Orientador: Marcos Ferreira Minicucci / Coorientador: Ana Lúcia Gut / Resumo: O estresse oxidativo é reconhecido como característica fundamental da sepse e pode ser uma via comum para o desenvolvimento da lesão renal aguda (LRA). Alguns biomarcadores para a detecção precoce da LRA tem sido estudados, no entanto, apesar da importância no combate ao estresse oxidativo, a atividade da superóxido dismutase 1 (SOD1) ainda não foi avaliada na LRA em pacientes críticos. Nosso objetivo foi avaliar a atividade eritrocitária da SOD1 como preditora de LRA em pacientes com choque séptico. Este é um estudo prospectivo observacional que avaliou 175 pacientes consecutivos, maiores de 18 anos e com choque séptico na admissão na Unidade de Terapia Intensiva (UTI). Foram excluídos 43 pacientes. Assim, 132 pacientes foram incluídos no estudo. Nas primeiras 24 horas da admissão dos pacientes, foram coletados os dados demográficos e amostras de sangue para determinação da atividade eritrocitária da SOD1 e da concentração do malondialdeído (MDA). Todos os pacientes foram acompanhados durante a internação na UTI e o desenvolvimento da LRA foi avaliado. Além disso, também foram avaliados 17 indivíduos controle. A média de idade dos pacientes com choque séptico foi 63,2 ± 15,7 anos, 53% eram homens e a mediana do tempo de internação na UTI foi de 8 (4- 16) dias. Aproximadamente 51% dos pacientes desenvolveram LRA durante a internação na UTI. A mediana da atividade eritrocitária da SOD1 foi 2,92 (2,19- 3,92) U/mgHb. Quando comparado com os indivíduos controle, os pacientes com ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Oxidative stress is recognized as a fundamental characteristic of sepsis and may be a common pathway for the development of acute kidney injury (AKI). Some biomarkers for early detection of AKI have been studied, however, despite the importance in combating oxidative stress, the activity of superoxide dismutase 1 (SOD1) has not been evaluated in AKI in critically ill patients. Our objective was to evaluate erythrocyte SOD1 activity as predictor of AKI in patients with septic shock. This is a prospective observational study that evaluated 175 consecutive patients over the age of 18 years with septic shock upon Intensive Care Unit (ICU) admission. Forty-three patients were excluded. Thus, 132 patients were enrolled in the study. In the first 24 hours of the patients' enrollment, demographic information was recorded and blood samples were taken to determine the erythrocyte SOD1 activity and the concentration of malondialdehyde (MDA). All patients were followed throughout the ICU stay, and the development of AKI was evaluated. In addition, we also evaluated 17 control subjects. The mean age of patients with septic shock was 63.2 ± 15.7 years; 53% were male, and the median ICU stay was 8 (4-16) days. Approximately 51% of patients developed AKI during the ICU stay. The median erythrocyte SOD1 activity was 2.92 (2.19-3.92) U/mg Hb. When compared to control subjects, septic shock patients had a higher serum MDA concentration [shock group: 1.4 (0.8-2.2) µmol/L vs control group: 0.8 (0.5-1.1) µmol/L; p: 0.003] and lower erythrocyte SOD1 activity [shock group: 2.9 (2.2-3.9) U/mgHb vs control group: 4.4 (3.3-4.7) U/mgHb; p: 0.001]. In univariate analysis, erythrocyte SOD1 activity was lower in patients who developed AKI. The ROC curve analysis revealed that lower erythrocyte SOD1 activity was associated with AKI development at the cutoff of < 3.32 U/mg Hb. In the logistic regression... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Introdução: É provável que o tratamento precoce da sepse grave e do choque séptico possa melhorar o desfecho dos pacientes. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar como o atraso no início da ressuscitação da sepse influencia a gravidade da doença, a intensidade das medidas de ressuscitação necessárias para atingir estabilidade hemodinâmica, o desenvolvimento da disfunção orgânica e a função mitocondrial. Métodos: Estudo experimental, prospectivo, randomizado e controlado, realizado em um laboratório experimental de um hospital universitário. Trinta e dois porcos submetidos à anestesia geral e ventilados mecanicamente foram randomizados (8 animais por grupo) em um grupo controle sadio ou para um de três grupos em que induziu-se peritonite fecal (instilação peritoneal de 2,0 g/kg de fezes autólogas) e, após 6 (deltaT-6h), 12 (deltaT-12h) ou 24 (deltaT-24h) horas, iniciou-se um período de 48 horas de ressuscitação protocolada. Resultados: O retardo no início da ressuscitação da sepse foi associada a sinais progressivos de hipovolemia e ao aumento dos níveis plasmáticos de interleucina-6 e do fator de necrose tumoral alfa. O atraso no início do tratamento da sepse resultou em balanço hídrico progressivamente positivo (2,1 ± 0,5 mL/kg/h, 2,8 ± 0,7 mL/kg/h e 3,2 ± 1,5 mL/kg/h, respectivamente, para os grupos deltaT-6h, deltaT-12h, e deltaT-24h, p < 0,01), maior necessidade de administração de noradrenalina durante as 48 horas de ressuscitação (0,02 ± 0,04 mcg/kg/min, 0,06 ± 0,09 mcg/kg/min e 0,13 ± 0,15 mcg/kg/min, p=0,059), redução da capacidade máxima de respiração mitocondrial cerebral dependente do Complexo II (p=0,048) e tendência a aumento da mortalidade (p=0,08). Houve redução do trifosfato de adenosina (ATP) na musculatura esquelética em todos os grupos estudados (p < 0,01), com os valores mais baixos nos grupos deltaT-12h e deltaT-24h. Conclusões: O aumento do tempo entre o início da sepse e o início das manobras de ressuscitação