Background: It is well known that pediatric patients are different from adult patients. Not only are children of a smaller physical size, but their anatomy differs as well. They are also more vulnerable to ionizing radiation than adults are, since their larger attributable life-time risk for cancer. This entitles children as extra radiosensitive patients, and special concern should be taken regarding their radiosensitive organs. Computed tomography (CT) examinations inevitably involve exposure of all skin-deep organs although rarely being objects for the diagnostic task. For example, multiple CT head examinations increase the risk of radiation induced cataract in eye lenses. Absorbed dose to these radiosensitive skin-deep organs should therefore be decreased by available optimization strategies in accordance withthe ALARA principle -as low as reasonably achievable- which guides the process of optimization anddose reduction. Two optimization strategies to decrease absorbed dose to skin-deep organs are Bismuth (Bi) shielding and organ-based tube current modulation (organ-based TCM). Aim: The aim of this work was to assess two dose optimization strategies for decreasing absorbed dose to skin-deep organs in pediatric CT imaging: Bi shielding and organ-based TCM. The specific patient categories chosen were newborn, one year old and five year old. Materials and Methods: Three anthropomorphic phantoms representing newborn, one year old and five year old were scanned with CT protocol parameters selected in accordance with clinical routine for pediatric CT examinations at Karolinska University Hospital in Stockholm. Dose differences from introducing the optimization strategies were obtained by using thermoluminescence dosimeters (TLDs) and metal oxide semiconductor feld effect transistor dosimeters (MOSFETs). Monte Carlo estimated dose values were introduced as a comparison to further establish the validity of the obtained measured values. Results: The benefit in decreased radiation dose to anterior skin-deep organs - when applying the optimization strategies - depended on both body region and body size. Bi shielding was more advantageous the smaller and less attenuating the body was. Organ-based TCM was more advantageous, if an increased dose to posterior organs could be accepted. A less attenuating and smaller phantom did not benefit by organ-based TCM due to increased posterior irradiation. Conclusions: The general conclusion is that the optimal choice of optimization strategy will depend on both body region being scanned and age. Regarding CT head examinations, pediatric patients of ages between newborn and five year old will benefit most by application of organ-based TCM, if an increased dose to backside head can be justified. Regarding CT thorax examinations, newborn and one year old patients will benefit most by application of Bi shielding, while organ-based TCM is preferable for five year old patients.

Introdução: A descontinuação da ventilação mecânica (VM) e a restituição da ventilação espontânea podem acarretar importantes alterações cardiovasculares devido a modificações da pressão intratorácica. O comportamento da modulação autonômica avaliada através da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) durante o desmame da VM e ainda não está bem esclarecido, assim como sua repercussão nas variáveis cardiorrespiratórias. Objetivo: Verificar o efeito do tubo T (TT) e da ventilação com pressão suporte (PSV), durante o desmame da VM, sobre variáveis cardiorrespiratórias e variabilidade da freqüência cardíaca. Pacientes e Métodos: Foram avaliados 30 pacientes, em VM por ≥ 48 horas, que preencheram os critérios para desmame. Os pacientes foram submetidos aos dois modos de desmame com randomização para a escolha de uma das seqüências (basal, PSV, repouso, TT; ou, basal, TT, repouso, PSV). A VFC foi avaliada por análise espectral da freqüência cardíaca em VM, PSV, TT, com 30 minutos de duração cada uma e 30 minutos de repouso entre as intervenções. Foram analisadas no final de cada período as seguintes variáveis cardiorrespiratórias: freqüência respiratória (f), volume minuto (VE), volume corrente (VT), índice de respiração rápida e superficial (f/VT), saturação periférica de oxigênio (SpO2), freqüência cardíaca (FC) e a pressão arterial. Na VFC foi calculada a potência espectral total (PT), os componentes de baixa freqüência (BF), de alta freqüência (AF) e a razão entre os componentes de baixa/alta freqüência (BF/AF). Resultados: Durante o método TT, comparando com o período basal, ocorreu um aumento da ƒ (19 ± 4 vs 25 ± 5 rpm), f/VT (37 ± 16 vs 55 ± 23) e FC (92 ± 18 vs 98 ± 16 bpm), com redução da SpO2 (97 ± 1.7 vs 95 ± 3.1 %). Quando reduzido os valores da PSV, as variáveis cardiorrespiratórias foram semelhantes aos valores basais. Os índices da VFC não foram alterados durante o desmame da VM, independentemente do método de desmame utilizado. Conclusão: Nossos resultados sugerem que o