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Ship Manoeuvring Simulators have proved to be powerful tools on analyzing the feasibility of new maritime maneuvers and new port constructions. In order to provide a complete immersive and real environment, such simulators must correctly represent the dynamics of the controlled vessel as well as the actuation of the tugboats, which have been extremely used over the last years due to the increasing complexity on the maritime maneuvers. Although few simulators can correctly model the dynamics of the tugboats, they still represent their actuation through the so-called \"vector tug model\". This is usually the case because it is expensive to run several integrated-simulators in real-time and the simulator centers do not have trained tugboat captains available. The vector tugs are usually represented as simplified external forces actuating on a vessel. The simplicity of such models causes a loss of realism during a maritime simulation due to the fact that neither the forces exerted on a towed vessel nor the tugboat\'s actuation position are accurate. In addition, tugboats\' actuation response time is usually not taken into account under the current vector tug models used on Ship Manoeuvring Simulators. The main objective of this work is to provide an innovative approach for vector tug actuation modeling in such a way that the towing force magnitude and actuation positions are accurate either in push or pull operation modes. The author will expand the static equilibrium model for tugboat force prediction presented in Brandner (1995) and Artyszuk (2014) and combine it along with optimization techniques in order to accurately obtain the tugboats\' actuation either working under the direct maneuver (i.e., tugboat uses solely its propeller power in order to exert force on a towed vessel) or working under the indirect maneuver (i.e., tugboats use the environmental disturbances and the hull drag in order to maximize their actuation force on a towed vessel). The implementation of the new mathematical model provides a new level of reality when vector tugs are used in Ship Manoeuvring Simulators. / Simuladores Navais têm provado ser poderosas ferramentas, tanto na análise de viabilidade de novas manobras portuárias, quanto na construção de novos portos. De modo a conseguir criar um ambiente imersivo e realista, tais simuladores devem conseguir representar corretamente a dinâmica de um navio a ser controlado e a atuação dos rebocadores portuários no mesmo. Embora alguns simuladores consigam modelar corretamente a dinâmica de rebocadores portuários, eles ainda representam tal atuação utilizando o modelo comumente chamado de \"rebocadores vetoriais\". Tal fato normalmente acontece pois é muito caro utilizar diversos simuladores conectados em tempo real. Além disso, em muitas ocasiões, os centros de simulação não têm disponível um comandante de rebocador treinado e capaz de manusear o mesmo de forma correta. Os rebocadores vetoriais normalmente são representados com modelos simplificados de forças externas atuantes em um navio a ser rebocado. A simplicidade de tais modelos gera uma grande perda de realismo durante uma simulação marítima dado que tanto as forças exercidas em um navio a ser rebocado quanto as posições de atuação dos rebocadores são imprecisas. Ainda, os tempos de resposta para a atuação dos rebocadores normalmente não é levado em conta nos modelos de rebocadores vetoriais presentes atualmente. O principal objetivo deste trabalho é prover uma abordagem inovadora para a modelagem da atuação de rebocadores vetoriais, de tal modo que a magnitude da sua força de reboque e seu posicionamento, tanto atuando no modo empurrar quanto no modo puxar, sejam fidedignos a realidade. O autor irá expandir o modelo de equilíbrio estático para predição de forças de atuação de rebocadores apresentado tanto em Brandner (1995) quanto em Artyszuk (2014), e irá introduzir técnicas de otimização de modo a obter a configuração precisa de atuação dos rebocadores tanto na manobra de modo direto quanto na manobra de modo indireto. As implementações propostas elevarão o nível de realidade de Simuladores Navais quando rebocadores vetoriais forem empregados.