resultou no aumento da gravidade da doença, na maior intensidade das manobras de ressuscitação e na disfunção mitocondrial cerebral associada à sepse. Nossos resultados suportam o conceito da existência de uma janela crítica de oportunidade para ressuscitação da sepse / Introduction: Early treatment in sepsis may improve outcome. Objective: The aim of this study was to evaluate the impact of delays in resuscitation on disease severity, need for resuscitation, and the development of sepsis-associated organ and mitochondrial dysfunction. Methods: Prospective, randomized, controlled experimental study performed at an experimental laboratory in a university hospital. Thirty-two anesthetized and mechanically ventilated pig were randomly assigned (n = 8 per group) to a nonseptic control group or one of three groups in which fecal peritonitis (peritoneal instillation of 2 g/kg autologous feces) was induced, and a 48 hour period of protocolized resuscitation started 6 (deltaT-6 hrs), 12 (deltaT-12 hrs), or 24 (deltaT-24 hrs) hours later. Results: Any delay in starting resuscitation was associated with progressive signs of hypovolemia and increased plasma levels of interleukin-6 and tumor necrosis factor-alfa prior to resuscitation. Delaying resuscitation increased cumulative net fluid balances (2.1 ± 0.5 mL/kg/hr, 2.8 ± 0.7 mL/kg/ hr, and 3.2 ± 1.5 mL/kg/hr, respectively, for groups deltaT-6 h rs, delta T-12 hrs, and ?T-24 hrs; p < 0.01) and norepinephrine requirements during the 48-hr resuscitation protocol (0.02 ± 0.04 mcg/kg/min, 0.06 ± 0.09 mcg /kg/min, and 0.13 ± 0.15 mcg/kg/min; p=0.059), decreased maximal brain mitochondrial Complex II respiration (p=0.048), and tended to increase mortality (p=0.08). Muscle tissue adenosine triphosphate decreased in all groups (p < 0.01), with lowest values at the end in groups deltaT-12 hrs and deltaT-24 hrs. Conclusions: Increasing the delay between sepsis initiation and resuscitation increases disease severity, need for resuscitation, and sepsis-associated brain mitochondrial dysfunction. Our results support the concept of a critical window of opportunity in sepsis resuscitation

Os mecanismos fisiopatológicos associados aos efeitos benéficos da reanimação guiada pela saturação venosa mista de oxigênio (SvO2) durante a sepse não são claros. Nosso objetivo foi avaliar os efeitos de um algoritmo de reanimação guiado pela SvO2 incluindo fluidos, noradrenalina e dobutamina na hemodinâmica, resposta inflamatória e estresse oxidativo cardiovascular durante um modelo experimental que se assemelha clinicamente ao choque séptico. Dezoito porcos anestesiados e cateterizados (35-45 kg) foram submetidos à peritonite por inoculação fecal (0,75 g/Kg). Depois de permanecerem hipotensos, antibióticos foram administrados e os animais foram randomizados em dois grupos: controle (n=9), com suporte hemodinâmico visando pressão venosa central de 8-12 mmHg, débito urinário de 0,5 ml/kg por hora, e pressão arterial média acima de 65 mmHg; e grupo SvO2 (n=9), com os objetivos acima referidos, além de SvO2 acima de 65%. As intervenções duraram 12 hs e incluíram Ringer Lactato e norepinefrina (ambos os grupos) e dobutamina (grupo SvO2). A resposta inflamatória foi avaliada pela concentração plasmática de citocinas, expressão de CD14 de neutrófilos, geração de espécies reativas de oxigênio e apoptose. O estresse oxidativo foi avaliado pelas concentrações de nitratos no miocárdio e no plasma, a atividade miocárdica e vascular de NAD(P)H oxidase, conteúdo de glutationa do miocárdio e expressão de nitrotirosina. A reanimação guiada por SvO2 foi associada com melhor índice sistólico, oferta de oxigênio e diurese. A sepse induziu em ambos os grupos um aumento significativo na concentração de IL-6, nas concentrações de nitrato de plasma e diminuição persistente na expressão de CD14 em neutrófilos. A apoptose e a geração de espécies reativas de oxigênio por neutrófilos não foram diferentes entre os grupos. As estratégias de tratamento não alteraram significativamente os parâmetros de estresse oxidativo. Assim, uma abordagem destinada a otimizar a SvO2 durante a sepse melhora a hemodinâmica, porém sem qualquer efeito significativo sobre a resposta inflamatória e estresse oxidativo. Os efeitos benéficos associados a esta estratégia podem estar relacionados a outros mecanismos. / The pathogenetic mechanisms associated to the beneficial effects of mixed venous oxygen saturation (SvO2)-guided resuscitation during sepsis are unclear. Our purpose was to evaluate the effects of an algorithm of SvO2-driven resuscitation including fluids, norepinephrine and dobutamine on hemodynamics, inflammatory response and cardiovascular oxidative stress during a clinically resembling experimental model of septic shock. Eighteen anesthetized and catheterized pigs (35-45 Kg) were submitted to peritonitis by fecal inoculation (0.75 g/Kg). After hypotension, antibiotics were administered, and the animals were randomized to two groups: control (n=9), with hemodynamic support aiming central venous pressure 8 to 12 mmHg, urinary output 0.5 ml/Kg per hour, and mean arterial pressure greater than 65 mmHg; and group SvO2 (n =9), with the goals above, plus SvO2 greater than 65%. The interventions lasted 12 h, and lactated Ringer\'s and norepinephrine (both groups) and dobutamine (SvO2 group) were administered. Inflammatory response was evaluated by plasma concentration of cytokines, neutrophil CD14 expression, oxidant generation, and apoptosis. Oxidative stress was evaluated by plasma and myocardial nitrate concentrations, myocardial and vascular NAD(P)H oxidase activity, myocardial glutathione content, and nitrotyrosine expression. Mixed venous oxygen saturation-driven resuscitation was associated with improved systolic index, oxygen delivery, and diuresis. Sepsis induced in both groups a significant increase on IL-6 concentrations and plasma nitrate concentrations and persistent decrease in neutrophil CD14 expression. Apoptosis rate and neutrophil oxidant generation were not different between groups. Treatment strategies did not significantly modify oxidative stress parameters. Thus, an approach aiming SvO2 during sepsis improves hemoynamics, without any significant effect on inflammatory response and oxidative stress. The beneficial effects associated with this strategy may be related to other mechanisms

