azan para evidenciação do componente colágeno e muscular lisa; Picrosírius para observação do componente colágeno (especificamente tipo I e III); e Hematoxilina e Eosina, para evidenciação do componente celular. A análise microscópica e a histomorfometria mostraram que a Penicilina G altera os componentes fibrosos da pelve renal, fazendo com que as áreas de fibras musculares lisas e de colágeno tipo III fossem aumentadas e as fibras elásticas maduras diminuídas (neste caso, apenas entre N e NP). O Diabetes mellitus mostrou-se como uma doença metabólica também capaz de alterar a morfologia da pelve, fazendo com que a área de fibras musculares lisas aumentasse, a área de colágeno tipo I e a quantidade de fibras elásticas maduras e elaunínicas diminuísse e as oxitalânicas aumentassem, além de um notável aumento na quantidade de mitocôndrias. Podemos inferir que a antibioticoterapia feita pela penicilina G e o diabetes, provocam diferenças estruturais e ultraestruturais na pelve renal dos ratos Wistar, principalmente na organização dos componentes fibrosos elástico, muscular e colágeno. / Penicillin G is the most important antibiotics. Besides having a low cost and proven effectiveness of treatment, it shows great possibilities for reducing morbidity and mortality from infectious diseases worldwide. As this medicine may cause sequelae in the renal parenchyma and associated structures, and since the net renal tubular secretion contributes to the excretion of penicillin G, where about 60% of the antibiotic is eliminated in urine, this study aims to investigate the main structural and ultrastructural changes occurring in the kidney of normal and diabetes rats. Thus, this project aims to describe and analyze the collagen fibers, smooth muscle and elastic fibers of the renal pelvis of Wistar rats, comparing control and penicillin G-treated animals. The animals were divided into 4 groups, normal rats (N), Wistar rats treated with penicillin G (NP); rats induced diabetes (D), diabetic Wistar rats with penicillin G (DP). The diabetes was induced in groups D and DP by alloxan. The fibrotic region of the renal pelvis was collected and reduced into small fragments. The sections were used for the transmission electron microscopy and stained by the following methods for optic microscopic: Iron Hematoxylin for disclosure of elastic fibers; Resorcin fuchsin for disclosure of elastic and elauninic fibers; Resorcin fuchsin after oxidation with 1% aqueous solution of oxone for disclosure of elastic, elauninic and oxytalan fibers; Azan evidencing the collagen and smooth muscle components; Picrosirius for observation of the collagen component (specifically type I and III); and Hematoxylin and Eosin, to show the cellular component. Microscopic and histomorphometry analysis showed that penicillin G alters the fibrous components of the renal pelvis, increasing areas of smooth muscle fibers and collagen type III deposition and decreasing mature elastic fibers (in this case, only between N and NP). Diabetes mellitus proved to be a metabolic disease also able to alter the morphology of the pelvis, leading to the augmentation of smooth muscle fiber area. Moreover, the area of type I collagen and the amount of mature elastic and elauninic fibers were diminished, while oxytalan fibers increased, together with a remarkable increase in the number of mitochondria. We can infer that the antibiotic therapy made by penicillin G and the diabetes, cause structural and ultrastructural differences in the renal pelvis of rats, mainly in the organization of elastic fiber, muscular and collagen components.

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_PedroMesquita_M.pdf: 2113385 bytes, checksum: 1ba529be35f0f2fbcb95f91c01acfa29 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As redes ópticas com multiplexação por comprimento de onda empregam uma grade fixa de divisão do espectro, dividindo-o em grandes faixas com alta capacidade de transmissão. Apesar de este esquema atingir altas velocidades de até 100Gb/s atualmente, a demanda de tráfego está cada vez maior e novas soluções são propostas como futuro das redes ópticas. A divisão do espectro em grandes faixas pode gerar problemas de falta de flexibilidade, onde requisições com baixas demandas de tráfego subutilizam comprimentos de onda. Nesse contexto as redes ópticas elásticas emergem, buscando flexibilizar a alocação do espectro utilizando alta granularidade na divisão do espectro, de modo que as conexões utilizem tipicamente vários slots, que são a unidade de alocação de redes ópticas elásticas. Utilizando-se da tecnologia de Multiplexação por Divisão de Frequências Ortogonais (OFDM), é possível fazer com que os slots adjacentes se sobreponham ortogonalmente, sem interferência, atingindo alta eficiência de utilização do espectro. O roteamento e alocação de espectro surge neste contexto com o objetivo de alocar rotas nas redes ópticas elásticas, necessitando caminhos na rede que possuam espectro suficiente para acomodar a demanda de tráfego, e a fim de manter o sinal no domínio óptico e evitar a custosa operação de conversão opto eletrônica, é necessário manter a mesma porção do espectro alocada em todos os enlaces do caminho, problema denominado de restrição de continuidade do espectro. Os slots devem ser também adjacentes para que estes se sobreponham utilizando OFDM, problema chamado de restrição de contiguidade do espectro. Esta dissertação investiga o problema roteamento e alocação de espectro e propõe algoritmos que melhoram características da rede, como qualidade de serviço, custo operacional e eficiência energética / Abstract: Wavelength division multiplexing optical networks employ fixed grid for spectrum, with high capacity transmission slots. Although this division allows high speeds of up to 100Gbps nowadays, the traffic demand grows each year and new solutions are needed in optical networks. The high capacity fixed grid can produce problems like the sub utilization of wavelengths by requests with lower traffic demand than their capacity. In this context the