Fractional discrete-time signal processing: scale conversion and linear prediction

Nonlinear Dynamics, Vol. 29

A regulação endócrina dos balanços de cálcio

RESUMO: As concentrações circulantes de cálcio são notavelmente constantes a despeito das variações diárias na absorção intestinal e na eliminação renal deste elemento. A regulação da calcémia é um sistema complexo que compreende vários factores controladores (a calcémia, a fosforémia, as concentrações circulantes de paratormona (PTH) e calcitriol além de muitos outros factores como hormonas esteróides em geral, outros iões como o magnésio e outros factores hormonais) e vários órgãos alvo (glândulas paratiroideias, osso, rim e intestino). As respostas dos órgãos alvo também são muito variadas. No caso mais simples, a cristalização de sais de cálcio corresponde a uma mudança de fase em que participam moléculas orgânicas que a iniciam, aceleram ou inibem. Em geral a combinação de um factor controlador com o respectivo receptor de membrana (para polipeptídeos ou iões) ou intracelular (hormonas esteróides) é apenas o primeiro passo de uma cadeia bioquímica que introduz uma enorme amplificação na resposta. A esta variedade de mecanismos de resposta correspondem grandes diferenças nos tempos de resposta que podem ser de minutos a semanas. É hoje possível “observar” (medir) com apreciável rigor nos líquidos biológicos (sangue, urina, fezes, etc.) os factores mais importantes do sistema de regulação da calcémia (cálcio, fósforo, paratormona e calcitriol) assim como administrar estes factores em experiências agudas. Esta possibilidade reflecte – se na literatura neste campo que tem vindo a crescer. O advento das técnicas da biologia molecular tem permitido a caracterização molecular de algumas das disfunções da homeostase do cálcio e é de esperar um diagnóstico fisiopatológico cada vez mais rigoroso dessas disfunções. Com o avanço dos conhecimentos nesta área que não cessa de aumentar temos cada vez maiores capacidades para fazer diagnósticos e é cada vez mais difícil interpretar com rigor os correspondentes quadros metabólicos. A análise ou síntese de sistemas complexos é a actividade mais nobre dos engenheiros que lhes permite desenhar pontes, diques, barcos, aviões ou automóveis. Com o aparecimento de computadores de médio ou grande porte foi – lhes possível utilizar descrições matemáticas não só para desenhar sistemas como ainda para interpretar eventuais falhas na sua operação. Essas descrições matemáticas consistem numa sequência de operações realizadas num computador segundo um “programa informático” que receberam a designação genérica de modelos, por analogia com as famosas leis (equações) da física que foram deduzidas a partir de um certo número de postulados e que permitem representar matematicamente processos físicos. As famosas leis de Newton são talvez os exemplos mais famosos de “modelos” de sistemas físicos. A introdução de modelos matemáticos em biologia e particularmente em medicina só se deu recentemente.MÉTODOS No trabalho que aqui se apresenta construiu - se um modelo simplificado da homeostase do cálcio destinado ao cálculo de variáveis observáveis (concentrações de cálcio, fósforo, PTH e calcitriol) de modo a poderem comparar-se valores calculados com valores observados. A escolha dos componentes do modelo foi determinada pela nossa experiência clínica e pela informação fisiopatológica e clínica publicada. Houve a preocupação de construir o modelo de forma modular de modo a ser possível a sua expansão sem grandes transformações na descrição matemática (e informática) já existente. Na sua fase actual o modelo não pode ser usado como instrumento de diagnóstico. É antes uma ferramenta destinada a esclarecer “em princípio” mecanismos fisiopatológicos. Usou – se o modelo para simular um certo número de observações publicadas e para exemplificar a sua eventual aplicação clínica na simulação de situações hipotéticas e na análise de possíveis mecanismos fisiopatológicos responsáveis por situações de hipo ou hipercalcémias. Simultaneamente fez – se uma análise dos dados acumulados relativos a doentes vistos no Serviço de Endocrinologia do Instituto Português de Oncologia de Francisco Gentil – Centro Regional Oncológico de Lisboa, S.A. CONCLUSÕES Numa população de 894 doentes com patologias variadas do Instituto Português de Oncologia de Lisboa os valores da calcémia tiveram uma distribuição normal unimodal com uma média de 9.56 mg/dl, e um erro padrão de 0.41 mg/dl. Estas observações sugerem que a calcémia está sujeita a regulação. A partir dos resultados publicados em que o metabolismo do cálcio foi perturbado por infusões de cálcio, calcitriol ou PTH, de estudos bioquímicos e fisiológicos sobre os mecanismos de acção de factores controladores da calcémia e do estudo do comportamento de órgãos alvo (paratiroideias, intestino, osso