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2013-04-29T22:32:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SepseChoqueSeptico.pdf: 2391193 bytes, checksum: a762f9467ec756b5fa92b7b4f1fc8c6b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2013-04-30T15:20:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SepseChoqueSeptico.pdf: 2391193 bytes, checksum: a762f9467ec756b5fa92b7b4f1fc8c6b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-30T15:20:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_SepseChoqueSeptico.pdf: 2391193 bytes, checksum: a762f9467ec756b5fa92b7b4f1fc8c6b (MD5) Previous issue date: 2009 / Trata-se de um estudo prospectivo, que analisou fatores preditivos relacionados com a evolução da sepse e choque séptico em pacientes portadores de doenças oncológicas linfoproliferativas e tumorações sólidas que foram admitidos na Unidade de Terapia Intensiva Pediátrica do Hospital Ophir Loyola e validou o escore PRISM III para predizer a evolução dos mesmos. Foram incluídos os pacientes na faixa etária de 30 dias a 16 anos internados no período de dezembro de 2007 a março de 2008 e que sobreviveram nas primeiras 24 horas. Os dados dos pacientes, constando parâmetros epidemiológicos, clínicos, laboratoriais, tratamento realizado e evolução para óbito ou alta foram coletados através de uma ficha clínica, assim como o escore PRISM coletado nas primeiras 24 horas de admissão na unidade. Realizou-se a análise estatística de regressão logística, através das variáveis epidemiológicas, clínicas e laboratoriais. Os resultados demonstraram que a idade média dos pacientes foi de 72,8 meses, sendo que 66,18% do sexo masculino, com média de tempo de internação de 12,10 dias, e a maior porcentagem (69,12%) procedente do interior do estado e de outros estados. A causa mais frequente de admissão foi a sepse (41,18%), mais da metade apresentou neutropenia febril (55,88%) e precisaram de drogas inotrópicas-vasoativas (55,88%), utilizaram ventilação mecânica 47,06%, evoluindo para o óbito em 51,47% dos casos. A análise de regressão logística univariada evidenciou como fator de risco significante para o óbito o tempo de internamento, utilização de drogas inotrópicas-vasoativas e ventilação mecânica. A análise do óbito em relação ao escore PRISM III também foi significante. A análise multivariada apresentou como mais significativos fatores de risco de óbito a utilização de drogas inotrópicas-vasoativas, o uso de ventilação mecânica e o escore PRISM III. O início precoce do tratamento intensivo para crianças com câncer apresentando sepse e choque séptico pode ser um fator capaz de influenciar a mortalidade desses pacientes. / This is a prospective study that analyzed predictive factors related with the evolution of sepsis and the septic shock, regarding patients carrying oncologic lymphoproliferative disorder and solid tumorations which where admitted in the Pediatric Intensive Care Unit of the Hospital Ophir Loyola, and also validated the PRISM III score in order to predict the evolution of these patients. The study included patients in the age bracket of 30 days – 16 years hospitalized between December 2007 and March 2008 whom survived for the first 24 hours. The data of the patients consisted in epidemiologic, clinical and laboratorial parameters, treatment received and evolution to death or recovery, that were collected from a clinical chart, as well as the PRISM score collected in the first 24 hours since admitted in the unit. The logistic regression statistics analysis was performed through the epidemiologic, clinical and laboratorial variables. The results demonstrated that the average age of the patients was 72.8 months, of whom 66.18% were male with a hospitalization average time of 12.10 days, and also that the major percentage (69.12%) came from the countryside and other states. The most common cause of admission was sepsis (41.18%); more than half of the patients presented neutropenic fever (55.88%) and required inotropic-vasoactive drugs (55.88%); used mechanic ventilation (47.06%) with 51.47 % of the cases concluding in death. The univariate logistic regression evidenced as significant risk factor for death the time of hospitalization, utilization of inotropic-vasoactive drugs and mechanic ventilation. The analysis of the death related to the PRISM score was also significant. The multivariate analysis presented as the most significant risk factors for death the utilization of inotropic-vasoactive drugs, the use of mechanic ventilation and the PRISM III score. The untimely start of the intensive treatment for children with cancer presenting sepsis and septic shock can be a factor capable to influence the mortality of these patients.