elastic optical networks emerged, allowing flexible division of spectrum, in a way that connections allocate several slots, the unit of spectrum of elastic optical networks. Together with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), it is possible to orthogonally overlap adjacent slots, without interference, achieving higher spectrum efficiency. The routing and spectrum assignment problem aims to allocate routes and spectrum in elastic optical networks, finding for paths with enough spectrum to accommodate the traffic demand. In order to avoid the costly optoelectronic signal conversion, it is necessary to allocate the same portion of spectrum in each link of the path, problem called spectrum continuity constraint. The slots must also be allocated contiguously, in order to the overlapping with OFDM be effective, problem called spectrum contiguity constraint. This work investigate the routing and spectrum assignment problem and proposes algorithms to improve network characteristics such as quality of service, operational expenditure and energy efficiency / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Este trabalho verifica, por meio de análises numérico-paramétricas de lajes nervuradas, o quanto a desconsideração (ou a consideração de maneira simplificada) da excentricidade existente entre os eixos das nervuras e o plano médio da capa influencia nos resultados de deslocamentos e esforços atuantes nas peças que compõem estes sistemas. Foram apresentados os conceitos teóricos relativos à cada modelo de cálculo permitido pelas normas técnicas, e foram realizadas análises considerando variações nos seguintes parâmetros: relação entre a altura da capa e a altura total da laje nervurada; relação entre a distância entre os eixos das nervuras e a distância entre os pontos de apoio, e espaçamento entre os eixos das nervuras. Os diferentes modelos mecânicos foram analisados utilizando o método dos elementos finitos, por meio do programa computacional ANSYS 5.5, considerando-se um comportamento elástico-linear para o material concreto armado. Foram relacionados aspectos importantes a serem observados na escolha do modelo adequado, de acordo com os parâmetros analisados, para serem aplicados nos escritórios de cálculo. Verificou-se a necessidade da consideração da excentricidade, seja por modelo realista, ou por modelos simplificados, para a obtenção de resultados numéricos mais próximos do comportamento da estrutura real. / This work verifies, through parametric-numerical analysis of slabs stiffened with ribs, how much the disregard (or regard in a simplified way) of the existent eccentricity between the axis of the ribs and the medium plan of the plate influences on the results of displacements and acting efforts over the parts wich make the system. The theorical concepts related to each model of calculation allowed through technical codes have been presented, and, analysis have been made considering variations in the following parameters: relation between plate height and total height of the waffle slab; relation of distance between the axis of the ribs and the distance between the supporting points, and the gap between the axis of the ribs. Different mechanical models have been analysed using the finite element analysis, through the computer program ANSYS 5.5, considering an elastic-linear behaviour for the reinforced concrete material. Important aspects have been disclosed and should be carefully looked into for an adequate model choice, according to the analysed parameters to be applied in the design\'s offices. The need for eccentricity consideration has been verified, be it by using a realistic model or by simplified models, for close numerical results gathering of the real structural behaviour.

As redes ópticas têm evoluído de forma contínua dentro de um paradigma de aumento das taxas de transmissão e extensão dos enlaces, devido à demanda crescente de banda em função do crescimento do tráfego da Internet. Além disso, atualmente, diversas propostas vêm sendo implementadas visando torná-las mais dinâmicas e flexíveis. Uma destas propostas que atualmente está no âmbito de pesquisa e desenvolvimento refere-se às redes ópticas definidas por software (Software Defined Optical Network, SDON). Nas SDONs, o plano de controle é desacoplado do plano de encaminhamento de dados possibilitando que controladores remotos configurem em tempo real diversos parâmetros dos canais ópticos, tais como a taxa de transmissão, o formato de modulação, a largura do espectro, entre outros. Nestas redes, o sistema de controle torna-se bastante complexo, uma vez que diversos parâmetros têm que ser ajustados de forma dinâmica e autônoma, ou seja, com a mínima intervenção humana. O emprego de técnicas de inteligência computacional em tal controle possibilita a configuração autônoma dos parâmetros dos equipamentos com base em dados coletados por monitores de rede e o aprendizado, a partir de eventos passados, visando a otimização do desempenho da rede. Esta arquitetura de controle constitui um novo paradigma na evolução das redes ópticas, as denominadas Redes Ópticas Cognitivas. A escolha de uma técnica de inteligência computacional adequada para tomada de decisão em redes ópticas é importante para se obter vantagens no uso da cognição. Esta técnica deve possibilitar o aprendizado e ainda minimizar a complexidade computacional, uma vez que a configuração dos parâmetros da rede deve ocorrer em tempo real. Neste contexto, esta tese investiga o uso do algoritmo de agrupamento Fuzzy C-Means (FCM) para aprendizado e tomada de decisão em redes ópticas flexíveis de próxima geração. FCM possibilita a geração automática de regras com base na experiência adquirida no meio de operação (aprendizado) e a tomada de decisão a partir destas regras. Uma comparação de desempenho entre os algoritmos FCM e CBR (Case-Based Reasoning) é apresentada. O algoritmo CBR foi escolhido para esta comparação devido a ter sido utilizado recentemente, com sucesso, em redes ópticas cognitivas. Por fim, um conceito de rede óptica cognitiva é