uso de PSV durante o desmame da VM não afeta as variáveis cardiorrespiratórias estudadas, mas o uso do método TT causou alterações cardiorrespiratórias, provavelmente devido ao aumento do trabalho respiratório. A VFC permaneceu a mesma durante o desmame e o aumento da FC durante o TT provavelmente ocorreu através de mecanismos não autonômicos. / Introduction: The discontinuation of mechanical ventilation (MV) and the recovery of spontaneous breathing can lead to important cardiovascular alterations due to changes in the intrathoracic pressure. The autonomic modulation assessed through heart rate variability (HRV) during weaning from MV and its impact on cardiorespiratory variables has not been well elucidated yet. Objective: To evaluate the effect of T-tube (TT) and pressure support ventilation (PSV) during weaning from MV on cardiorespiratory variables and heart rate variability. Patients and Methods: Thirty patients who had received MV for ≥ 48 hours and who met the criteria for weaning were assessed. Two different weaning methods were used and randomization was performed to choose one of the following sequences (baseline, PSV, rest, TT; or baseline, TT, rest, PSV). HRV was assessed by heart rate spectral analysis during MV, PSV, and TT. Each intervention lasted 30 minutes and there was a 30-minute rest period between the interventions. At the end of each period of time, the following cardiorespiratory variables were analyzed: respiratory rate (f), minute ventilation (VE), tidal volume (VT), rapid shallow breathing index (f/VT), peripheral oxygen saturation (SpO2), heart rate (HR) and blood pressure. In the HRV, the total spectral power (TP), the low frequency (LF) and the high frequency (HF) components, and the ratio between the low/high frequency (LF/HF) components were calculated. Results: During TT ventilation, regarding the baseline period, there was an increase in ƒ (19 ± 4 vs 25 ± 5 breaths.min), f/VT (37 ± 16 vs 55 ± 23) and HR (92 ± 18 vs 98 ± 16 beats.min), with decrease in the SpO2 (97 ± 1.7 vs 95 ± 3.1 %). When the PSV values dropped, the cardiorespiratory variables were similar to the baseline values. The HRV values did not change during weaning from MV, regardless the weaning methods used. Conclusion: Our results suggest that using PSV during weaning from MV does not affect the cardiorespiratory variables studied, but use of TT method caused cardiorespiratory alterations, probably due to an increase in the respiratory workload. Heart rate variability remained the same during weaning and the increase in HR during TT, probably occurred through nonautonomic mechanisms.

Neste trabalho, é estudada a descrição do fluxo de um gás rarefeito em um duto cilíndrico de comprimento infinito. A formulação matemática do problema está baseada na forma integral de equações cinéticas derivadas da Equação de Boltzmann. Particularmente são estudados os modelos cinéticos conhecidos como BGK e S. Métodos espectrais são propostos para obtenção de soluções, em forma fechada, para quantidades de interesse como o perfil de velocidade do gás, bem como taxas de fluxo. As formulações espectrais são baseadas em duas abordagens: expansão clássica em termos de Polinômios de Legendre e expansão em termos de splines cúbicas de Hermite, neste caso, associada a um esquema de colocação. A implementação das propostas produz resultados computacionais satisfatórios do ponto de vista prático. Para obtenção de resultados com maior precisão, técnicas de tratamento da singularidade do núcleo da equação integral foram introduzidas, resultando em ganho computacional significativo. Finalmente, a proposta de solução espectral para problemas em geometria cilíndrica se mostrou adequada para problemas em que se admite reflexão especular na superfície do cilindro, situação onde outras abordagens clássicas disponíveis na literatura não podem ser utilizadas. / In this work, rarefied gas flows in cylindrical ducts are studied. The mathematical formulation of the problems are based on the integral form of kinetic equations derived from the Boltzmann equation. Particularly, the BGK and S models are studied. Spectral methods are proposed to obtain closed form solutions for quantities of interest as velocity profile of the gas as well as flow rates. The spectral formulations are based on two approaches: classical expansions in terms of Legendre Polynomials and Hermite cubic splines expansions. In this case, associated with a collocation scheme. The approaches provide good computational results, from the practical point of view. On the other hand, for obtaining higher accuracy, some techniques were introduced to deal with the inherent singularity of the integral kernel. In this context, a significant computational gain is achieved. Finally, this spectral approach has shown to be adequate to solve problems where specular reflection is assumed at the surface, in which cases, classical approaches available in the literature can not be used.