Choque séptico é caracterizado por desequilíbrio entre o transporte e o consumo de oxigênio, podendo acarretar hipóxia tecidual. A disfunção microcirculatória, característica cardinal da fisiopatologia do choque séptico, causa má distribuição de fluxo sanguíneo microvascular e, consequentemente, shunt de oxigênio, disóxia tissular e, teoricamente, diminuição no consumo de oxigênio (VO2) pela célula. No presente estudo, foi investigada a associação entre alterações microcirculatórias causadas pela sepse e o consumo de oxigênio em pacientes pediátricos. Dezessete crianças com choque séptico ressuscitadas foram estudadas em quatro momentos durante a internação na unidade de terapia intensiva (dentro de 24, 48 e 72 horas após a admissão ou diagnóstico de choque e após a resolução deste, antes da extubação traqueal). A microcirculação sublingual foi avaliada utilizando o método de imagem Sidestream dark field (SDF) e o VO2 foi calculado através da calorimetria indireta. Outras variáveis hemodinâmicas, como transporte de oxigênio, índice cardíaco, pressão arterial invasiva, lactato arterial e saturação venosa central, foram coletadas. Embora as variáveis hemodinâmicas tenham se mantido em níveis satisfatórios, graves alterações na microcirculação foram visualizadas, especialmente na densidade de vasos pequenos perfundidos (DVPP), na proporção de vasos pequenos perfundidos (PVPP) e no índice de fluxo microvascular (MFI). Foram encontradas assosciações significativas entre o VO2 e os parâmetros da microcirculação: dVO2 e dDVPP (&#946; coefficient= 6,875; p<0,001), dVO2 e dPVPP (&#946; coefficient=92,246; p<0,001) e dVO2 e dMFI (&#946; coefficient=21,213; p<0,001). Não foram encontradas correlações entre as alterações microcirculatórias e as outras variáveis. Em conclusão, este estudo mostrou que pacientes pediátricos com choque séptico apresentaram grave disfunção microvascular e que o fluxo microcirculatório alterado estava associado ao VO2, podendo estar implicado na fisiopatologia da disóxia tecidual da sepse. / Septic shock is characterized by the imbalance between oxygen delivery and consumption leading to tissue hypoxia. Microcirculatory dysfunction, a key element of septic shock pathogenesis, elicits maldistribution of microvascular blood flow and consenquently oxygen shunt, tissue oxygenation debt and, theoretically, impaired oxygen consumption (VO2). In this study, it was investigated if there is an association between microcirculatory changes and VO2 in pediatric patients with septic shock. Seventeen resuscitated patients with septic shock were studied in four moments (within 24hr, 48hr and 72hr of the admission or diagnosis of shock and after its resolution, prior to extubation). Sublingual microcirculation was evaluated using Sidestream dark field (SDF) imaging and VO2 was measured directly by indirect calorimetry. Other hemodynamic variables, like cardiac index, oxygen delivery, invasive arterial pressure, arterial lactate and central venous oxygen saturation were also recorded. Although global hemodynamic variables were within satisfactory ranges, microvascular variables were markedly altered, especially microvascular flow index (MFI), proportion of perfused small vessels (PPV) and perfused small vessel density (PVD). Significant associations between oxygen consumption and microcirculatory parameters were found: dVO2 and dPVD (&#946; coefficient= 6.875; p<0.001), dVO2 and dPPV (&#946; coefficient=92.246; p<0.001) and dVO2 and dMFI (&#946; coefficient=21.213; p<0.001). There was no correlation between microcirculatory alterations and other variables in this study. In conclusion, this study showed that pediatric patients with septic shock presented severe microcirculatory dysfunction and abnormal microvascular blood flow could be associated to oxygen consumption.