Les systèmes de production actuels sont soumis à des contraintes de réactivité et de productivité. Par conséquent, les variabilités du flux physique sont de plus en plus prononcées. Ces variabilités s’amplifient en raison d’un ensemble de facteurs humains. Elles impactent la productivité et peuvent donner lieu à des facteurs de risque qui peuvent contribuer dans la genèse des maladies professionnelles. Par conséquent, les systèmes de production doivent offrir la flexibilité nécessaire afin de mieux amortir cette variabilité et en particulier, son incidence sur l’opérateur. Dans ce contexte, ces travaux de thèse proposent une approche pour instaurer la flexibilité temporelle nécessaire dans un système de production : les marges de manœuvre temporelles. Ce travail décrit le développement d’un outil permettant de simuler un système afin d’évaluer son comportement. L’outil développé est baptisé AEN-PRO : Agent based ENgine for PROduction system simulation. Ces travaux proposent également la définition d’un indicateur permettant de mesurer les marges de manœuvre temporelles disponibles sur un poste de travail. L’analyse par états élémentaires est aussi proposée pour évaluer le comportement des entités du système afin de proposer des modifications de la conception qui améliorent les marges de manœuvre et la productivité du système. / Today's production systems are subject to reactivity and productivity constraints. Consequently, variability in the physical flow are increasingly pronounced. This variability affects productivity and may contribute to occupational diseases through different kind of risk factors. Therefore, production systems must have the needed flexibility to better cushion this variability and its impact on workers. In this context, this article proposes a tooled approach to establish temporal flexibility in production system: temporal margins of maneuver. The developed tool is used to simulate a production system and assess its behavior with respect to variability. This work also proposes the definition of an indicator to measure the temporal margins of maneuver in the simulated system. Elementary states analysis is proposed to evaluate the behavior of the system’s entities. This analysis leads to improvements that aim to enhance the temporal margins of maneuver and the productivity of the system as well.

Introdução: A atelectasia intraoperatória ocorre imediatamente após a indução anestésica e pode ser detectada por ultrassom pulmonar (LUS). No entanto, até o momento o LUS não é utilizado para avaliar a hiperdistensão pulmonar. Neste estudo, descreveu-se um método para detectar hiperdistensão pulmonar usando LUS. A tomografia de impedância elétrica (TIE) foi a referência para comparação dos métodos. Métodos: Dezoito (18) pacientes, com 63 ± 6 anos de idade, com pulmões normais, submetidos à cirurgia abdominal inferior. O TIE foi calibrado, realizada a indução anestésica, intubação e ventilação mecânica. Para reverter a atelectasia posterior, realizou-se uma manobra de recrutamento alveolar com o uso de pressão expiratória final positiva (PEEP) 20 cmH20 e pressão aérea do platô 40 cmH2O durante 120 segundos. A titulação PEEP foi então obtida com valores descendentes: 20, 18, 16, 14,12,10, 8, 6 e 4 cmH2O. Os dados de ultrassom e TIE foram coletados em cada nível PEEP e interpretados por dois observadores independentes. O número de linhas H foi contado usando um filtro especial. O teste de correlação de Spearman e a curva ROC foram utilizados para comparar os dados do LUS e TIE. Resultados: O número de linhas H aumentou linearmente com PEEP: de 3 em PEEP 4 cmH2O a 10 em PEEP 20 cmH2O. Cinco linhas H foram o limiar para a detecção de hiperdistensão pulmonar, definida como hiperdistensão na TIE >= 24,5%. A área sob a curva ROC foi 0,947 (IC 95% 0.901-0.976). Conclusão: O LUS intraoperatório detectou hiperdistensão pulmonar em valores descendentes de PEEP. A presença de cinco ou mais linhas H podem ser consideradas como indicando hiperdistensão pulmonar / Purpose: Intraoperative atelectasis occurs immediately after anaesthetic induction and can be detected by lung ultrasound (LUS). However, LUS is considered as unable to assess pulmonary hyperinflation. In this study, we propose a method to detect pulmonary hyperinflation using LUS. Electrical impedance tomography (EIT) was the reference method. Methods: We included 18 patients, 63 ± 6-year old, with normal lungs, undergoing lower abdominal surgery. The following protocol was used: EIT was calibrated, followed by anaesthetic induction, intubation and mechanical ventilation. To reverse posterior atelectasis, a recruitment maneuver - positive end-expiratory pressure (PEEP) 20 cmH20 and plateau airway pressure 40 cmH2O during 120 sec was performed. PEEP titration was then obtained during a descending trial: 20, 18, 16, 14,12,10, 8, 6 and 4 cmH2O. Ultrasound