Essa tese teve como objetivo avaliar todos os casos de candidose sistêmica por Candida albicans identificadas através de kit comercial ID 32C® (bioMérieux), diagnosticados no Laboratório de Micologia da Santa Casa de Misericórdia de Porto Alegre/RS, durante o período de 1999 a 2009, buscando identificar a prevalência de C. dubliniensis, bem como avaliar os fatores de virulência e diferença de perfil de suscetibilidade antifúngica entre os isolados clínicos. Foi realizado um levantamento clínico-epidemiológico dos casos incluídos no estudo, avaliando sexo, idade, manifestações clínicas, evolução, região proveniente do paciente, doença de base, condições predisponentes, utilização de corticóides e antibióticos e resposta ao tratamento recebido. Para a diferenciação das duas espécies utilizou-se testes fenotípicos (arranjo dos clamidosporos, teste de termotolerância, formação do tubo germinativo, crescimento em meio hipertônico e niger), molecular (espectrometria de massa) e genotípico (reação em cadeia da polimerase - PCR). Em adição, foi avaliada a eficácia do método de conservação das leveduras estocadas a -20ºC e comparamos quatro substratos (soro fresco, soro congelado, ágar e caldo Mueller-Hinton) para a prova do tubo germinativo. Determinou-se a produção da fosfolipase e proteinase em isolados incluídos no estudo. A atividade in vitro dos antifúngicos fluconazol, anfotericina B e anidulafungina frente aos isolados estudados foi determinada através da concentração inibitória mínima (CIM), a concentração fungicida mínima (CFM) e ponto de corte epidemiológico (ECV). Os casos de candidemia por C. albicans diagnosticados durante 10 anos ocorreram com maior frequência em pacientes adultos com presença de cateteres. Observamos que houve maior chance de ocorrência desta em pacientes oncológicos. O percentual de alta nos pacientes foi baixo. O método utilizado para a conservação de leveduras nesse estudo apresentou taxa de 70% de viabilidade. O ágar e o caldo Mueller-Hinton demonstraram sensibilidade de 90% e especificidade de 100%. Os isolados de C. albicans provenientes de hemocultivos apresentaram produção de fosfolipase em 78% e proteinase em 97% dos isolados. A espécie C. dubliniensis não foi identificada em isolados de hemocultivos, sendo todos os casos de candidemia por C. albicans. Os testes microcultivo em ágar fubá, espectrometria de massa, caldo niger e caldo hipertônico concordaram com o teste genotípico. Os isolados de C. albicans apresentaram maior suscetibilidade a anidulafungina, entretanto, os menores valores obtidos em 90% dos isolados (CIM90) foi pela anfotericina B. E através do ECV, os isolados poderiam ser resistentes ao fluconazol, demonstrando a importância da associação desses dois parâmetros. / The aim this tesis was to evaluate systemic candidiasis cases by Candida albicans through ID 32C® (bioMérieux), at Mycology Laboratory of the Santa Casa de Porto Alegre/RS, during 1999 to 2009, seeking to identify the C. dubliniensis prevalence, as well as evaluating the virulence factors and antifungal susceptibility profile difference of among isolates. The clinical and epidemiological survey was made through gender, age, clinical manifestations, evolution, patient's region, underlying disease, predisposing conditions, steroids and antibiotics use, and response to treatment. The phenotypic tests (tthermotolerance, germ tube, hypertonic and Niger medium), molecular (mass spectrometry) and genotypic (polymerase chain reaction – PCR) was used for two species identification. We also assessed if the mantainance of C. albicans stored at - 20ºC in a freezer with sterile distilled water was usefull.The four substrate (fresh and frozen serum, agar and broth Mueller-Hinton®) were used for germ tube formation and the phospholipase and proteinase activity were evaluated. The in vitro activity of fluconazole, amphotericin B and anidulafungin were compared through the minimum inhibitory concentration (MIC), the minimum fungicidal concentration (MFC) and epidemiological cutoff value (ECV). The candidemia cases by C. albicans for ten years occurred more frequently in adult and catheters use. We observed the more chance this occurrence in cancer patients. The survival percentage was low. The used method in the study for yeast stored had 70% of viability. The agar and broth Mueller-Hinton were 90% sensitivity and 100% specificity. The boodstream isolates of C. albicans produce virulence factors, such the germ tube production and hydrolytic enzymes (78% of phospholipase and 97% of protease) production. The C. dubliniensis was not identified in bloodstream isolates, thus all candidemia cases were by C. albicans. The mass spectrometry, cornmeal agar, Niger and hypertonic broth agreed with genotypic test. The isolates exhibited more susceptibility to anidulafungin, and 90% of them (MIC90) exhibited the lowest values against amphotericin B. Based on ECV and Pfaller classification, isolates could be resistant to fluconazole, demonstrating the importance of the combination of these parameters.