A sépsis e o choque séptico representam uma síndrome complexa de intensa resposta inflamatória sistêmica, com múltiplas anormalidades fisiológicas e imunológicas, comumente causadas por infecção bacteriana. A principal conseqüência dessa resposta é o comprometimento de muitos órgãos e tecidos. A disfunção cardíaca, decorrente de um prejuízo na contratilidade miocárdica, tem sido reconhecida como um fator importante que contribui para os altos índices de mortalidade observados na sépsis. Dados recentes do nosso laboratório indicam que alterações estruturais no miocárdio podem ser responsáveis pela disfunção cardíaca observada na sépsis. Considerando que a maquinaria contrátil interna das miofibras deve permanecer intimamente conectada com a membrana e a matriz extracelular, o presente estudo foi proposto para avaliar alterações nas comunicações intercelulares e acoplagem mecânica entre os cardiomiócitos vizinhos e avaliar a expressão de proteínas do arcabouço celular e da matriz extracelular (especificamente a laminina-?2) durante a sépsis grave. Nossos resultados mostraram que há uma diminuição na expressão das proteínas envolvidas na formação das gap junctions (conexina43) e junções aderentes (N-caderina), o que resultaria na perda da integridade estrutural dos discos intercalares, alterando o acoplamento mecânico e eletro-químico entre os cardiomiócitos vizinhos. Além disso, demonstramos que há redução na expressão de distrofina e das proteínas que constituem o complexo de glicoproteínas associadas a distrofina (CGD) durante a sépsis experimental. A redução ou perda da expressão de distrofina é o evento primário que ocorre seguido pela degeneração miofilamentar, caracterizada pela lise dos filamentos de actina e miosina. A diminuição na expressão das glicoproteínas associadas à distrofina: -distroglicana e laminina foram considerados eventos secundários. Os resultados sugerem que durante a sépsis induzida por ligação e perfuração do ceco (CLP), há perda de proteínas importantes envolvidas tanto no remodelamento do disco intercalar quanto na expressão de glicoproteínas envolvidas na ligação mecânica entre o citoesqueleto intracelular e a matriz extracelular. Embora estudos funcionais sejam necessários para determinar o efeito direto dessas alterações sobre o miocárdio podemos sugerir que as alterações estruturais são parcialmente responsáveis pela depressão miocárdica observada na sépsis. / Sepsis and septic shock represent a complex syndrome of systemic inflammatory response, with multiple physiological and immunological abnormalities, commonly caused by bacterial infection. The most important consequence of the response is the involvement of many organs and tissues. Cardiac dysfunction, caused by impairment in myocardial contractility, has been recognized as an important factor that contributes to the high mortality observed in sepsis. Evidence from our laboratory indicates that myocardial structural changes could be responsible for sepsis-induced myocardial dysfunction. Taking into account that the contractile machinery inside the myofibers must remain intimately connected with the membrane and extracellular matrix, the present investigation sought to evaluate changes in intercellular communications and mechanical coupling between the neighbor cardiomyocytes and the expression of the cell scaffold protein and extracellular matrix (specifically merosin laminin-2 chain) during the severe sepsis. Our results showed a decrease in the expression of proteins involved in formation of gap junctions (connexin-43) and adherens junctions (N-cadherin). These alterations may result in the loss of intercalated disc structural integrity, changing the mechanical and electrical-chemical coupling between neighboring cardiomyocytes. Additionally, we demonstrated the decrease of dystrophin and dystrophin-glycoprotein complex (DGC) components resulting from severe septic injury. The reduction or loss of dystrophin is the primary event that occurs followed by miofilamentar degeneration characterized by actin and myosin lysis. The decrease of glycoproteins associated with dystrophin: -dystroglican and laminin were considered secondary events. The results suggest that during experimental severe sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), there is loss of important proteins involved in both the remodeling of the intercalated disc and the glycoproteins expression implicated in the mechanical link between the intracellular cytoskeleton and extracellular matrix. Although the functional studies are needed to determine the direct effect of these alterations on myocardium, we can suggest that myocardial structural changes may be partly responsible for sepsis-induced cardiac depression.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-03-16T12:29:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-20T11:13:19Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T11:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AnaliseProducaoLodo.pdf: 4416450 bytes, checksum: 55ede069de533de6e6b7cf44b8a528d3 (MD5) Previous issue date: 2009-07-01 / FAPESPA - Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas / A Região Metropolitana de Belém possui poucas e incompletas informações sobre a produção e destino final de lodo de esgoto, pois apenas pequena parte do lodo gerado nos tanques sépticos e nas ETEs coletivas é desaguado e disposto sem controle no Aterro Sanitário do Aurá, portanto, é muito comum o lançamento indevido de lodo em corpos d`água e no solo, o que agrava os problemas de poluição/contaminação na área urbana. Sendo assim, esse trabalho tem como objetivo analisar o aumento da produção de lodo e avaliar o seu impacto no Aterro Sanitário do Aurá. A pesquisa foi desenvolvida na Região Metropolitana de Belém, que é composta pelos municípios de Belém, Ananindeua, Benevides, Marituba e Santa Bárbara do Pará. Tendo sido dividida em duas fases. Na Fase I foram estimados os volumes de lodo de esgoto (bruto e desaguado) de tanques sépticos e de ETEs na RMB no período de 2009 a 2030, sendo a Fase II destinada à análise da capacidade do aterro sanitário do Aurá como local de disposição deste lodo. Durante a mesma foi constatado que apesar do aumento do volume de lodo desaguado não ter grande impacto no volume de resíduos sólidos domiciliares no período estudado, a falta de áreas disponíveis no Aterro Sanitário do Aurá é um problema que deve ser resolvido com a máxima brevidade, pois, caso