and EIT data were collected at each PEEP level and analyzed by two independent observers. The number of H lines was counted using a special filter. Spearman correlation test and ROC curve were used to compare LUS and EIT data. Results: The number of H lines increased linearly with PEEP: from 3 at PEEP 4 cmH2O to 10 at PEEP 20 cmH2O. Five H lines was the threshold for detecting pulmonary hyperinflation, defined as a mean decrease in maximum EIT compliance >= 24,5 %. The area under the ROC curve was 0.947 (CI 95% 0.901-0.976). Conclusion: Intraoperative transthoracic LUS can detect pulmonary hyperinflation during a PEEP descending trial. Five or more H lines can be considered as indicating pulmonary hyperinflation in normally aerated lung regions

A síncope neurocardiogênica (SNC) é caracterizada por perda transitória da consciência e do controle postural, devido a uma hipoperfusão cerebral global de surgimento abrupto, com recuperação rápida e espontânea do paciente ao retornar à posição horizontal. Entretanto, investigações adicionais são necessárias para melhor avaliação das respostas cardiorrespiratórias e autonômicas de pacientes com SNC submetidos ao Tilt-test. O presente estudo teve como objetivo avaliar, em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, os efeitos da mudança postural induzidas pelo Tilt-test na pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC), na variabilidade cardiocirculatória e na sensibilidade barorreflexa (SBR). Além disso, o estudo também avaliou a relação entre a idade, sexo e características antropométricas dos pacientes com as respostas ao Tilt-test, e a relação entre o tempo do início da mudança postural e o momento da síncope, com um ou mais parâmetros acima mencionados. O estudo foi dividido em 3 partes: 1 Estudo retrospectivo de 180 pacientes, com história clínica sugestiva de SNC, mas que apresentaram Tilt-test positivo (TTP) (128 indivíduos) ou negativo (TTN) (52 indivíduos) para síncope; 2 Estudo da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), usando-se métodos lineares (Transformada Rápida de Fourier) em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, e com respostas positiva ou negativa ao Tilt-test. Foram incluídos 62 pacientes, 31 com Tilt-test positivo e 31 negativo; 3 Estudo da variabilidade da pressão arterial sistólica (VPAS), usando-se métodos lineares (Transformada Rápida de Fourier), e da SBR (Método da Sequência) em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, e com respostas positiva ou negativa ao Tilt-test. Foram estudados 33 indivíduos, 16 com Tilt-test positivo e 17 negativo. Estudo 1 Observou-se que a incidência de SNC foi 1,5 vezes maior em mulheres do que em homens. Além disso, os grupos TTP e TTN apresentaram idade e características antropométricas semelhantes entre si, e não houve significância estatística nas correlações entre o tempo do início da posição vertical até a síncope, a idade e as características antropométricas. Estudo 2 Comparando os 2 grupos nos domínios do tempo (SD-iRR, variância-iRR, RMSSD) e da frequência (LF (un), HF (un) e LF/HF) nas fases Pré-Tilt, Tilt e Pós-Tilt, com exceção do iRR (ms), não observou-se diferença entre os grupos. Houve, na fase Tilt, um menor valor do iRR no grupo TTP. O Pré-Tilt comparado ao Tilt, promoveu em ambos os grupos redução do iRR e aumento na razão LF/HF. Estudo 3 Comparando-se os grupos TTP e TTN no Pré-Tilt e Tilt, não houve diferença no LF da PAS e na SBR. O Tilt promoveu, em ambos os grupos, aumento no LF da PAS, redução na SBR. Somente no grupo TTP foi observado aumento no desvio padrão da PAS durante o Tilt. Em conclusão, o estudo 1 demonstrou que a SNC não foi influenciada pela idade e características antropométricas, no que diz respeito à prevalência, e ao tempo de duração entre o início da mudança postural no Tilt-test e o momento do aparecimento da síncope na posição vertical. O estudo 2 demonstrou que indivíduos com suspeita clínica de SNC, e Tilt-test positivo ou negativo não apresentam anormalidades no balanço simpato-vagal cardíaco, mas, apresentaram diferenças no iRR. O estudo 3 não evidenciou diferenças no controle autonômico cardiovascular (LF-PAS e SBR) entre os grupos TTP e TTN no Pré-Tilt e Tilt. Os estudos 2 e 3 mostraram que com a metodologia utilizada na análise da VFC e VPAS não foi possível detectar anormalidades significativas da modulação autonômica cardiovascular nos grupos TTP e TTN, e desse modo, prever na posição vertical do Tilttest, se um paciente com história clínica sugestiva de SNC apresentará ou não síncope. / Neurocardiogenic syncope (NCS) is characterized by transient loss of consciousness and postural control, due to abrupt global cerebral hypoperfusion, with rapid and spontaneous recovery after changing the patient to horizontal position. However, further investigations are necessary to better understand the