The work deals with the analysis of the influence of process parameters, material factor and tools power effect to compliance with the limit shape tolerances of specified parts of bending tubes by method of wrapping. Their evaluation using statistics and the resulting recommendations for process optimization.

O coletor solar de tubos evacuados une uma alta absortividade de radiação solar a um ótimo grau de isolamento térmico. Estas características, aliadas a um custo relativamente baixo, fazem deste tipo de coletor o mais utilizado no mundo. Por isso, diversos tipos de abordagens estão sendo adotadas para descrever seu comportamento térmico. Nesta linha, este trabalho foi desenvolvido através de abordagem experimental e teórica, sendo a última subdividida em numérica por CFD e analítica. A abordagem experimental contou com a construção de uma bancada para medida de temperatura e radiação, em um coletor de 24 tubos evacuados acoplados em um reservatório de 178 L. A abordagem por CFD utilizou um modelo tridimensional transiente. Com o modelo numérico validado, utilizando resultados experimentais, simularam-se diferentes condições de operação, em termos de ângulo de inclinação, fluxo de calor sobre o coletor, tamanho do reservatório e temperatura de entrada da água. Em relação à abordagem analítica, esta é dividida em: modelo de irradiância, modelo do tubo e modelo do reservatório. O modelo de irradiância determina a distribuição da radiação solar ao longo da circunferência do tubo. Parte desta radiação é absorvida pelo coletor e transferida para água. Esta quantidade é determinada com o modelo do tubo, que é baseado no método de resistências térmicas. O modelo do reservatório descreve o comportamento térmico da água em seu interior, tanto em aquecimento quanto em resfriamento, analisando a interação energética com o coletor e com o meio externo. O desenvolvimento do modelo do tubo passa pela avaliação da vazão mássica entre o tubo e o reservatório, além disso, o coeficiente de transferência de calor por convecção no interior do tubo deve ser determinado. Tais variáveis são determinadas a partir de uma correlação para o número de Reynolds, a qual foi obtida com resultados da avaliação por CFD e é função dos números de Nusselt, Grashof e Prandtl. A correlação proposta apresentou bom ajuste com os resultados numéricos. Com a bancada de ensaio experimental foram feitas medidas de temperatura da água no reservatório ao longo de alguns dias. Para as mesmas condições do experimento, a temperatura média da água no reservatório foi estimada com resultados da integração dos modelos de irradiância, do tubo e do reservatório. A diferença entre os resultados experimental e teórico foi de 4,8% para a energia acumulada. / The evacuated tube solar collector combines high solar radiation absorptivity to a great thermal insulation degree. These characteristics, combined with a relatively low cost, make this type of collector the most used in the world. Therefore, various types of approaches are being adopted to describe its thermal behavior. In this way, this work was developed through experimental and theoretical approaches, the latter being subdivided into numeric, by CFD, and analytical analysis. For the experimental approach a test bench was built. The tests was carried on a solar collector with 24 evacuated tubes coupled to a 178 L tank, measuring temperature and solar radiation. The CFD approach used a transient three-dimensional model. After the numerical model validation using experimental data, simulations was carried over different operating conditions in terms of angle, heat flux on the collector, tank size and water inlet temperature. The analytical approach is divided into: irradiance model, tube model and tank model. The irradiance model determines the irradiance distribution of solar radiation along the circumference of the tube. Part of this radiation is absorbed by the collector and transferred to water, this amount is determined with the tube model, using the thermal resistance method. The tank model describes the thermal behavior of inside water, both in heating and in cooling, analyzing energy interaction with the collector and the external environment. The development of the tube model involves the assessment of the mass flow rate between the tube and the tank, furthermore the convection heat transfer coefficient inside the tube must be determined. These variables are determined from a correlation for the Reynolds number, which was obtained with evaluation results by CFD. Proposed Reynolds number is a function of the Nusselt, Prandtl and Grashof numbers. The correlation presented a good agreement with the numerical results. Using the experimental test bench the water temperature was measured into the tank over a few days. For the same experiment conditions, the average temperature of the water into the tank was estimated by results of integration of irradiance, tube and tank models. The difference between the experimental and theoretical results was 4.8% for the accumulated energy.