apresentado. / Optical networks have evolved continuously increasing the transmission rate and the extension of links due to the increased bandwidth consuming. Moreover, currently, several proposals are under development to make the next generation optical network more dynamic and flexible. The term \"flexible\" refers to the ability of dynamically adjust the parameters of the optical network such as modulation format, transmission rate, optical bandwidth and others, according with the quality of transmission of each lightpath. In this scenario, a Software Defined Optical Network (SDON) emerges as a new optical network paradigm, where the control plane is decoupled from the data plane, enabling remote controllers to configure network equipment from different hardware vendors, which allows a degree of software programmability to the network. In SDON, the control plane needs to include functionalities to operate autonomously, i.e, with minimal human intervention. The use of the computational intelligence techniques in such control plane enables the autonomous operation and learning based on past events, in order to optimize the network performance. This architecture represents a new paradigm in the evolution of optical networks, resulting in so-called Cognitive Optical Networks. The choice of a computational intelligence technique for learning and decisionmaking in such optical networks is essential to bring advantages with the use of cognition. This technique should minimize the computational complexity, since the configuration of the network parameters must occur in real time.In this context, this thesis investigates the use of Fuzzy C-Means clustering algorithm (FCM) for learning and decision-making in the software defined optical networks context. FCM enables the automatic generation of rules, based on the experience gained during the network operation. Then, these rules are used by the control plane to take decisions about the lightpaths\' configuration. A comparison of performance between the FCM and the CBR (Case-Based Reasoning) algorithm. CBR algorithm was chosen because it has been successfully used in cognitive optical networks. Finally, we propose a concept for optical cognitive network.

Introdução: Os lasers fracionados não ablativos são efetivamente utilizados no rejuvenescimento da pele. As novas tecnologias a laser permitem uma remodelação dérmica seletiva, sem ablação da epiderme. Objetivo: Avaliar a eficácia do laser Erbium Glass (Sellas Evo) fracionado não ablativo 1550nm no rejuvenescimento facial através do estudo da quantificação histomorfométrica de fibras colágenas e elásticas, a expressão da molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1) por imuno-histoquímica , a análise das fases do ciclo celular, o potencial elétrico da membrana mitocondrial, a expressão de interleucina-1 (IL-1), o marcador celular endotelial CD34, o receptor do fator transformador de crescimento beta (TGF-beta), atividade da caspase-3 por citometria de fluxo e as alterações ultraestruturais na pele por microscopia eletrônica de varredura, 4 meses após o tratamento com laser. Materiais e Métodos: Quinze indivíduos (média de 56,4 anos, fototipo II-IV), com fotoenvelhecimento cutâneo na face fizeram 3 tratamentos com laser Erbium Glass fracionado não ablativo 1550nm usando uma fluência de 70 mJ e uma densidade de 100 cm2. Foram avaliados biópsias na região pré-auricular em 15 pacientes no início e 4 semanas após o tratamento final. Os níveis de expressão dos receptores e a atividade do potencial elétrico mitocondrial foram analisados na suspensão de células da derme obtida a partir da digestão por colagenase. A avaliação clínica e fotográfica foi analisada quatro semanas após o final do tratamento. Resultados: Após 4 meses do início do tratamento foi observada melhora clínica moderada, com uma média de satisfação de 8,8, as fibras de colágeno aumentaram em 6,68%, as fibras elásticas mostraram uma diminuição de 12,85%, o ICAM-1 aumentou 4,47% significativamente na área dos vasos. Houve aumento significativo dos níveis de expressão do receptor de IL-1 e TGF-beta após o tratamento com laser Erbium Glass. As respostas proliferativas e a ausência de apoptose dependente da caspase-3 foram observadas nas suspensões de células após o tratamento. Conclusão: Rejuvenescimento facial com laser Erbium Glass fracionado não ablativo 1550nm demonstrou melhora visível no fotoenvelhecimento, assim como, aumento significativo da expressão de IL-1 e receptores de TGF-beta, que estão envolvidos na remodelação e indução da proliferação de componentes da matriz extracelular da pele. O grau de satisfação foi alto especialmente em relação à textura, rugas e discromias / Background: Non-ablative fractional lasers have been effectively used in skin rejuvenation. The new laser technologies allow selective dermal remodeling without ablation of the epidermal surface. Objectives: to evaluate the efficacy of the 1550nm Erbium Glass Laser (Sellas Evo) for facial rejuvenation through study of the histomorphometric quantification of colagen and elastic fibers; the expression of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) by immnohistochemistry; and analysis of the cell cycle phases, the electrical potential of the mitochondrial membrane and the expression of interleukin 1 (IL-1), the endothelial cell marker CD34 and transforming growth factor beta (TGF-beta) receptors, caspase-3 activity by flow cytometry and the ultrastructural changes in the skin by scanning electron microscopy 4 months after the laser treatment. Materials and methods: fifteen subjects (mean age 56,4 skin typoes II-IV) with photodamage on the face and wrinkles had 3 treatments with the 1550 nm Erbium Glass Laser using a fluence of 70 mJ and a density of 100 cm2. Pre-auricular biopsies from 15 subjects were evaluated at baseline and 4 weeks after the final treatment. Receptor expression levels and the presence of potentially functional mitochondria were analyzed in a cell suspension obtained from collagenase digestion of the skin. Data from the photo