cardiorespiratory and autonomic responses to the Tilt-test in NCS patients. The present study aimed to evaluate, in patients with a history suspicion of NCS, the effects of postural change (Tilt-test) on blood pressure (BP) and heart rate (HR), on the cardiovascular variability and baroreflex sensitivity (BRS). Furthermore, the study also assessed the relationship between age, sex and anthropometric characteristics with the Tilt-test responses, and the relationship between the time period taken to experience syncope following postural change and the above cited parameters. The study was divided into three parts: 1 A retrospective study with 180 patients with a history suspicion of NCS, that experienced (TTP; 128 individuals) or not (TTN; 52 individuals) syncope following Tilt-test; 2 A study of the heart rate variability (HRV), assessed by linear methods (Fast Fourier Transform), in patients with a history suspicion of NCS and that experienced, or not, syncope following Tilt-test. The study included 62 patients (31 in TTP group and 31 in TTN group); 3 A study of the systolic blood pressure variability (SAPV), using linear methods (Fast Fourier Transform), and of the BRS (Sequence Method) in patients with a history compatible with NCS and that experienced, or not, syncope following Tilt-test. The study included 33 patients (16 in TTP group and 17 in TTN group). Study 1 it was observed that the incidence of NCS was 1.5 times greater in women than in men. Furthermore, groups TTP and TTN showed age and anthropometric characteristics similar to each other and no statistical significance was observed in the correlations among the time period taken to experience syncope following postural change and age and anthropometric characteristics. Study 2 The analysis of the cardiovascular variability, by means of time (SD-iRR, variance-iRR, RMSSD) and frequency (LF (nu), HF (nu) and LF/HF) domain methods, revealed no differences between groups in the Pre-Tilt, Tilt and Post-Tilt phases. However, iRR (ms) was found different between groups. During the Tilt phase, TTP group has shown lower iRR as compared to TTN. Also, TTP and TTN groups exhibited lower iRR and higher LF/HF ratio during Tilt-test as compared to Pre-Tilt phase. Study 3 Comparing the TTP and TTN groups, no statistical differences were found in the LF power of SAP and BRS in both Pre-Tilt and Tilt phases. Following Tilt-test it was observed an increase in LF power of SAP and a reduction in BRS. TTP group showed higher SAP standard deviation during the Tilt phase. In conclusion, study 1 demonstrated that NCS incidence and the time period taken to experience syncope following postural change were not influenced by age and anthropometric characteristics. Study 2 has shown that patients with a history suspicion of NCS, that experienced or not syncope following Tilt-test do not show abnormalities in the sympatovagal balance, but exhibited changes in the iRR. Study 3 showed that the cardiovascular autonomic control (LF-SAP and BRS) is not different between the TTP and TTN groups, in the Pre-Tilt and Tilt phases. Studies 2 and 3 have shown that the methods employed in the analysis of HRV and SAPV were unable to reveal abnormalities in the cardiovascular autonomic modulation in TTP and TTN groups, and thus, can not predict if a patient with a history suspicion of NCS will experience or not syncope during Tilt-test.

Introdução: A atelectasia intraoperatória ocorre imediatamente após a indução anestésica e pode ser detectada por ultrassom pulmonar (LUS). No entanto, até o momento o LUS não é utilizado para avaliar a hiperdistensão pulmonar. Neste estudo, descreveu-se um método para detectar hiperdistensão pulmonar usando LUS. A tomografia de impedância elétrica (TIE) foi a referência para comparação dos métodos. Métodos: Dezoito (18) pacientes, com 63 ± 6 anos de idade, com pulmões normais, submetidos à cirurgia abdominal inferior. O TIE foi calibrado, realizada a indução anestésica, intubação e ventilação mecânica. Para reverter a atelectasia posterior, realizou-se uma manobra de recrutamento alveolar com o uso de pressão expiratória final positiva (PEEP) 20 cmH20 e pressão aérea do platô 40 cmH2O durante 120 segundos. A titulação PEEP foi então obtida com valores descendentes: 20, 18, 16, 14,12,10, 8, 6 e 4 cmH2O. Os dados de ultrassom e TIE foram coletados em cada nível PEEP e interpretados por dois observadores independentes. O número de linhas H foi contado usando um filtro especial. O teste de correlação de Spearman e a curva ROC foram utilizados para comparar os dados do LUS e TIE. Resultados: O número de linhas H aumentou linearmente com PEEP: de 3 em PEEP 4 cmH2O a 10 em PEEP 20 cmH2O. Cinco linhas H foram o limiar para a detecção de hiperdistensão pulmonar, definida como hiperdistensão na TIE >= 24,5%. A área sob a curva ROC foi 0,947 (IC 95% 0.901-0.976). Conclusão: O