e rim) foi possível construir um modelo matemático de parâmetros concentrados do sistema de regulação da calcémia. As expressões analíticas usadas foram baseadas na cinética enzimática de modo a que os seus parâmetros tivessem um significado físico ou fisiológico simples. O modelo revelou apreciável robustez e flexibilidade. É estável quando não perturbado e transita entre estados estacionários quando perturbado. Na sua forma actual gera simulações que reproduzem satisfatoriamente um número apreciável de dados experimentais colhidos em doentes. Isto não significa que possa ser usado como instrumento de diagnóstico aplicável a doentes individuais. O desenho do modelo comporta a adição posterior de novas relações quando surgirem situações para as quais se revele insuficiente. A utilização exaustiva do modelo permitiu explicitar aspectos do metabolismo do cálcio que ou não estão contidas na sua formulação actual – o aparecimento de hipertrofia ou de adenomas das paratiroideias e as alterações na estrutura óssea , a participação de outros factores controladores – magnésio, ou estão insuficientemente descritas – alterações do metabolismo do fósforo nos hipoparatiroidismos. A análise dos dados relativos aos doentes do Serviço de Endocrinologia do IPO permitiu o início da caracterização dos tipos de patologia que representam e de possíveis mecanismos fisiopatológicos subjacentes. Estas observações são o ponto de partida para análises futuras. São exemplos das relações encontradas: a distribuição dos doentes por dois grandes grupos conforme a calcémia é determinada pelas concentrações circulantes de PTH ou estas são determinadas pela calcémia; a distribuição sazonal das concentrações de Vit. D25. no sangue; a correlação negativa entre estas e as concentrações de PTH no sangue. Também foi possível extrair a cinética do controlo da PTH sobre a síntese de calcitriol. O estudo dos níveis circulantes de PTH no pós-operatório imediato de doentes paratiroidectomizados permitiu determinar as suas taxas de degradação metabólica. O modelo permitiu simular as relações Ca/PTH no sangue, Ca/Fracção excretada da carga tubular, Ca/P no sangue para valores normais ou altos de Ca. Foram feitas simulações de situações fisiopatológicas (em “doentes virtuais”): infusões crónicas de cálcio, PTH e calcitriol; alterações no comportamento de receptores. Estas simulações correspondem a experiências que não podem ser realizadas em humanos. São exemplos da utilização do modelo na exploração de possíveis mecanismos fisiopatológicos através da observação de resultados quantitativos inacessíveis à intuição. O modelo foi útil em duas fases do trabalho: Primeiro, durante a sua síntese implicou uma escolha criticamente selectiva de informação, sua análise quantitativa e processamento, uma explicitação rigorosa (analítica) das relações funcionais entre os controladores e as variáveis e da sua integração numa estrutura global; Segundo, a simulação de situações experimentais ou clínicas (dados do Serviço de Endocrinologia do IPO) em doentes obrigou a explicitar raciocínios fisiopatológicos habitualmente formulados em bases puramente intuitivas. Esta prática revelou comportamentos óbvios após as simulações – acção reduzida das infusões PTH (simulação de hiperparatiroidismos primários) enquanto não há inibição total da respectiva secreção, necessidade de aumento da massa secretora da paratiroideia nas insuficiências renais avançadas, etc. A síntese e utilização do modelo não implicaram uma preparação matemática avançada e foram possíveis mercê da disponibilidade de “software” interactivo especificamente desenhado para a simulação de sistemas dinâmicos em que os programas se escrevem em inglês usando a simbologia simples da álgebra elementar. A função nobre de modelos desta natureza é semelhante à dos modelos usados pelos físicos desde o século XVII: permitir explicações de carácter geral funcionando como uma ferramenta intelectual para manipulação de conceitos e para a realização de “experiências pensadas” (“thought experiments”) respeitando certos princípios físicos (princípios de conservação) que estabelecem as fronteiras da realidade. -------ABSTRACT: Calcium blood levels are remarkably constant despite great variations in calcium daily intake, intestinal absorption and renal excretion. The regulation of the calcium concentration in the blood is achieved by a complex system that includes several controller factors (mainly the serum levels of calcium, phosphorus, parathyroid hormone (PTH) and calcitriol but also of steroid hormones, ions such as magnesium and other hormonal factors) and several target organs (parathyroid glands, bone, kidney and intestine). The functional response to the controlling factors obeys a variety of kinetics. The precipitation of calcium salts is a simple phase transition in which organic molecules