Modificaciones farmacológicas de las propiedades electrofisiológicas cardíacas. Estudio experimental y simulación con modelos matemáticos.

RESUMEN INTRODUCCIÓN: Se ha estudiado en un modelo experimental y mediante simulación con modelos matemáticos, el efecto de tres fármacos (flecainida, dofetilide y pinacidil) sobre las propiedades electrofisiológicas ventriculares en condiciones basales y en circunstancias tales como la fibrilación ventricular (FV) y la isquemia aguda regional (IAR). MATERIAL Y MÉTODOS: se han utilizado 56 preparaciones de corazón aislado y perfundido de conejo según la técnica de Langendorff. El sistema de registro ha sido mediante placas electrodo situadas en la superficie epicárdica, compuestas bien por 121, 114 o 235 electrodos unipolares según el protocolo experimental. La estimulación se ha realizado mediante un electrodo bipolar de acero inoxidable. Se han realizado tres grupos experimentales para el estudio de cada fármaco. En 11 experimentos se ha estudiado el efecto de 1 μmolar de flecainida sobre las velocidades de conducción ventricular longitudinal (VL) y transversal (VT) con tres intervalos de acoplamiento decrecientes, así como la influencia del intervalo de acoplamiento (IA) en el mismo y el predominio de los efectos del fármaco sobre la VL versus VT. En 17 experimentos se ha estudiado el efecto de 0.5 μmolar de dofetilide sobre los periodos refractarios ventriculares (PR) y sobre la velocidad de conducción ventricular (VC) con cuatro ciclos base diferentes, así como el efecto de concentraciones crecientes de fármaco (1-5-10 μmolar) sobre el patrón fibrilatorio. El patrón fibrilatorio se ha estudiado mediante análisis espectral según la técnica de Welch, mediante análisis en el dominio del tiempo y mediante el estudio de los mapas de activación epicárdicos. En 28 preparaciones se ha estudiado el efecto de 10 μmolar de pinacidil sobre los PR y la inducibilidad de FV en condiciones basales y de isquemia aguda, así como los patrones de activación ventricular de la arritmia en su inicio. El estudio del pinacidil se ha completado con simulación de tejidos unidimensionales y bidimensionales mediante modelos matemáticos modernos basados en las características del potencial de acción y de las corrientes iónicas transmembrana. RESULTADOS Y CONCLUSIONES: la flecainida acortó significativamente la VL y VT para cada intervalo de acoplamiento estudiado, mostrando mayor efecto conforme se acortó el IA sólo en el caso de la VL. Para IA largos la flecainida afectó más a la VT, efecto que se igualó entre ambas VC para IA cortos. El dofetilide alargó los PR de forma significativa con un efecto inverso dependiente de la frecuencia, sin afectar a la VC. Este efecto se tradujo en una reducción en la complejidad del patrón fibrilatorio en ambos ventrículos, pero de forma mas acusada en el ventrículo derecho. Se produjo el cese de la arritmia únicamente en tres casos. El pinacidil acortó los PR, efecto que quedó encubierto, según los resultados con modelos matemáticos, por un aumento de la refractariedad postrepolarización en condiciones de IAR. El fármaco mostró un efecto protector contra la FV en el minuto 5 de isquemia, efecto que se perdió al analizar el fenómeno globalmente a los 30 minutos de isquemia, donde el pinacidil no mostró efecto protector aunque tampoco aumentó la incidencia de FV con respecto al grupo control. El efecto protector del pinacidil en el minuto 5 de isquemia se relacionó, según los resultados con modelos matemáticos, con la concentración del fármaco utilizada. Los resultados con modelos sugirieron como mecanismo protector del pinacidil, la tendencia del fármaco a producir bloqueos bidireccionales y no unidireccionales, como consecuencia de la reducción de la excitabilidad celular derivada de la fuerte activación de la corriente IKATP en presencia de corrientes de sodio deprimidas por la isquemia. __________________________________________________________________________________________________INTRODUCTION: The effects of three drugs (flecainide, dofetilide and pinacidil) on ventricular electrophysiological properties were studied in both an experimental model of rabbit heart (perfused Langendorff preparation) and with mathematical simulation models (only for pinacidil). METHODS: in 11 experimental preparations, the effect of flecainide 1 μmol/L on longitudinal and transversal conduction velocity was tested using three different coupling intervals. In 17 preparations, the effect of 0.5 μmol/L dofetilide on conduction velocity and refractoriness was studied using four different cycle lengths, as well as the effects of dofetilide (1, 5 and 10 µmol/L) on ventricular fibrillatory patterns. The effects of 10 µmol/L pinacidil on ventricular refractoriness and on ventricular fibrillation induction in basal conditions and in acute myocardial ischemia were studied using 28 experimental preparations and mathematical models. RESULTS: flecainida decreased both longitudinal and transversal conduction velocity, showing a use-dependent effect only in the case of longitudinal conduction velocity. With short coupling intervals, the effect of flecainida was greater for transversal than for longitudinal conduction velocity. Dofetilide (0.5 µmol/L) caused an increase in ventricular refractoriness in a reverse-use-dependent manner, without affecting ventricular conduction times. Increasing drug concentration from 1 to 10 µmol/L caused a reduction on the complexity of ventricular fibrillation patterns specially on the right ventricle, suppressing the arrhythmia only in three cases. Pinacidil (10 μmol/L) caused a decrease in ventricular refractoriness in basal conditions but not in ischemic conditions, due to an increase of post-repolarization refractoriness in the latter, as suggested by simulation results. Pinacidil showed protection action against ventricular fibrillation in the fifth minute of acute regional ischemia in a concentration dependent manner, due (as suggested by simulation results) to the induction of bidirectional (and not unidirectional) conduction block as a consequence of a reduction in cellular excitability caused by the strong activation of the IK(ATP) current in the presence of an ischemic-depressed sodium current