LUS intraoperatório detectou hiperdistensão pulmonar em valores descendentes de PEEP. A presença de cinco ou mais linhas H podem ser consideradas como indicando hiperdistensão pulmonar / Purpose: Intraoperative atelectasis occurs immediately after anaesthetic induction and can be detected by lung ultrasound (LUS). However, LUS is considered as unable to assess pulmonary hyperinflation. In this study, we propose a method to detect pulmonary hyperinflation using LUS. Electrical impedance tomography (EIT) was the reference method. Methods: We included 18 patients, 63 ± 6-year old, with normal lungs, undergoing lower abdominal surgery. The following protocol was used: EIT was calibrated, followed by anaesthetic induction, intubation and mechanical ventilation. To reverse posterior atelectasis, a recruitment maneuver - positive end-expiratory pressure (PEEP) 20 cmH20 and plateau airway pressure 40 cmH2O during 120 sec was performed. PEEP titration was then obtained during a descending trial: 20, 18, 16, 14,12,10, 8, 6 and 4 cmH2O. Ultrasound and EIT data were collected at each PEEP level and analyzed by two independent observers. The number of H lines was counted using a special filter. Spearman correlation test and ROC curve were used to compare LUS and EIT data. Results: The number of H lines increased linearly with PEEP: from 3 at PEEP 4 cmH2O to 10 at PEEP 20 cmH2O. Five H lines was the threshold for detecting pulmonary hyperinflation, defined as a mean decrease in maximum EIT compliance >= 24,5 %. The area under the ROC curve was 0.947 (CI 95% 0.901-0.976). Conclusion: Intraoperative transthoracic LUS can detect pulmonary hyperinflation during a PEEP descending trial. Five or more H lines can be considered as indicating pulmonary hyperinflation in normally aerated lung regions

Military helicopter operations require precise maneuverability characteristics for performance to be determined for the entire helicopter flight envelope. Historically, these maneuverability analyses are combinatorial in nature and involve human-interaction, which hinders their integration into conceptual design. A model formulation that includes the necessary quantitative measures and captures the impact of changing requirements real-time is presented. The formulation is shown to offer a more conservative estimate of maneuverability than traditional energy-based formulations through quantitative analysis of a typical pop-up maneuver. Although the control system design is not directly integrated, two control constraint measures are deemed essential in this work: control deflection rate and trajectory divergence rate. Both of these measures are general enough to be applied to any control architecture, while at the same time enable quantitative trades that relate overall vehicle maneuverability to control system requirements. The dimensionality issues stemming from the immense maneuver space are mitigated through systematic development of a maneuver taxonomy that enables the operational envelope to be decomposed into a minimal set of fundamental maneuvers. The taxonomy approach is applied to a helicopter canonical example that requires maneuverability and design to be assessed simultaneously. The end result is a methodology that enables the impact of design choices on maneuverability to be assessed for the entire helicopter operational envelope, while enabling constraints from control system design to be assessed real-time.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4922.pdf: 4086370 bytes, checksum: 3a795076403080081fd96b159704569b (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The assessment of respiratory muscles by the measure of maximal inspiratory (MIP) and expiratory (MEP) pressures, have been routinely applied in the physical therapy clinical practice. However, these measures, especially MEP, have been contraindicated in some situations because it is believed that the cardiovascular responses obtained in MEP are similar to found during Valsalva maneuver (VM). So, based in these similarities between the responses two studies were done. The first study had as principal purpose to evaluate the heart rate (HR) during MEP and VM in healthy young, at different postures, to identify whether and in which situation the MEP reproduces the responses obtained in VM and additionally, to estimate the workload (W) realized during the maneuver. Twelve healthy young men (25±2 years) participated in this study and were evaluated, instructed and familiarized with the maneuvers, which were performed at supine and sitting positions. The VM was characterized by an expiratory effort (40 mmHg) against a manometer for 15 s. The MEP measure has been performed according to the American Thoracic Society. The results obtained in this study show that heart rate variation (&#916;HR) was not influenced by the position, and during VM, the &#916;HR