contrário, os resíduos sólidos domiciliares e o lodo de esgoto gerados na Região Metropolitana de Belém, não serão dispostos adequadamente, já que a previsão é o rápido comprometimento do volume livre do Aterro Sanitário do Aurá. / Belém Metropolitan Region has few and incomplete informations about production and destination of sewage sludge, because just little part of the sludge generated in septic tank and collective Sewage Works is throwed away without control in Aurá Sanitary Landfill. Because of this, is usual to throw the sludge in water bodies and in the ground, worsen the problems of pollution/contamination in the urban areas. Therefore, this work has the objective of analyzing the increase of production of sludge and evaluate the impact in the Aurá Sanitary Landfill. The search was developed in Belém Metropolitan Region, composed by Belém, Ananindeua, Benevides, Marituba and Santa Bárbara do Pará. It was divided in 2 stages. In the first stage it was estimated the production of the sludge (brute and drained) of septic tanks and in the collective Sewage Works during 2009 to 2030, and the second one was the availability of an area to disposal in the Aurá Sanitary Landfill. In the period studied, it was verified that by the way of the increase of the content of sludge drainage doesn’t has too many impact in the content of the residence solid waste, the deficiency of the available areas in the Aurá Sanitary Landfill is a problem that has to be solved as soon as possible, otherwise residence solid waste and sewage sludge produced in Belém Metopolitan Region won’t be well disposal, as a matter of fact that the prevision is the fast implicate of the free content of Aurá Sanitary Landfill.

A sépsis e o choque séptico representam uma síndrome complexa de intensa resposta inflamatória sistêmica, com múltiplas anormalidades fisiológicas e imunológicas, comumente causadas por infecção bacteriana. A principal conseqüência dessa resposta é o comprometimento de muitos órgãos e tecidos. A disfunção cardíaca, decorrente de um prejuízo na contratilidade miocárdica, tem sido reconhecida como um fator importante que contribui para os altos índices de mortalidade observados na sépsis. Dados recentes do nosso laboratório indicam que alterações estruturais no miocárdio podem ser responsáveis pela disfunção cardíaca observada na sépsis. Considerando que a maquinaria contrátil interna das miofibras deve permanecer intimamente conectada com a membrana e a matriz extracelular, o presente estudo foi proposto para avaliar alterações nas comunicações intercelulares e acoplagem mecânica entre os cardiomiócitos vizinhos e avaliar a expressão de proteínas do arcabouço celular e da matriz extracelular (especificamente a laminina-?2) durante a sépsis grave. Nossos resultados mostraram que há uma diminuição na expressão das proteínas envolvidas na formação das gap junctions (conexina43) e junções aderentes (N-caderina), o que resultaria na perda da integridade estrutural dos discos intercalares, alterando o acoplamento mecânico e eletro-químico entre os cardiomiócitos vizinhos. Além disso, demonstramos que há redução na expressão de distrofina e das proteínas que constituem o complexo de glicoproteínas associadas a distrofina (CGD) durante a sépsis experimental. A redução ou perda da expressão de distrofina é o evento primário que ocorre seguido pela degeneração miofilamentar, caracterizada pela lise dos filamentos de actina e miosina. A diminuição na expressão das glicoproteínas associadas à distrofina: -distroglicana e laminina foram considerados eventos secundários. Os resultados sugerem que durante a sépsis induzida por ligação e perfuração do ceco (CLP), há perda de proteínas importantes envolvidas tanto no remodelamento do disco intercalar quanto na expressão de glicoproteínas envolvidas na ligação mecânica entre o citoesqueleto intracelular e a matriz extracelular. Embora estudos funcionais sejam necessários para determinar o efeito direto dessas alterações sobre o miocárdio podemos sugerir que as alterações estruturais são parcialmente responsáveis pela depressão miocárdica observada na sépsis. / Sepsis and septic shock represent a complex syndrome of systemic inflammatory response, with multiple physiological and immunological abnormalities, commonly caused by bacterial infection. The most important consequence of the response is the involvement of many organs and tissues. Cardiac dysfunction, caused by impairment in myocardial contractility, has been recognized as an important factor that contributes to the high mortality observed in sepsis. Evidence from our laboratory indicates that myocardial structural changes could be responsible for sepsis-induced myocardial dysfunction. Taking into account that the contractile machinery inside the myofibers must remain intimately connected with the membrane and extracellular matrix, the present investigation sought to evaluate changes in intercellular communications and mechanical coupling between the neighbor cardiomyocytes and the expression of the cell scaffold protein and extracellular matrix (specifically merosin laminin-2 chain) during the severe sepsis. Our results showed a decrease in the expression of proteins involved in formation of gap junctions (connexin-43) and adherens junctions (N-cadherin). These alterations may result in the loss of intercalated disc structural integrity, changing the mechanical and electrical-chemical coupling between neighboring cardiomyocytes. Additionally, we demonstrated the decrease of dystrophin and dystrophin-glycoprotein complex (DGC) components resulting from severe septic injury. The reduction or loss of dystrophin is the primary event that occurs followed by miofilamentar degeneration characterized by actin and myosin lysis. The decrease of glycoproteins associated with dystrophin: -dystroglican and laminin were considered secondary events. The results suggest that during experimental severe sepsis induced by cecal ligation and puncture (CLP), there is loss of important proteins involved in both the remodeling of the intercalated disc and the glycoproteins expression implicated in the mechanical link between the intracellular cytoskeleton and extracellular matrix. Although the functional studies are needed to determine the direct effect of these alterations on myocardium, we can suggest that myocardial structural changes may be partly responsible for sepsis-induced cardiac depression.