assessments and the subjects\' self-assessed improvements were analyzed 4 weeks after the final treatment.Results: Four months after the last treatmenbt application, clinical improvement was observed, with an average satgisfation score of 8.8, corresponding to moderate improvement. After 4 months of treatment, collagen fibers had increased up to 6.68%, while the average proportion of collagen fibers in the dermis, the elastic fibers, showed a 12.85% decrease of ICAM-1 and a mean increase in vessel area of 4.47%.Significantly enhanced IL-1 and TGF-beta receptor expression levels were identified after Erbium Glass Laser treatment. Proliferative responses and non-apoptosis-dependent caspase-3 activity were both observed in the cell suspensions after dermal treatment. Conclusion: Non-ablative rejuvenation with the 1550 mn Erbium Glass Laser was of the IL-1 and TGF-beta receptors, that are involved in remodeling and induced proliferation components in the extracellular matrix of skin fibers. The subjects were highly satisfied, especially regarding texture, rhytids and dyschromia

A busca de sistemas de comunicação eficientes e econômicos é cada vez maior, principalmente com o aumento da demanda por tráfego e banda de transmissão. Conhecidas pela utilização eficiente de largura de banda, as redes ópticas de segmentação espectral flexível têm sido intensamente estudadas e são consideradas boas candidatas para a próxima geração de redes. Tais redes flexíveis utilizam formatos de modulação multinível e multiplexação multiportadora. Sistemas com alta capacidade de transmissão devem ser extremamente confiáveis, pois a falha em um dispositivo ou enlace da rede acarreta enorme perda de dados. Por isso, as técnicas de proteção e restauração do tráfego devem ser eficientes, de modo a garantir a sobrevivência da rede. Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo capaz de lidar com cada requisição de conexão, encontrar um caminho óptico para transmissão e reservar outro caminho para recuperação do tráfego em caso de falha na rede. A seleção dos caminhos primário e de proteção utiliza a técnica smart-fit, que escolhe a solução com menor custo final, definido pela distância da rota percorrida somada ao custo do índice inicial da faixa espectral alocada, buscando equilibrar a escolha entre a posição no espectro e rota escolhida. Além disso, são definidos custos diferentes para slots de frequência livres e compartilhados, a fim de incentivar o compartilhamento espectral em caminhos de proteção. Dentre as técnicas de alocação espectral, a varredura com janela espectral varre o espectro em todos os enlaces da rota, slot por slot, em busca de uma faixa livre com tamanho suficiente para atender uma demanda. Neste trabalho, foi desenvolvida uma técnica chamada busca lógica, que lida simultaneamente com todos os enlaces da rota ao realizar operações lógicas com seus espectros. Em seguida, é realizada uma convolução entre a janela espectral, com tamanho da demanda, e o espectro resultante. A partir desse resultado, é possível saber as posições no espectro onde a demanda poderá ser alocada. Tal técnica, como será demonstrado, é mais veloz que a varredura com janela espectral. Para garantir a eficácia e confiabilidade do algoritmo, utilizando o software MATLAB, avaliou-se a probabilidade de bloqueio e probabilidade de bloqueio de banda, a fragmentação espectral média na rede, o grau de compartilhamento, a taxa de utilização espectral e a taxa de capacidade reservada. O algoritmo desenvolvido foi capaz de organizar o tráfego na rede de modo ordenado e pouco fragmentado, além de utilizar de maneira eficiente os recursos destinados à proteção. / The search for efficient and economical communication systems is increasing, especially with the increased demand for traffic and bandwidth transmission. The elastic optical networks, well known for their efficient using of bandwidth, have been thoroughly studied and are considered good candidates for the next generation networks. Such flexible networks use multilevel modulation formats and multicarrier multiplexing. Systems with high transmission capacity should be extremely reliable, as a failure in a device or link brings huge data loss. Therefore, traffic protection and restoration techniques should be efficient, to ensure network survivability. In this work, we propose an algorithm capable of managing each connection request, finding an optical path for transmission and a protection path to recover traffic in case of network failure. The selection of the primary and protection path uses the smart-fit technique, which chooses the solution with the lower final cost, defined by the route\'s distance plus the index\'s cost of the first slot of the allocated spectrum, in order to balance the choice between the position in the spectrum and the chosen route. In addition, different costs for free or shared frequency slots are defined, so as to encourage spectral sharing in protection paths. Among the spectrum allocation techniques, scanning with spectrum window scans the spectrum in all links of the route, slot by slot, searching for a free band large enough to meet the demand. In this work, we developed a new technique, called logical search, that simultaneously deals with all the links in the route, by performing logical operations with them. Then, a convolution is performed between a spectrum window, with the same size of the demand, and the resulting spectrum. From this result, it is possible to know all the positions in the spectrum where the demand may fit. This technique, as will be shown, is faster than the scan with spectrum window. To guarantee the efficiency and reliability of the algorithm, using the MATLAB software, we evaluated the blocking probability and bandwidth blocking probability, the average spectral fragmentation in the network, the shareability ratio, the spectral utilization ratio and the spare capacity ratio. The developed algorithm was able to organize the traffic in an orderly and less fragmented way, and use the protection resources efficiently.