Orientadora: Profa. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014. / Os tanques com impulsores mecânicos são empregados nas indústrias químicas, petroquímicas, alimentícia, farmacêutica e mineral, como reatores químicos, diluidores, decantadores, misturadores e trocadores de calor. A transmissão de calor em tanques com agitação é realizada através das jaquetas, serpentinas helicoidais, serpentinas em espiral e chicanas tubulares verticais, sendo que existe uma carência de dados na literatura sobre a utilização das chicanas tubulares, em projetos em escala industrial. O presente estudo teve por objetivo principal comparar a transferência de calor e o consumo energético em tanques com impulsores mecânicos, axial e radial, equipados com chicanas tubulares verticais. Como objetivos específicos, o presente estudo visou determinar correlações semi-empíricas para o coeficiente convectivo no escoamento externo, em relação aos impulsores mecânicos utilizados em função dos parâmetros de similaridade Reynolds e Prandtl, e avaliar o efeito do impulsor mecânico sobre a potência consumida e a transmissão de calor. A unidade experimental consistiu, basicamente, de um tanque de acrílico com um volume útil de 50 litros, um impulsor mecânico axial, um impulsor radial tipo turbina, um motor elétrico de 2,5 hp e uma chicana tubular com 4 bancos de tubos de cobre. Os fluidos frios utilizados foram água e solução de sacarose com concentrações de 20% e 50% em massa. O fluido quente utilizado foi água à temperatura constante de 60°C e vazão de 1,2 LPM. Os ensaios foram realizados alternando as rotações na faixa de 90 a 330 RPM e a temperatura de entrada do fluido frio no intervalo de 28°C a 45°C. A potência consumida por ambos os impulsores mecânicos foi determinada a partir da técnica da medição do torque gerado no motor elétrico. O modelo obtido para a previsão do coeficiente externo de convecção, com o impulsor axial apresentou, um desvio médio de 21% e o modelo para o impulsor radial, um desvio médio de 25%. A partir dos modelos obtidos, verificou-se que o impulsor radial incrementa a transmissão de calor em 43% quando comparado com o impulsor axial. A rotação ideal para a maior transmissão de calor, durante o aquecimento das soluções, com o menor consumo de energia foi de 300 rpm. A partir das curvas simultâneas do número de potência e do número de Nusselt, conclui-se que o impulsor axial é o mais indicado para o aquecimento tendo em vista o seu baixo consumo de potência em relação ao impulsor radial. / EThe tanks with mechanical impellers are employed in chemical, petrochemical, food, pharmaceutical and mineral industries, as chemical reactors, thinners, decanters, mixers and heat exchangers. The heat transmission in tanks with agitation is performed through the jackets, helical coils, coils in spiral and vertical tubular baffles, considering that there is a lack of data in the literature on the use of tubular baffles, in industrial scale projects. The present study aimed to compare the main heat transfer and energy consumption in tanks with mechanical axial and radial impellers equipped with tubular vertical baffles. As specific objectives, this study aimed to determine correlations for convective coefficient in the external flow in relation to mechanical impellers used in function of Reynolds and Prandtl similarity parameters, and evaluate the mechanical effect on power consumption and heat transmission. The experimental unit consisted primarily of an acrylic tank with a useful volume of 50 liters, an axial mechanical and turbine type radial impeller, a 2.5 hp electric motor and a tubular chicanery with 4 banks of copper tubes. The cold fluids applied were water, and sucrose solution with concentrations of 20% and 50% by mass. The hot fluid applied was water at constant temperature of 60° C and a 1.2 LPM flow. The tests were carried out in the range of rotations by 90 to 330 RPM and the cold fluid inlet temperature in the range from 28° C to 45° C. The power consumed by both mechanical impellers was determined through the thechnique of measurement of the torque generated at electric motor. The model obtained for external coefficient prediction of convection with the axial impeller presented an average deviation of 21% and the template for the radial impeller, a standard deviation of 25%. From the models obtained, it was found that the radial impeller increases the transmission of heat in 43% when compared with the axial impeller. The ideal rotation for greater heat transfer during heating of the solutions with the lowest energy consumption amounted to 300 rpm. From the number of concurrent power curves and Nusselt number, it is concluded that the axial impeller is the most indicated for heating in view of its low power consumption compared to radial impeller.