may provide nucleation centres or inhibit the process. The combination of a controller factor with its receptor located in the cell membrane (for peptides or ions) or in the nucleus (for steroid hormones) is only the first step of a biochemical chain that introduces a huge amplification in the response. To this great variability of response we have to add the times of response that vary from minutes to weeks. It is possible to “observe” (measure) with great accuracy in biological fluids (blood, urine, faeces, etc.) the most important factors intervening in the calcium regulation (calcium, phosphorus, PTH and calcitriol). The response of the system to acute infusions of the controlling factors has also been studied. Using molecular biology techniques it has been possible to characterize some calcium homeostasis dysfunctions and better physiopathological diagnosis are expected. With the increasingly new knowledge in this area we have better capacity to diagnose but it is harder to explain correctly the underlying metabolic mechanisms. The analysis or synthesis of complex systems is the noble activity of engineers that enables them to draw bridges, dams, boats, airplanes or cars. With the availability of medium-large frame computers it was possible to use mathematical descriptions not only to draw systems but also to explain flaws in its operations. These mathematical descriptions are generally known as models by analogy with the laws (equations) of physics that allow the mathematical description of physical processes. In practice it is not possible to find general solutions for the mathematical descriptions of complex systems but (numeric) computations for specific situations can be obtained with digital computers. The introduction of mathematical models in biology and particularly in medicine is a recent event. METHODS In this thesis a simplified model of calcium homeostasis was built that enables the computation of observable variables (concentrations of calcium, phosphorus, PTH and calcitriol) and allows the comparison between the simulation values and observed values. The choice of the model’s components was made according to our clinical experience and to the published clinical and physiopathological data. The model has a modular design that allows future expansions with minor alterations in its structure. In its present form the model cannot be used for diagnosis. It is a tool designed to enlighten physiopathological processes. To exemplify its possible clinical application in the simulation of hypothetical situations and in the analysis of possible mechanisms responsible for hypo or hypercalcemias the model was used to simulate a certain number of published observations. An analysis of clinical and laboratory data from the Endocrinology Department of the Portuguese Cancer Institute (I.P.O.F.G.-C.R.O.L.,S.A.) is also presented. CONCLUSIONS In a population of 188 patients without an identifiable disease of the calcium metabolism at the Portuguese Cancer Institute the calcemia levels had a unimodal distribution with an average of 9.56 mg/dL and a S.E.M of 0.41 mg/dL. This observation confirms that serum calcium is regulated. Using published data; in which calcium metabolism was disrupted by calcium, PTH or calcitriol infusions; from biochemical and physiological studies of the action of controller factors on the calcemia; in which the response of target organs (parathyroid glands, intestine, bone, kidney) was studied it was possible to build a mathematical model of concentrated parameters of the calcium homeostasis. Analytical expressions used were based on enzymatic kinetics. The model is flexible and robust. It is stable when not disturbed and changes between steady states when disturbed. In its present form it provides simulations that reproduce closely a number of experimental clinical data. This does not mean that it can be used as a diagnostic tool for individual patients. The exhaustive utilisation of the model revealed the need of future expansions to include aspects of the calcium metabolism not included in its present form –hypertrophy or adenomas of the parathyroid glands, bone structure changes, participation of other controller factors such as magnesium – or insufficiently described – phosphate metabolism in hypoparathyroidism. The analysis of the data collected from the I.P.O.’s Endocrinology Department allowed the initial characterization of the different pathologies represented and of their possible physiopathological mechanisms. These observations are a starting point for future analysis. As examples of the relations found were: the distribution of patients in two groups according to the dependency of calcium by PTH levels or PTH levels by calcium concentration; the seasonal distribution of the serum concentrations of D25; its negative correlation with PTH