and the Valsalva index (VI) were higher than the &#916;HR and MEP index (MEPI) values (p<0.001). Besides, the estimated workload of the maneuvers was statistically different (p<0.001) between the maneuvers, being that the Wtotal was higher in VM and the Wisotime and Wisotime/&#916;FCisotime were higher in MEP. Based in these results it could be concluded that in the study conditions the MEP does not reproduces the HR response observed in the VM in healthy young men. However, the results obtained in the first study allowed comparing only the cardiac stress generated by the maneuvers in a specific age, doing that the blood pressure (BP), cardiac output (CO), stroke volume (SV) and peripheral vascular resistance (PVR) responses remain unknown. Furthermore, little is known about the cardiovascular response during MEP measure in others age and distinct clinical conditions, once that aging process promotes important structural and functional alterations in the respiratory, cardiovascular and autonomic systems. Therefore, the second study had as main purpose to compare the cardiovascular response by the analysis of mean arterial pressure (PAM), CO, SV, HR and PVR, during VM and MEP. In addition to evaluate the effect of aging process over the cardiovascular responses obtained during the different maneuvers by the young (YG) and middle-age group (MAG). Twenty-eight healthy volunteers of male gender participated in this study and were divided in two groups: YG (n=15) and MAG (n=13) with mean age of 25±5 years and 50±5 years, respectively. All volunteers were evaluated, instructed and familiarized with the maneuvers (VM and MEP), which were performed at sitting position following the same procedure used in the first study. The main results of this study show that: there isn t difference between CO responses during the maneuvers (p>0.05); the PAM responses (PAMpeak, PAMisotime, &#916;PAM and &#916;PAMisotime) and PVR (PVRisotime e &#916;PVRisotime) were higher during MEP measure, differently of SV (SVpeak, SVnadir, &#916;SV) and HR (HRpeak, HRnadir, HRisotime, &#916;HR, &#916;HRisotime and VI) which were higher during VM. Furthermore, it was observed that the MEP and PAM values were not influenced by the group (p>0.05), and the MAG have lower values than the YG to CO, HR, SV except to PVR. So, based in these results it could be concluded that the MEP measure generates cardiovascular responses similar to that observed during VM, relative to the CO, and higher values of PAM than that observed in VM. Besides, the maneuver execution time seems to be the great responsible for the activation of different physiological mechanisms involved on the control of these responses. Furthermore, it seems like the aging influences the HR and PVR responses during MV and MEP. / A avaliação dos músculos respiratórios por meio das medidas de pressão respiratória máxima estática inspiratória (PImáx) e expiratória (PEmáx), tem sido rotineiramente aplicada na prática clínica da fisioterapia. Entretanto, a realização dessas medidas, principalmente a PEmáx tem sido contra indicada em diversas situações clínicas, pois acredita-se que as respostas cardiovasculares obtidas nessa medida são similares as encontradas na manobra de Valsalva (MV). Baseado nessa semelhança entre as repostas foram realizados dois estudos. O estudo I teve como objetivo principal avaliar a resposta da frequência cardíaca (FC) durante a medida da PEmáx e da MV em jovens saudáveis, em diferentes posturas, para identificar se e em qual condição a PEmáx reproduz as respostas obtidas na MV e, adicionalmente, estimar o trabalho realizado nas manobras (W). Este estudo contou com a participação de 12 jovens saudáveis (25±2 anos) os quais foram avaliados, orientados e familiarizados com as manobra, sendo estas, realizadas nas posturas supina e sentada. A MV foi composta por um esforço expiratório (40 mmHg) durante 15 s contra um manômetro. A PEmáx foi executada segundo a American Thoracic Society. Os resultados obtidos neste estudo mostram que as posturas não influenciaram a variação da frequência cardíaca (&#916;FC) e que durante a MV, a &#916;FC e os valores do índice de Valsalva (IV) foram maiores do que a &#916;FC e os valores do índice da PEmáx (IPEmáx) observados durante a PEmáx (p<0,001). Além disso, os trabalhos estimados das manobras foram estatisticamente diferentes (p<0,001) entre elas, sendo que o Wtotal foi maior na MV e o Wisotime e Wisotime/&#916;FCisotime maior na PEmáx. Baseado nestes resultados, pôde se concluir que nas condições estudadas a PEmáx não reproduziu as respostas da FC observadas durante a MV em jovens saudáveis. No entanto, os resultados obtidos no estudo I permitiram comparar apenas o estresse cardíaco gerado pelas manobras em uma faixa etária específica, fazendo com que as respostas da pressão arterial (PA), débito cardíaco (DC), volume sistólico (VS) e resistência vascular periférica (RVP) permanecessem desconhecidas. Além disso, ainda pouco se sabe sobre as respostas cardiovasculares durante esta medida em outras faixas etárias ou condições clínicas distintas, uma vez que o processo de envelhecimento promove alterações estruturais e funcionais importantes sobre os sistemas respiratório, cardiovascular e autonômico. Portanto, o estudo II teve como objetivo principal comparar as respostas cardiovasculares por meio da análise das respostas da pressão arterial média (PAM), DC, VS, FC e RVP, durante a execução da MV e da medida de PEmáx. Além de, avaliar o efeito do processo de envelhecimento sobre as respostas cardiovasculares obtidas por grupos jovem (GJ) e meia idade (GMI) durante as diferentes manobras. Participaram deste estudo 28 voluntários saudáveis, do gênero masculino, que foram divididos em: GJ (n=15) com idade média de 25±5 anos; e GMI (n=13) com idade média de 50±5 anos. Todos os voluntários foram avaliados, orientados e familiarizados com as manobras (MV e PEmáx), sendo estas realizadas na postura sentada seguindo o mesmo procedimento experimental do estudo I. Os principais achados deste estudo mostram que: não há diferença entre as variações do DC durante as manobras (p>0,05); as respostas da PAM (PAMpico, PAMisotime, &#916;PAM e &#916;PAMisotime) e RVP (RVPisotime e &#916;RVPisotime) são maiores durante a PEmáx; diferentemente do VS (VSpico, VSnadir, &#916;VS) e da FC (FCpico, FCnadir, FCisotime, &#916;FC, &#916;FCisotime e IV), que foram maiores durante a MV. Além disso, observou-se que os valores de PEmáx e PAM não sofrem influência dos grupos (p>0,05) e que o GMI apresenta valores menores que o GJ para o DC, FC, VS exceto para a RVP. Baseado nestes achados pode-se concluir que a medida da PEmáx gera respostas cardiovasculares semelhantes as observadas durante a MV, em relação ao DC, e respostas pressóricas (PAM) maiores que as da MV. Além disso, observou- se que o tempo de execução das manobras parece ser o grande responsável pela ativação de distintos mecanismos fisiológicos envolvidos sobre o controle destas respostas. Ainda, parece que o processo de envelhecimento influencia as respostas da FC e RVP obtidas durante a execução da MV e da medida de PEmáx.

A síncope neurocardiogênica (SNC) é caracterizada por perda transitória da consciência e do controle postural, devido a uma hipoperfusão cerebral global de surgimento abrupto, com recuperação rápida e espontânea do paciente ao retornar à posição horizontal. Entretanto, investigações adicionais são necessárias para melhor avaliação das respostas cardiorrespiratórias e autonômicas de pacientes com SNC submetidos ao Tilt-test. O presente estudo teve como objetivo avaliar, em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, os efeitos da mudança postural induzidas pelo Tilt-test na pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC), na variabilidade cardiocirculatória e na sensibilidade barorreflexa (SBR). Além disso, o estudo também avaliou a relação entre a idade, sexo e características antropométricas dos pacientes com as respostas ao Tilt-test, e a relação entre o tempo do início da mudança postural e o momento da síncope, com um ou mais parâmetros acima mencionados. O estudo foi dividido em 3 partes: 1 Estudo retrospectivo de 180 pacientes, com história clínica sugestiva de SNC, mas que apresentaram Tilt-test positivo (TTP) (128 indivíduos) ou negativo (TTN) (52 indivíduos) para síncope; 2 Estudo da variabilidade da frequência cardíaca (VFC), usando-se métodos lineares (Transformada Rápida de Fourier) em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, e com respostas positiva ou negativa ao Tilt-test. Foram incluídos 62 pacientes, 31 com Tilt-test positivo e 31 negativo; 3 Estudo da variabilidade da pressão arterial sistólica (VPAS), usando-se métodos lineares (Transformada Rápida de Fourier), e da SBR (Método da Sequência) em pacientes com história clínica sugestiva de SNC, e com respostas positiva ou negativa ao Tilt-test. Foram estudados 33 indivíduos, 16 com Tilt-test positivo e 17 negativo. Estudo 1 Observou-se que a incidência de SNC foi 1,5 vezes maior em mulheres do que em homens. Além disso, os grupos TTP e TTN apresentaram idade e características antropométricas semelhantes entre si, e não houve significância estatística nas correlações entre o tempo do início da posição vertical até a síncope, a idade e as características antropométricas. Estudo 2 Comparando os 2 grupos nos domínios do tempo (SD-iRR, variância-iRR, RMSSD) e da frequência (LF (un), HF (un) e LF/HF) nas fases Pré-Tilt, Tilt e Pós-Tilt, com exceção do iRR (ms), não observou-se diferença entre os grupos. Houve, na fase Tilt, um menor valor do iRR no grupo TTP. O Pré-Tilt comparado ao Tilt, promoveu em ambos os grupos redução do iRR e aumento na razão LF/HF. Estudo 3 Comparando-se os grupos TTP e