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos / Achilles tendon rupture is one of the most frequent tendon injuries. Although most studies have shown the benefits of exercise on tendon regeneration, controversy still exists concerning non-steroidal antinflammatory drug (NSAID) effects in this context. Several experimental models have been used for the study of Achilles tendon injury. In this study, we describe the surgical technique of right Achilles tenotomy in rats and subsequently evaluate the effects of NSAID and aerobic exercise, in an isolated fashion and combined, on cell proliferation and biomechanical aspects of the Achilles tendon after tenotomy. Experimental study with 156 male Wistar rats with an average age of 3 months and with average weight of 300g. Surgical procedures were performed under light microscopy, after anesthesia with thiopental. A five millimeters posterior longitudinal incision was created, proximally directed, starting five millimeters proximal to the posterior calcaneal tuberosity. A complete tenotomy of the Achilles tendon was performed, seven millimeters away from the calcaneal tuberosity. The plantaris tendon was preserved. We used Hematoxilin and Eosin, Picrosirius-red and Weigerts Resorcin-fucsin to observe general tendon healing, especially regarding collagen and elastic fibers. After tenotomy, half of the rats received an intramuscular injection of tenoxican for 7 days and exercise was initiated on the 8th day for half the animals of each group. Rats were randomly divided into four treatment groups: A) no NSAID and no exercise; B) NSAID plus exercise; C) no NSAID, with exercise; D) NSAID and no exercise. Animals were sacrificed at 1, 2, 4 and 8 weeks after the tenotomy and cell proliferation was evaluated by immunohistochemistry for PCNA, biomechanical evaluation was performed with ultimate load and gait cycle analysis was also carried out. We used the test of analysis of variance, the Kruskal-Wallis test and also, Bonferroni method, in the R Project program 2.11.1. The mean operative time was one minute and 24 seconds, without complications observed until the 8th postoperative week. Histological studies showed cellular proliferation and fibrilogenesis at two weeks, with decreased amounts of cellularity and elastic fibers at the 8th week, besides changes in structural organization of collagen fibers. The highest intensity of PCNA immunostaining was found at 2 weeks in all groups except for group A (control) that had the highest intensity at 1 week. Animals submitted to exercise had significantly higher (P = 0.02) ultimate loads at 8 weeks after injury. The animals that received NSAID presented with a more stable gait cycle. The surgical technique described for complete Achilles tenotomy, under light microscopy and sparing the plantaris tendon, is simple and quick, shows signs of normal healing process, and it is easily reproducible in rats. Aerobic exercise, initiated early after a complete Achilles tendon tenotomy, was beneficial to the biomechanical aspects of the tendon during regeneration and the combined use of NSAID improved the gaits characteristics, which could be protective against reruptures

Ruptura do tendão calcâneo é uma das lesões tendíneas mais frequentes. Embora a maioria dos trabalhos sugira que o exercício seja benéfico na cicatrização tendínea, não há consenso sobre o efeito do antiinflamatório neste contexto. Trabalhos experimentais tentam reproduzir lesão aguda deste tendão, em diferentes espécies animais. Neste estudo, descrevemos uma técnica de tenotomia completa do tendão calcâneo direito em ratos e, em seguida, avaliamos os efeitos do uso do antiinflamatório e do exercício aeróbico, isoladamente e em combinação, sobre a proliferação celular e o perfil biomecânico do tendão calcâneo, durante o processo de cicatrização após tenotomia. Estudo experimental com 156 ratos machos adultos, da raça Wistar, com idade média de 3 meses e peso médio de 300g. Após anestesia com tiopental e com auxílio da microscopia de luz, foi realizada incisão longitudinal posterior de cinco milímetros, em direção proximal, a partir da tuberosidade posterior do calcâneo da pata direita do rato. Foi feito corte transversal do tendão calcâneo, a sete milímetros da tuberosidade do calcâneo, com preservação do tendão plantar. Utilizamos as técnicas de Hematoxilina e Eosina, Picrosirius-red e Resorcina-fucsina de Weigert para avaliação da cicatrização tendínea e das fibras dos sistemas colágeno e elástico. Após a tenotomia, metade dos animais receberam tenoxicam intramuscular por 7 dias e no 8o dia iniciou-se protocolo de exercício em esteira na metade de cada grupo. Os ratos foram divididos aleatoriamente em 4 grupos de tratamento: A sem antiinflamatório E sem exercício (controle); B com antiinflamatório E com exercício; C sem antiinflamatório E com exercício; D com antiinflamatório E sem exercício. Os animais foram eutanasiados com 1, 2, 4 e 8 semanas após a tenotomia, para avaliação histológica pelo PCNA, e biomecânica através do teste de resistência à tração e da medida do ciclo locomotor. Foram realizados análise de variância, teste de Kruskal-Wallis e o método de Bonferroni, no programa R Project, versão 2.11.1. O tempo cirúrgico médio foi de 1 minuto e 24 segundos, sem complicações observadas até a 8a semana pós-operatória. Observamos proliferação celular e fibrilogênese com duas semanas, e diminuição da celularidade e das fibras elásticas na 8a semana, além de mudanças na organização estrutural do sistema colágeno. Encontramos pico da imunomarcação com PCNA na 2a semana em todos os grupos, exceto no grupo A, cujo pico aconteceu com 1 semana da tenotomia. Evidenciamos resistência à tração significativamente maior (p=0,02) nos ratos submetidos ao exercício, 8 semanas após ruptura. Nos grupos com antiinflamatório, observamos um ciclo locomotor mais estável durante todo o tempo avaliado. Consideramos a técnica cirúrgica experimental de tenotomia completa do tendão calcâneo, realizada