Fossas e tanques sépticos são sistemas de pequeno porte utilizados para tratamento parcial do esgoto sanitário produzido nas áreas urbana e rural, quando não beneficiados por sistema de esgotamento sanitário. Tal utilização se justifica principalmente por ser tecnologia que não exige muita dedicação operacional e ser de simples implantação. Apesar da vasta utilização dessas unidades no Brasil, há pouca informação sobre a caracterização, as condições de coleta, transporte, tratamento e destino final de resíduo (lodo) produzido nesses sistemas. Nesse sentido, o presente trabalho tem como objetivo a caracterização do lodo produzido nessas unidades; e, também, a concepção, o desenvolvimento e a avaliação de uma unidade piloto para pré-tratamento de lodo de fossas e tanques sépticos. Essa unidade, constituída por grade, desarenador e flotador, foi instalada no Campus da Universidade de São Paulo, junto da Estação de Tratamento de Esgoto do Campus - área 1, e vista à remoção de sólidos grosseiros, areia e materiais flutuantes, antes de seu lançamento na Estação de Tratamento de Esgoto do Campus. Foi feita a caracterização do lodo de tanques sépticos coletado in situ e do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas, descarregando em tanque pulmão de 15000 litros. A caracterização do lodo proveniente dos caminhões limpa-fossas foi realizada em duas campanhas (coletas), sendo uma feita na primeira visita ao local pré-definido, e outra realizada aproximadamente seis meses após a primeira coleta. Com intuito de aprimorar o método de análise das amostras do lodo in situ, com finalidade de melhor fragmentar o material particulado, foi testado o uso de ultrassom. Também, foi realizada a caracterização do lodo de fossas e tanques sépticos na Central de Recebimento de Resíduos na cidade de Campinas-SP - SANASA - Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento AS. Para tanto, foram coletadas amostras compostas de lodo descarregado por 24 caminhões. Foi feito teste complementar, com a finalidade de estudar a degradação do lodo flotado por processos anaeróbio e aeróbio. Mediante essas caracterizações pode-se constatar a grande heterogeneidade da composição do lodo e a elevada carga orgânica, que devem ser ponderados com relação a impactos no meio ambiente e em Estações de Tratamento de Esgoto. Contudo, nota-se a importância do pré-tratamento desse lodo antes de ser lançado em ETEs. A unidade piloto foi operada com diferentes taxas de aplicação superficial (80; 110; 140 e 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.dia), quando foram obtidas remoções de 91,7% de sólidos suspensos; 89,3% de DQO e 81,9% de óleos e graxas. Pelos resultados obtidos foi demonstrada a eficiência do sistema de flotação na remoção de óleos e graxas e dos sólidos suspensos. A digestão aeróbia do lodo flotado mostrou-se eficiente quando foi aplicado inócuo com período de aeração superior a 20 dias, sendo que foram obtidas eficiências de 88,3% e 90% para remoção de DQO e de óleos e graxas, respectivamente. / Septic tanks are small structures used for partial treatment of wastewater produced from urban and rural areas. It utilization is justify mainly by simplicity of construction and for being a technology that requires low operational dedication. Although it is a technology vastly used in Brazil, there is not much information about the characteristics of the waste dumped in there, and the conditions of collection, transport, and final destination of the sludge generated in the system. The objective of this research was characterize the sludge originated from septic tanks and to design, construct and evaluate a treatment unit model to be used for prior treatment of the sludge generated in those septic tanks. This unit, composed by a sieve, a degritter, and a flotation device, was assembled in the São Paulo University Campus, near the area 1 from the campus Wasterwater Treatment Plant (WWTP). It had the purpose to remove har solid particle, sand and the floating material before their entry in the Wasterwater Treatment Plant. Was made to characterize the sludge septic tank collected in situ and the sludge originated from the Septic Pumper Truck, unloaded into a tank of 15000 L. Furthermore, the characterization of the sludge originated from the Septic Pumper Truck was performed twice, once in the material collected in the first visit to the defined location and the other in the material collected about six months after the first collection. The use of ultrasound was tested to ameliorate the fragmentation of the particulate material and to improve the method of analysis of the sludge in situ. Additionally, it was characterized the sludge from septic tanks in the Waste Reception Center from the city of Campinas, São Paulo State - SANASA - Society of Water Supply and Sanitation in composite samples collected from 24 trucks during the unloading. Septic Pumper Truck in th Waste Receptation Center. A complementing test was performed in order to text the degradation of the floated sludge by anaerobic and aerobic processes. The characterizations revealed a great heterogeneity in the composition of the sludge and the high organic content, which should be taken in consideration regarding the impacts in the environment and in the WWTP. This underlines the importance of treatment of the sludge prior to discharging into the WWTP. The pilot plant was managed to work at different rates of surface sludge application (80, 110, 140 and 200 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day). The 110 \'M POT.3\'/\'M POT.2\'.day rate displayed the highest efficiency with the removal of 91.7% of suspended solids, 89.3% of the chemical oxygen demand, and 81 9% of oils and waxes. The results showed the efficiency of the flotation system in the removal of suspended solids, oil and greases. The aerobic digestion of the floated material was efficient when it received inoculation with aeration period greater than 20 days, which allowed CDO the removal of 88.3% and 90% of oil and greases.