TTN no Pré-Tilt e Tilt, não houve diferença no LF da PAS e na SBR. O Tilt promoveu, em ambos os grupos, aumento no LF da PAS, redução na SBR. Somente no grupo TTP foi observado aumento no desvio padrão da PAS durante o Tilt. Em conclusão, o estudo 1 demonstrou que a SNC não foi influenciada pela idade e características antropométricas, no que diz respeito à prevalência, e ao tempo de duração entre o início da mudança postural no Tilt-test e o momento do aparecimento da síncope na posição vertical. O estudo 2 demonstrou que indivíduos com suspeita clínica de SNC, e Tilt-test positivo ou negativo não apresentam anormalidades no balanço simpato-vagal cardíaco, mas, apresentaram diferenças no iRR. O estudo 3 não evidenciou diferenças no controle autonômico cardiovascular (LF-PAS e SBR) entre os grupos TTP e TTN no Pré-Tilt e Tilt. Os estudos 2 e 3 mostraram que com a metodologia utilizada na análise da VFC e VPAS não foi possível detectar anormalidades significativas da modulação autonômica cardiovascular nos grupos TTP e TTN, e desse modo, prever na posição vertical do Tilttest, se um paciente com história clínica sugestiva de SNC apresentará ou não síncope. / Neurocardiogenic syncope (NCS) is characterized by transient loss of consciousness and postural control, due to abrupt global cerebral hypoperfusion, with rapid and spontaneous recovery after changing the patient to horizontal position. However, further investigations are necessary to better understand the cardiorespiratory and autonomic responses to the Tilt-test in NCS patients. The present study aimed to evaluate, in patients with a history suspicion of NCS, the effects of postural change (Tilt-test) on blood pressure (BP) and heart rate (HR), on the cardiovascular variability and baroreflex sensitivity (BRS). Furthermore, the study also assessed the relationship between age, sex and anthropometric characteristics with the Tilt-test responses, and the relationship between the time period taken to experience syncope following postural change and the above cited parameters. The study was divided into three parts: 1 A retrospective study with 180 patients with a history suspicion of NCS, that experienced (TTP; 128 individuals) or not (TTN; 52 individuals) syncope following Tilt-test; 2 A study of the heart rate variability (HRV), assessed by linear methods (Fast Fourier Transform), in patients with a history suspicion of NCS and that experienced, or not, syncope following Tilt-test. The study included 62 patients (31 in TTP group and 31 in TTN group); 3 A study of the systolic blood pressure variability (SAPV), using linear methods (Fast Fourier Transform), and of the BRS (Sequence Method) in patients with a history compatible with NCS and that experienced, or not, syncope following Tilt-test. The study included 33 patients (16 in TTP group and 17 in TTN group). Study 1 it was observed that the incidence of NCS was 1.5 times greater in women than in men. Furthermore, groups TTP and TTN showed age and anthropometric characteristics similar to each other and no statistical significance was observed in the correlations among the time period taken to experience syncope following postural change and age and anthropometric characteristics. Study 2 The analysis of the cardiovascular variability, by means of time (SD-iRR, variance-iRR, RMSSD) and frequency (LF (nu), HF (nu) and LF/HF) domain methods, revealed no differences between groups in the Pre-Tilt, Tilt and Post-Tilt phases. However, iRR (ms) was found different between groups. During the Tilt phase, TTP group has shown lower iRR as compared to TTN. Also, TTP and TTN groups exhibited lower iRR and higher LF/HF ratio during Tilt-test as compared to Pre-Tilt phase. Study 3 Comparing the TTP and TTN groups, no statistical differences were found in the LF power of SAP and BRS in both Pre-Tilt and Tilt phases. Following Tilt-test it was observed an increase in LF power of SAP and a reduction in BRS. TTP group showed higher SAP standard deviation during the Tilt phase. In conclusion, study 1 demonstrated that NCS incidence and the time period taken to experience syncope following postural change were not influenced by age and anthropometric characteristics. Study 2 has shown that patients with a history suspicion of NCS, that experienced or not syncope following Tilt-test do not show abnormalities in the sympatovagal balance, but exhibited changes in the iRR. Study 3 showed that the cardiovascular autonomic control (LF-SAP and BRS) is not different between the TTP and TTN groups, in the Pre-Tilt and Tilt phases. Studies 2 and 3 have shown that the methods employed in the analysis of HRV and SAPV were unable to reveal abnormalities in the cardiovascular autonomic modulation in TTP and TTN groups, and thus, can not predict if a patient with a history suspicion of NCS will experience or not syncope during Tilt-test.