com auxílio da microscopia de luz e preservação do tendão plantar, simples, rápida, com sinais de cicatrização tendínea normal e de fácil reprodução em ratos. O exercício aeróbico, iniciado precocemente após tenotomia completa do tendão calcâneo, é significativamente benéfico na sua recuperação biomecânica e o uso combinado com antiinflamatório confere maior estabilidade na marcha, o que pode proteger contra rerruptura tendínea em ratos / Achilles tendon rupture is one of the most frequent tendon injuries. Although most studies have shown the benefits of exercise on tendon regeneration, controversy still exists concerning non-steroidal antinflammatory drug (NSAID) effects in this context. Several experimental models have been used for the study of Achilles tendon injury. In this study, we describe the surgical technique of right Achilles tenotomy in rats and subsequently evaluate the effects of NSAID and aerobic exercise, in an isolated fashion and combined, on cell proliferation and biomechanical aspects of the Achilles tendon after tenotomy. Experimental study with 156 male Wistar rats with an average age of 3 months and with average weight of 300g. Surgical procedures were performed under light microscopy, after anesthesia with thiopental. A five millimeters posterior longitudinal incision was created, proximally directed, starting five millimeters proximal to the posterior calcaneal tuberosity. A complete tenotomy of the Achilles tendon was performed, seven millimeters away from the calcaneal tuberosity. The plantaris tendon was preserved. We used Hematoxilin and Eosin, Picrosirius-red and Weigerts Resorcin-fucsin to observe general tendon healing, especially regarding collagen and elastic fibers. After tenotomy, half of the rats received an intramuscular injection of tenoxican for 7 days and exercise was initiated on the 8th day for half the animals of each group. Rats were randomly divided into four treatment groups: A) no NSAID and no exercise; B) NSAID plus exercise; C) no NSAID, with exercise; D) NSAID and no exercise. Animals were sacrificed at 1, 2, 4 and 8 weeks after the tenotomy and cell proliferation was evaluated by immunohistochemistry for PCNA, biomechanical evaluation was performed with ultimate load and gait cycle analysis was also carried out. We used the test of analysis of variance, the Kruskal-Wallis test and also, Bonferroni method, in the R Project program 2.11.1. The mean operative time was one minute and 24 seconds, without complications observed until the 8th postoperative week. Histological studies showed cellular proliferation and fibrilogenesis at two weeks, with decreased amounts of cellularity and elastic fibers at the 8th week, besides changes in structural organization of collagen fibers. The highest intensity of PCNA immunostaining was found at 2 weeks in all groups except for group A (control) that had the highest intensity at 1 week. Animals submitted to exercise had significantly higher (P = 0.02) ultimate loads at 8 weeks after injury. The animals that received NSAID presented with a more stable gait cycle. The surgical technique described for complete Achilles tenotomy, under light microscopy and sparing the plantaris tendon, is simple and quick, shows signs of normal healing process, and it is easily reproducible in rats. Aerobic exercise, initiated early after a complete Achilles tendon tenotomy, was beneficial to the biomechanical aspects of the tendon during regeneration and the combined use of NSAID improved the gaits characteristics, which could be protective against reruptures

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-18T12:28:21Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2590482 bytes, checksum: a72ba5c8c44731f3cffe38777111a92d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-18T12:28:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2590482 bytes, checksum: a72ba5c8c44731f3cffe38777111a92d (MD5) Previous issue date: 2011-04-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Aspects of the physics of nematic liquid crystals are studied in this thesis from the viewpoint of riemannian geometry through analogue models of gravitation. The topics chosen for study were: geometric and wave optics, elastic waves, hydrodynamics and heat conduction. The main analogue model used is based on the interpretation of Fermat’s principle as a process to obtain null geodesics, where the liquid crystalline material is seen as a riemannian manifold. This approach predicts that the metric effectively felt by the light ray depends on the configuration of molecules in the liquid crystal and on the parallel and perpendicular refractive indexes to the axis of symmetry of the liquid-cristal molecule. It is known that, for the particular case of the existence of topological defects within the material, effective metric similar to cosmological defects (like global monopoles and cosmic strings) are obtained. This thesis develops itself on the situation where there are topological defects of hedgehog type and (k = 1, c = 0) disclination type in the nematic phase of the liquid crystalline material. The first problem studied, as a review, deals with the wave optics, with respect to the light diffracted by the cited defects. Since plane waves of small wavelength have identical trajectories to light rays, the use of analog model is therefore justified. Thus, we show that light scattered by these defects generates a characteristic diffraction pattern, being the location given by an algebraic expression dependent on the parallel and perpendicular refractive indexes to the axis of symmetry of the molecule. We also show how theses patterns depend on the temperature of the material. The second studied problem deals with the geometrical optics and hydrodynamics of the nematic liquid crystals. From a molecular configuration similar to a (k = 1, c = 0) disclination, we let the material flow radially towards the axis of the defect. Then, using the hydrodynamic fact that velocity