Modelado y simulación de un reactor airlift para su aplicación en la separación de sílice del agua

180 páginas. Maestría en Ingeniería de Procesos.En el presente trabajo, se llevó a cabo la experimentación y análisis de la factibilidad técnica de aplicación de un reactor airlift, que mostrara la capacidad de mantener una reacción química conservando el rendimiento y los requerimientos de energía de un reactor agitado con un impulsor. Se planteó el uso de un “dispositivo airlift” el cual se encuentra libre de partes mecánicas móviles en su interior, y donde el mezclado es generado por burbujas de aire. La investigación y experimentación se enfocaron en la utilización un dispositivo airlift con doble circuito de recirculación interna. Se manejaron herramientas aplicadas de CFD que permitieron modelar el patrón de flujo en el reactor bajo diferentes condiciones. Se aplicó la precipitación química de dióxido de silicio (sílice) para su separación del agua. La remoción de sílice es muy importante en muchos procesos industriales como parte del pretratamiento de agua para procesos industriales. Como en toda área de investigación, la búsqueda bibliográfica fue piedra angular para definir las actividades que se desarrollaron en el Proyecto, replantear los alcances y profundizar en algunos aspectos. Por estos motivos se realizó una revisión en libros, artículos de revistas, Internet, informes, normas, catálogos y manuales que aportaran antecedentes e información relativa a la aplicación de reactores tipo airlift y su utilidad práctica para aplicar en la industria. Una parte complementaria de la búsqueda bibliográfica fue la fabricación de un reactor piloto tipo airlift y el desarrollo de pruebas experimentales con este reactor, que aportó información específica sobre su comportamiento, la cual no pudo encontrarse en las referencias. Las fases desarrolladas con reactor piloto fueron: diseño, fabricación, instalación, arranque, experimentación con la reacción química y obtención de resultados. En estas fases, al igual que en la búsqueda bibliográfica, requirieron el replanteamiento de los alcances, que permitiera direccionar adecuadamente su desarrollo hacia los objetivos originales, complementando solamente con información útil. El dominio de todas las variables relacionadas con el funcionamiento del sistema facilitó la realización de las pruebas. Otra línea de trabajo desarrollada, fue la construcción del modelo del reactor airlift en un paquete de software para CFD. Se comenzó desde representar geométricamente el reactor piloto, e ingresar la información relativa a las propiedades de los fluidos, materiales aplicados, fronteras del sistema, bajo qué condiciones se resolvería el modelo y cómo se procesarían los resultados. La tarea requirió el entendimiento básico de la forma de operar del paquete de software y de ensayos continuos, ya que en los primeros ensayos no se obtuvieron los resultados esperados. Esto fue mejorando a medida que se interpretó mejor el lenguaje manejado por el programa y la forma de presentar los resultados. La comparación datos generados con el reactor piloto y con el modelo del reactor permitió confirmar la congruencia entre los valores experimentales con los valores obtenidos en la simulación. De esta forma se comenzó a describir de forma precisa los procesos hidrodinámicos que ocurren en el reactor, tales como el transporte de momento (a través de la velocidad de agua), el régimen de turbulencia, fracción volumétrica de gas, energía cinética turbulenta, etc. Se realizó una comparación teórica del desempeño energético del reactor airlift contra un reactor agitado con un impulsor, a través de datos y cálculos mencionados las referencias bibliográficas. En este Proyecto se intentó dar un enfoque sobre cómo los fundamentos de fenómenos de transporte pueden aplicarse a casos prácticos en la industria