Choque séptico é caracterizado por desequilíbrio entre o transporte e o consumo de oxigênio, podendo acarretar hipóxia tecidual. A disfunção microcirculatória, característica cardinal da fisiopatologia do choque séptico, causa má distribuição de fluxo sanguíneo microvascular e, consequentemente, shunt de oxigênio, disóxia tissular e, teoricamente, diminuição no consumo de oxigênio (VO2) pela célula. No presente estudo, foi investigada a associação entre alterações microcirculatórias causadas pela sepse e o consumo de oxigênio em pacientes pediátricos. Dezessete crianças com choque séptico ressuscitadas foram estudadas em quatro momentos durante a internação na unidade de terapia intensiva (dentro de 24, 48 e 72 horas após a admissão ou diagnóstico de choque e após a resolução deste, antes da extubação traqueal). A microcirculação sublingual foi avaliada utilizando o método de imagem Sidestream dark field (SDF) e o VO2 foi calculado através da calorimetria indireta. Outras variáveis hemodinâmicas, como transporte de oxigênio, índice cardíaco, pressão arterial invasiva, lactato arterial e saturação venosa central, foram coletadas. Embora as variáveis hemodinâmicas tenham se mantido em níveis satisfatórios, graves alterações na microcirculação foram visualizadas, especialmente na densidade de vasos pequenos perfundidos (DVPP), na proporção de vasos pequenos perfundidos (PVPP) e no índice de fluxo microvascular (MFI). Foram encontradas assosciações significativas entre o VO2 e os parâmetros da microcirculação: dVO2 e dDVPP (&#946; coefficient= 6,875; p<0,001), dVO2 e dPVPP (&#946; coefficient=92,246; p<0,001) e dVO2 e dMFI (&#946; coefficient=21,213; p<0,001). Não foram encontradas correlações entre as alterações microcirculatórias e as outras variáveis. Em conclusão, este estudo mostrou que pacientes pediátricos com choque séptico apresentaram grave disfunção microvascular e que o fluxo microcirculatório alterado estava associado ao VO2, podendo estar implicado na fisiopatologia da disóxia tecidual da sepse. / Septic shock is characterized by the imbalance between oxygen delivery and consumption leading to tissue hypoxia. Microcirculatory dysfunction, a key element of septic shock pathogenesis, elicits maldistribution of microvascular blood flow and consenquently oxygen shunt, tissue oxygenation debt and, theoretically, impaired oxygen consumption (VO2). In this study, it was investigated if there is an association between microcirculatory changes and VO2 in pediatric patients with septic shock. Seventeen resuscitated patients with septic shock were studied in four moments (within 24hr, 48hr and 72hr of the admission or diagnosis of shock and after its resolution, prior to extubation). Sublingual microcirculation was evaluated using Sidestream dark field (SDF) imaging and VO2 was measured directly by indirect calorimetry. Other hemodynamic variables, like cardiac index, oxygen delivery, invasive arterial pressure, arterial lactate and central venous oxygen saturation were also recorded. Although global hemodynamic variables were within satisfactory ranges, microvascular variables were markedly altered, especially microvascular flow index (MFI), proportion of perfused small vessels (PPV) and perfused small vessel density (PVD). Significant associations between oxygen consumption and microcirculatory parameters were found: dVO2 and dPVD (&#946; coefficient= 6.875; p<0.001), dVO2 and dPPV (&#946; coefficient=92.246; p<0.001) and dVO2 and dMFI (&#946; coefficient=21.213; p<0.001). There was no correlation between microcirculatory alterations and other variables in this study. In conclusion, this study showed that pediatric patients with septic shock presented severe microcirculatory dysfunction and abnormal microvascular blood flow could be associated to oxygen consumption.