gradients in the material locally change the refractive index of the molecule, we find the velocity profile that must exist around the defect so that the metric actually experienced by light traveling in the plane perpendicular to the axis the defect is the Schwarzschild one in the equatorial plane, with the Schwarzschild radius interior to the object. We found that the absolute values of the velocity of liquid crystalline fluid can be order of a few meters per second, differing greatly from the values obtained by Gordon metric for an isotropic fluid under identical conditions. The third studied problem deals with the elastic oscillations in the presence of topological defects. Similarly to the first problem, the trajectory of the sound is obtained by an elastic version of Fermat’s principle and, then, compared with a null geodesic. We show how topological defects influence the sound trajectories and the sound diffracted by them. The fourth problem deals with the heat conduction in the vicinity of defects. Considering that the defects come from an addition or removal of portion of the material, letting the medium relaxes elastically, effective metric of the space disturbed by the defect are found, with expressions similar to those obtained by the analogous model based on Fermat’s principle. These metrics generate a modified thermal conductivity tensor, allowing the study of the temperature field in this situation. We show that, depending on the values of parallel and perpendicular thermal conductivity to the axis of symmetry of the molecule and on the defect in question, the temperature gradient can be accentuated or attenuated on the defect, allowing control of the response thermal temperature of the material, according to the presence of defects. Encouraging a greater understanding of the physics of liquid crystals and its use as a background in analogue models of gravity is the main theme of each analyzed problem. / Aspectos da física dos cristais líquidos nemáticos são estudados nesta tese do ponto de vista da geometria riemannina, por meio de modelos análogos de gravitação. Os tópicos escolhidos para estudo foram: óptica geométrica e ondulatória, ondas elásticas, hidrodinâmica e condução de calor. O principal modelo análogo empregado baseia-se na interpretação do princípio de Fermat como um processo de obtenção de geodésicas nulas, onde o material líquido-cristalino é visto como sendo uma variedade riemanniana. Esta abordagem prevê que a métrica efetivamente sentida pelo raio luminoso dependa da configuração das moléculas dentro do cristal líquido e dos índices de refração paralelo e perpendicular ao eixo de simetria da molécula líquido-cristalina. É sabido que, para o caso especial da existência de defeitos topológicos dentro do material, métricas efetivas semelhantes às de defeitos cosmológicos (como monopolos globais e cordas cósmicas) são obtidas. Esta tese desenrola-se sobre a situação onde existem defeitos topológicos do tipo ouriço e do tipo desclinação (k = 1, c = 0) na fase nemática do material líquido-cristalino. O primeiro problema estudado, em caráter de revisão, trata da óptica ondulatória, no que concerne a difração de luz pelos defeitos citados. Uma vez que ondas planas de comprimento de onda pequeno possuem trajetórias idênticas aos raios luminosos, o emprego do modelo análogo é justificado. Assim, mostramos que a luz espalhada por esses defeitos gera padrões de difração bem característicos, sendo a localização dada por expressão algébrica dependente dos índices de refração paralelo e perpendicular ao eixo de simetria da molécula líquido-cristalina. Também mostramos de que forma esses padrões dependem da temperatura do material. O segundo problema estudado trata da óptica geométrica e da hidrodinâmica dos cristais líquidos nemáticos. A partir de uma configuração de moléculas semelhantes à de uma desclinação (k = 1, c = 0), permitimos que o material flua radialmente na direção do eixo do defeito. Em seguida, fazendo uso do fato hidrodinâmico de que gradientes de velocidade no material modificam localmente os índices de refração da molécula, encontramos o perfil de velocidade que deve existir em torno do defeito para que a métrica efetivamente sentida pela luz, que viaja no plano perpendicular ao eixo do defeito, seja a de Schwarzschild no plano equatorial, com raio de Schwarzschild interior ao objeto. Encontramos que os valores absolutos da velocidade de fluido líquido-cristalino podem ser da ordem de alguns metros por segundo, diferindo enormemente dos valores obtidos pela métrica de Gordon para um fluido isotrópico em condições idênticas. O terceiro problema estudado aborda as oscilações elásticas na presença de defeitos. Semelhantemente ao primeiro problema, a trajetória do som é obtida por uma versão elástica do princípio de Fermat e, então, comparada com uma geodésica nula. Mostramos como defeitos topológicos influenciam nas trajetórias sonoras, assim como no som difratado por eles. O quarto problema trata da condução de calor na vizinhança de defeitos. Considerando que os defeitos são resultantes de uma adição ou remoção de porção de material, dando-se seguimento a uma relaxação elástica do meio, métricas efetivas do espaço perturbado pelo defeito são encontradas, com expressões semelhantes às obtidas pelo modelo análogo baseado no princípio de Fermat. Essas métricas geram um tensor condutividade térmica modificado, dando cabo ao estudo do campo de temperatura nessa situação. Mostramos que, dependendo dos valores da condutividade térmica perpendicular e paralela ao eixo de simetria da molécula líquido-cristalina e do defeito em questão, o gradiente de temperatura pode ser acentuado ou atenuado sobre o defeito, permitindo o controle da resposta térmica do material à temperatura, de acordo com a presença de defeitos. Suscitar um entendimento maior da física dos cristais líquidos e de seu emprego como background em modelos análogos de gravitação é o tema principal de cada um dos problemas analisados.