22.1 Simulación espiral de Euler y circuito eléctrico

22.1 Simulación espiral de Euler y circuito eléctric

Avances en Ciencias y Técnicas del Frío - 11

Este año 2022 se han cumplido 20 años desde la fundación de la Sociedad Española de Ciencias y Técnicas del Frío (SECYTEF; http://secytef.upct.es/), que tuvo lugar precisamente en la Universidad Politécnica de Cartagena, durante la celebración en esta Universidad del primer congreso CYTEF en 2002. Fue el Primer Congreso Español de Ciencias y Técnicas del Frío de esta serie de congresos CYTEF. Posteriormente, los congresos CYTEF han tenido lugar cada 2 años, y de su organización se ha encargado especialmente la SECYTEF, ya que es su principal cometido Los trabajos de investigación presentados en los Congresos CYTEF han sido publicados en los libros de actas correspondientes que constituyen una serie denominada Avances en Ciencias y Técnicas del Frío. Contando con este libro de Actas del CYTEF 2022, ya son 11 números de esta serie de libros los publicados. Representan una valiosa fuente de información científico-técnica para los investigadores, técnicos y profesionales interesados en las Ciencias y Técnicas del Frío, tanto en lo que se refiere a tecnologías de producción de frío, como a las tecnologías de su aplicación en los distintos sectores

XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2018 : Libro de actas

Actas del XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC 2018), realizado en Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste, los dìas 26 y 27 de abril de 2018.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2018 : Libro de actas

Actas del XX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC 2018), realizado en Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la Universidad Nacional del Nordeste, los dìas 26 y 27 de abril de 2018.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Fisicoquímica básica

El presente texto cubre los aspectos fundamentales de un curso básico de Fisicoquímica General para estudiantes de Ciencias Exactas (Química, Bioquímica, Biotecnología y Farmacia), Ingeniería Química y ciencias afines. Si bien existen textos de carácter general, el que se propone aquí está basado en más de 30 años de actividad docente desarrollada por el autor en el ámbito de la la UNLP en este campo de la química. El libro, como tal, cubre aspectos básicos y aplicados de la fisicoquímica general, tratando de orientar al estudiante en aquellos temas que presentan mayores dificultades en la comprensión de los conceptos que se enseñan como parte de un curso básico e introductorio de fisicoquímica. En este aspecto, este libro no cubre los capítulos de estructura molecular, espectroscopía, termodinámica estadística y fisicoquímica de superficies. Por lo tanto, el texto se sustenta sobre tres aspectos centrales: la descripción macroscópica de los fenómenos, el establecimiento de correlaciones entre los fenómenos observados así como la formulación de hipótesis, modelos y teorías para explicar los hechos experimentales. Se busca mostrar las limitaciones implícitas en los modelos, con el fin de establecer una dinámica entre lo que se observa y lo que se pretende describir en términos de los mismos. En el desarrollo de los temas, la ejercitación y la resolución de problemas está incluida explícitamente en el texto, enfatizando los aspectos en los cuales el estudiante presenta sistemáticamente mayores dificultades de comprensión de las ideas centrales. Aquellos temas que se fundamentan en herramientas más elaboradas, se presentan en forma de Anexos para no entorpecer el desarrollo de los aspectos más básicos.Facultad de Ciencias Exacta

Realidad simulada como herramienta de enseñanza-aprendizaje en Criminología

El diseño de prácticas docentes de realidad simulada constituye un avance en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el alumnado de Criminología. Mediante este tipo de actividades, los estudiantes desarrollan las competencias académicas y profesionales adquiridas durante su formación, recreando contextos y situaciones reales en un entorno de aprendizaje. El objetivo de este trabajo es evaluar las competencias adquiridas por el alumnado de último curso del Grado en Criminología, tras la implementación de una práctica de realidad simulada basada en la recreación de un Juicio donde el alumnado deberá poner en práctica los conocimientos y técnicas de evaluación criminológica aplicados al ámbito de la Justicia Penal. Se describen los resultados de aprendizaje y la satisfacción del alumnado con la incorporación de esta experiencia piloto mediante el análisis de respuestas de un cuestionario informatizado ad hoc

La transición educativa hacia el mundo universitario. Historia de un proyecto que toca su fin

La orientación educativa es un tema del que queda mucho por desarrollar aun en el ámbito universitario. Y el punto de partida podríamos ubicarlo en la transición desde la Educación Secundaria. Así lo entiende un grupo de profesionales de la educación de estos dos ámbitos educativos, que hace ocho años se constituyeron en una Red para desarrollar distintos proyectos de investigación sobre esta temática. En este documento nos planteamos hacer un estudio sobre el funcionamiento de esta Red, las aportaciones que ha realizado a la comunidad científica y lo que ha supuesto para sus integrantes la participación en estos proyectos. Para ello analizaremos la metodología de trabajo seguida por la Red, haremos un estudio bibliográfico sobre las publicaciones en las que la Red ha participado con sus aportaciones, investigaremos las aportaciones externas de la Red (Congresos, Programa de Acción Tutorial y Centros de Secundaria) y realizaremos una valoración individual de cada miembro de este proyecto que toca a su fin. Podemos concluir que en estos ocho años hemos introducido un nuevo concepto en el entorno universitario, hemos aportado ideas interesantes para poner en marcha procesos de orientación en estos ámbitos y nos hemos enriquecido personal y profesionalmente