In human pregnancy, the feto-placental vessels are crucial for efficient materno-fetal transfer; hence they play a pivotal role in the pathogenesis of fetal growth restriction (FGR). We, as well as other research groups, have observed abnormalities in the FGR feto-placental vasculature, which, though inconclusive, were suggestive of a state of panhypovascularity. The goal of the work presented in this thesis was to investigate this. We hypothesised that the placenta may be panhypovascular in FGR due to failed angiogenesis; and enhancing angiogenesis in the placenta may improve fetal growth. Custom-designed techniques including advanced imaging, computer-aided analyses and tube-forming experiments were employed to compare feto-placental vessels and endothelial cells in placentas from normal and FGR-complicated pregnancies while aiming to answer two main research questions: (i) is the FGR placenta panhypovascular? (ii) can angiogenesis be induced or enhanced to improve placental vascularity?Findings include: (i) shorter arterial [p = 0.03 and 0.009 when data adjusted for placental surface area (PA) and weight (PW) respectively] and longer venous path [p = 0.05 and 0.03, adjusted for PA and PW respectively] in FGR placentas though no difference in the total number of arterial or venous branches, diameter, and tortuosity of the vessels compared to normal; (ii) altered angiogenic behaviour/response of FGR placental endothelial cells following in vitro pharmacological manipulation of WNT signalling; (iii) human placental endothelial cells are capable of regaining their angiogenic potential following withdrawal of WNT inhibition. These findings discount the hypothesis of panhypovascularity in FGR placentas, but identify additional, previously unreported, feto-placental vascular abnormalities associated with FGR. Also, the findings provide evidence that impairment of WNT signalling may play a role in defective angiogenesis and consequent dysvascularity in the FGR placenta. The evidence suggests the WNT pathway should be explored as a potential new target for therapeutic interventions to correct placental dysvascularity in FGR.

Introdução: A descontinuação da ventilação mecânica (VM) e a restituição da ventilação espontânea podem acarretar importantes alterações cardiovasculares devido a modificações da pressão intratorácica. O comportamento da modulação autonômica avaliada através da variabilidade da freqüência cardíaca (VFC) durante o desmame da VM e ainda não está bem esclarecido, assim como sua repercussão nas variáveis cardiorrespiratórias. Objetivo: Verificar o efeito do tubo T (TT) e da ventilação com pressão suporte (PSV), durante o desmame da VM, sobre variáveis cardiorrespiratórias e variabilidade da freqüência cardíaca. Pacientes e Métodos: Foram avaliados 30 pacientes, em VM por ≥ 48 horas, que preencheram os critérios para desmame. Os pacientes foram submetidos aos dois modos de desmame com randomização para a escolha de uma das seqüências (basal, PSV, repouso, TT; ou, basal, TT, repouso, PSV). A VFC foi avaliada por análise espectral da freqüência cardíaca em VM, PSV, TT, com 30 minutos de duração cada uma e 30 minutos de repouso entre as intervenções. Foram analisadas no final de cada período as seguintes variáveis cardiorrespiratórias: freqüência respiratória (f), volume minuto (VE), volume corrente (VT), índice de respiração rápida e superficial (f/VT), saturação periférica de oxigênio (SpO2), freqüência cardíaca (FC) e a pressão arterial. Na VFC foi calculada a potência espectral total (PT), os componentes de baixa freqüência (BF), de alta freqüência (AF) e a razão entre os componentes de baixa/alta freqüência (BF/AF). Resultados: Durante o método TT, comparando com o período basal, ocorreu um aumento da ƒ (19 ± 4 vs 25 ± 5 rpm), f/VT (37 ± 16 vs 55 ± 23) e FC (92 ± 18 vs 98 ± 16 bpm), com redução da SpO2 (97 ± 1.7 vs 95 ± 3.1 %). Quando reduzido os valores da PSV, as variáveis cardiorrespiratórias foram semelhantes aos valores basais. Os índices da VFC não foram alterados durante o desmame da VM, independentemente do método de desmame utilizado. Conclusão: Nossos resultados sugerem que o uso de PSV durante o desmame da VM não afeta as variáveis cardiorrespiratórias estudadas, mas o uso do método TT causou alterações cardiorrespiratórias, provavelmente devido ao aumento do trabalho respiratório. A VFC permaneceu a mesma durante o desmame e o aumento da FC durante o TT provavelmente ocorreu através de mecanismos não autonômicos. / Introduction: The discontinuation of mechanical ventilation (MV) and the recovery of spontaneous breathing can lead to important cardiovascular alterations due to changes in the intrathoracic pressure. The autonomic modulation assessed through heart rate variability (HRV) during weaning from MV and its impact on cardiorespiratory variables has not been well elucidated yet. Objective: To evaluate the effect of T-tube (TT) and pressure support ventilation (PSV) during weaning from MV on cardiorespiratory variables and heart rate variability. Patients and Methods: Thirty patients who had received MV for ≥ 48 hours and who met the criteria for weaning were assessed. Two different weaning methods were used and randomization was performed to choose one of the following sequences (baseline, PSV, rest, TT; or baseline, TT, rest, PSV). HRV was assessed by heart rate spectral analysis during MV, PSV, and TT. Each intervention lasted 30 minutes and there was a 30-minute rest period between the interventions. At the end of each period of time, the following cardiorespiratory variables were analyzed: respiratory rate (f), minute ventilation (VE), tidal volume (VT), rapid shallow breathing index (f/VT), peripheral oxygen saturation (SpO2), heart rate (HR) and blood pressure. In the HRV, the total spectral power (TP), the low frequency (LF) and the high frequency (HF) components, and the ratio between the low/high frequency (LF/HF) components were calculated. Results: During TT ventilation, regarding the baseline period, there was an increase in ƒ (19 ± 4 vs 25 ± 5 breaths.min), f/VT (37 ± 16 vs 55 ± 23) and HR (92 ± 18 vs 98 ± 16 beats.min), with decrease in the SpO2 (97 ± 1.7 vs 95 ± 3.1 %). When the PSV values dropped, the cardiorespiratory variables were similar to the baseline values. The HRV values did not change during weaning from MV, regardless the weaning methods used. Conclusion: Our results suggest that using PSV during weaning from MV does not affect the cardiorespiratory variables studied, but use of TT method caused cardiorespiratory alterations, probably due to an increase in the respiratory workload. Heart rate variability remained the same during weaning and the increase in HR during TT, probably occurred through nonautonomic mechanisms.

Neste trabalho, é estudada a descrição do fluxo de um gás rarefeito em um duto cilíndrico de comprimento infinito. A formulação matemática do problema está baseada na forma integral de equações cinéticas derivadas da Equação de Boltzmann. Particularmente são estudados os modelos cinéticos conhecidos como BGK e S. Métodos espectrais são propostos para obtenção de soluções, em forma fechada, para quantidades de interesse como o perfil de velocidade do gás, bem como taxas de fluxo. As formulações espectrais são baseadas em duas abordagens: expansão clássica em termos de Polinômios de Legendre e expansão em termos de splines cúbicas de Hermite, neste caso, associada a um esquema de colocação. A implementação das propostas produz resultados computacionais satisfatórios do ponto de vista prático. Para obtenção de resultados com maior precisão, técnicas de tratamento da singularidade do núcleo da equação integral foram introduzidas, resultando em ganho computacional significativo. Finalmente, a proposta de solução espectral para problemas em geometria cilíndrica se mostrou adequada para problemas em que se admite reflexão especular na superfície do cilindro, situação onde outras abordagens clássicas disponíveis na literatura não podem ser utilizadas. / In this work, rarefied gas flows in cylindrical ducts are studied. The mathematical formulation of the problems are based on the integral form of kinetic equations derived from the Boltzmann equation. Particularly, the BGK and S models are studied. Spectral methods are proposed to obtain closed form solutions for quantities of interest as velocity profile of the gas as well as flow rates. The spectral formulations are based on two approaches: classical expansions in terms of Legendre Polynomials and Hermite cubic splines expansions. In this case, associated with a collocation scheme. The approaches provide good computational results, from the practical point of view. On the other hand, for obtaining higher accuracy, some techniques were introduced to deal with the inherent singularity of the integral kernel. In this context, a significant computational gain is achieved. Finally, this spectral approach has shown to be adequate to solve problems where specular reflection is assumed at the surface, in which cases, classical approaches available in the literature can not be used.