A busca de sistemas de comunicação eficientes e econômicos é cada vez maior, principalmente com o aumento da demanda por tráfego e banda de transmissão. Conhecidas pela utilização eficiente de largura de banda, as redes ópticas de segmentação espectral flexível têm sido intensamente estudadas e são consideradas boas candidatas para a próxima geração de redes. Tais redes flexíveis utilizam formatos de modulação multinível e multiplexação multiportadora. Sistemas com alta capacidade de transmissão devem ser extremamente confiáveis, pois a falha em um dispositivo ou enlace da rede acarreta enorme perda de dados. Por isso, as técnicas de proteção e restauração do tráfego devem ser eficientes, de modo a garantir a sobrevivência da rede. Neste trabalho, foi desenvolvido um algoritmo capaz de lidar com cada requisição de conexão, encontrar um caminho óptico para transmissão e reservar outro caminho para recuperação do tráfego em caso de falha na rede. A seleção dos caminhos primário e de proteção utiliza a técnica smart-fit, que escolhe a solução com menor custo final, definido pela distância da rota percorrida somada ao custo do índice inicial da faixa espectral alocada, buscando equilibrar a escolha entre a posição no espectro e rota escolhida. Além disso, são definidos custos diferentes para slots de frequência livres e compartilhados, a fim de incentivar o compartilhamento espectral em caminhos de proteção. Dentre as técnicas de alocação espectral, a varredura com janela espectral varre o espectro em todos os enlaces da rota, slot por slot, em busca de uma faixa livre com tamanho suficiente para atender uma demanda. Neste trabalho, foi desenvolvida uma técnica chamada busca lógica, que lida simultaneamente com todos os enlaces da rota ao realizar operações lógicas com seus espectros. Em seguida, é realizada uma convolução entre a janela espectral, com tamanho da demanda, e o espectro resultante. A partir desse resultado, é possível saber as posições no espectro onde a demanda poderá ser alocada. Tal técnica, como será demonstrado, é mais veloz que a varredura com janela espectral. Para garantir a eficácia e confiabilidade do algoritmo, utilizando o software MATLAB, avaliou-se a probabilidade de bloqueio e probabilidade de bloqueio de banda, a fragmentação espectral média na rede, o grau de compartilhamento, a taxa de utilização espectral e a taxa de capacidade reservada. O algoritmo desenvolvido foi capaz de organizar o tráfego na rede de modo ordenado e pouco fragmentado, além de utilizar de maneira eficiente os recursos destinados à proteção. / The search for efficient and economical communication systems is increasing, especially with the increased demand for traffic and bandwidth transmission. The elastic optical networks, well known for their efficient using of bandwidth, have been thoroughly studied and are considered good candidates for the next generation networks. Such flexible networks use multilevel modulation formats and multicarrier multiplexing. Systems with high transmission capacity should be extremely reliable, as a failure in a device or link brings huge data loss. Therefore, traffic protection and restoration techniques should be efficient, to ensure network survivability. In this work, we propose an algorithm capable of managing each connection request, finding an optical path for transmission and a protection path to recover traffic in case of network failure. The selection of the primary and protection path uses the smart-fit technique, which chooses the solution with the lower final cost, defined by the route\'s distance plus the index\'s cost of the first slot of the allocated spectrum, in order to balance the choice between the position in the spectrum and the chosen route. In addition, different costs for free or shared frequency slots are defined, so as to encourage spectral sharing in protection paths. Among the spectrum allocation techniques, scanning with spectrum window scans the spectrum in all links of the route, slot by slot, searching for a free band large enough to meet the demand. In this work, we developed a new technique, called logical search, that simultaneously deals with all the links in the route, by performing logical operations with them. Then, a convolution is performed between a spectrum window, with the same size of the demand, and the resulting spectrum. From this result, it is possible to know all the positions in the spectrum where the demand may fit. This technique, as will be shown, is faster than the scan with spectrum window. To guarantee the efficiency and reliability of the algorithm, using the MATLAB software, we evaluated the blocking probability and bandwidth blocking probability, the average spectral fragmentation in the network, the shareability ratio, the spectral utilization ratio and the spare capacity ratio. The developed algorithm was able to organize the traffic in an orderly and less fragmented way, and use the protection resources efficiently.