concentration. It was also possible to extract the kinetics of the control of the synthesis of calcitriol by PTH. The analysis of immediate post-surgical levels of PTH in parathyroidectomized patients allowed the determination of its metabolic clearance. The model also allowed the simulation of the relations between Ca/PTH in blood, serum Ca/Fraction of tubular load excreted and Ca/P in blood for normal and high values of calcium. Simulations were made of pathological situations (in “virtual patients”): chronic infusions of calcium, PTH and calcitriol; changes in the characteristics of receptors. These simulations are not possible in real persons. They are an example of the use of this model in exploring possible mechanisms of disease through the observation of quantitative results not accessible to simple intuition. This model was useful in two phases: Firstly, its construction required a careful choice of data, its quantitative analysis and processing, an analytical description of the relations between controller factors and variables and their integration in a global structure. Secondly, the simulation of experimental or clinical (I.P.O.’s Endocrinology Department) data implied testing physiopathological explanations that previously were based on intuition. The construction and utilisation of the model didn’t demand an advanced mathematical preparation since user-friendly interactive software was used. This software was specifically designed for the simulation of dynamic systems. The programs are written in English using elementary algebra symbols. The essential function of this type of models is identical to that of those used by physicists since the XVII century which describe quantitatively natural processes and are an intellectual tool for the manipulation of concepts and the performance of “thought experiments” based in certain physical principles (conservation principles) that are the frontiers of reality.------------------RESUMÉE: Les concentrations circulantes de calcium sont constantes même pendant des variations de l’absorption intestinale et de l’élimination rénale de cet élément. La régulation de la calcémie est un système complexe qui comprend plusieurs éléments contrôleurs (la calcémie, la phosphorémie, les concentrations circulantes de l’hormone parathyroïdienne (PTH) e du calcitriol et d’autres comme les hormones stéroïdes ou des ions comme le magnésium) et plusieurs organes (glandes parathyroïdiennes, l’os, le rein et l’intestin). Les réponses de ces organes sont variées. Dans le cas plus simple, la cristallisation des sels de calcium correspond à un changement de phase dans lequel y participent des molécules organiques que la débutent, l’accélèrent ou l’inhibent. Généralement la combinaison d’un élément contrôleur avec leur récepteur de membrane (pour les peptides ou les ions) ou intracellulaire (pour les hormones stéroïdes) n’est que le premier pas d’une chaîne biochimique qu’introduit une grande amplification de la réponse. A cette variété de réponses correspondent des grandes différences des temps de réponses qu’y vont des minuits a semaines. Il est possible « observer » (mesurer) dans les fluides biologiques (sang, urine, fèces, etc.) les éléments plus importants du système de régulation de la calcémie (calcium, phosphate, PTH et le calcitriol) et les administrer en expérimentes aigus. Cette possibilité est visible dans la littérature publiée dans ce domaine qui est en croissance permanente. L’avenir des techniques de biologie moléculaire a permis caractériser des nombreuses dysfonctions de la régulation de la calcémie et on attend un diagnostique physiopathologique de ces dysfonctions chaque fois plus rigoureuses. Les connaissances dans ce domaine s’agrandissent et on a de plus de capacités pour faire des diagnostiques et il est chaque fois plus difficile les interpréter. L’analyse ou synthèse de systèmes complexes est l’activité plus noble des ingénieurs qui les permit dessiner des ponts, bateaux, avions ou automobiles. Avec des ordinateurs de médium ou grand port il les est possible utiliser descriptions mathématiques pour dessiner les systèmes et interpréter des éventuelles fautes d’opération. Ces descriptions mathématiques sont une séquence d’opérations réalisées dans un ordinateur selon « un programme informatique » qui ont reçu la désignation générique de modèles, pour analogie avec les équations de la physique qui ont été déduits d’un nombre de postulées et qu’ont permit représenter des processus physiques en équations mathématiques. Les fameuses équations de Newton sont peut-être les exemples plus connus des systèmes physiques. L’introduction des modèles mathématiques en biologie et en particulier en médecine est un évènement récent. Dans ce travaille, on a construit un modèle simplifié de l’homéostasie du calcium pour calculer les variables observables (concentrations de calcium, phosphate, PTH et calcitriol) pour les comparer. Les choix des components a été déterminés par notre expérience clinique et par l’information physiopathologique et clinique publiée. Le modèle a été construit de façon modulaire ce que permit leur postérieur expansion sans des grandes altérations dans la description mathématique et informatique déjà existante. Dans cette forme le modèle ne peut être utilisé comme un instrument de diagnostique. Il est un outil pour éclairer la physiopathologie. Le modèle a été utilisé pour simuler un certain nombre d’observations publiées et pour exemplifier leur possible utilisation clinique dans la simulation des hypothèses et de la physiopathologie des situations d’hypo ou hypercalcémie. On a fait une analyse des éléments des procès cliniques des malades observées dans le Service d’Endocrinologie de l’IPOFG-CROL, SA. Dans une population de 894 malades avec des différentes pathologies les valeurs de calcémie on une distribution uni modale avec une Médie de 9.56 mg/dL et une erreur standard de 0.41 mg/dL. Ces observations suggèrent que la calcémie soit sujette de régulation. En utilisant des résultats de travaux publiés dans lesquels le métabolisme du calcium a été changé par des infusions de calcium, calcitriol ou PTH, des études biochimiques et physiologiques sur des mécanismes d’action des éléments contrôleurs de la calcémie et de l’étude du comportement des organes cible (parathyroïdes, intestin, rein, os), il a été possible de construire un modèle mathématique de paramètres concentrés du système de régulation de la calcémie. Les expressions analytiques utilisées ont été basées sur la cinétique enzymatique de façon à que les paramètres aient eu une signification physique ou biologique. Le modèle est stable quand il n’est pas perturbé et transit entre états stationnaires quand il est sujet a des perturbations. A ce moment il fait des simulations qui reproduisent de façon satisfaisant un nombre d’observations expérimentales. La construction du modèle permit l’addiction de nouvelles relations dans les cas ou il est insuffisant. L’utilisation exhaustive du modèle a permit expliciter des aspects du métabolisme du calcium qui y ne sont pas compris – l’hyperplasie ou la formation des adénomes des parathyroïdes, les altérations de la structure des os, la participation d’outres éléments régulateurs (magnésium), ou sont insuffisamment décrites – les altérations du métabolisme des phosphates dans l’hypoparathyroidism. L’analyse de l’information des malades du Service d’Endocrinologie a permit caractériser les pathologies représentées et leurs possibles mécanismes physiopathologiques. Ces observations sont le point de départ pour les analyses futures. Sont des exemples des relations trouvées: la distribution des malades par deux groupes: ceux dans lequel la calcémie est déterminée par la PTH ou ceux dans lesquels la PTH est déterminée par la calcémie; la distribution sazonale de la concentration de la vitamine D; la corrélation négative entre la vitamine D et la PTH. On a eu la possibilité de déduire la cinétique de control de la PTH sur la synthèse du calcitriol. L’étude des niveaux circulants de PTH sur des sujets parathyroidectomisées a permit déduire leur taux de dégradation métabolique. Le modèle a permit simuler les relations Ca/PTH dans le sang, Ca/fraction éliminée par le rein, Ca/P dans le sang pour des valeurs normales ou hautes de calcium. On a fait des simulations de situations physiopathologiques (dans “malades virtuelles”): Infusions chroniques de calcium, PTH ou calcitriol; altérations des récepteurs. Ces simulations ne peuvent pas être réalisées dans les humains. Sont des exemples d’utilisation du modèle dans l’exploration des possibles mécanismes de la physiopathologie en observant des résultats quantitatifs inaccessibles à l’intuition. Le modèle a été utile pendant deux étapes des travaux: La première, dans sa construction on a choisi l’information disponible, son analyse quantitative, l’explicitation rigoureuse (analytique) des relations fonctionnelles entre les contrôleurs et les variables et sa intégration dans une structure globale. La deuxième, la simulation de situations expérimentales ou cliniques (du Service d’Endocrinologie) a obligé d’expliciter des raisonnements physiopathologiques généralement formulés utilisant l’intuition. Cette pratique a montré des comportements – action réduite des infusions de PTH (jusqu’à l’inhibition totale de leur respective sécrétion), nécessité d’augmenter la masse sécréteuse de la parathyroïde dans les insuffisants rénales, etc. La synthèse et utilisation du modèle n’ont pas besoin d’une formation avancée en mathématique et sont possibles grâce à un programme interactif qui a été conçu pour la simulation des systèmes dynamiques dans lesquels le programme se construit en anglais en utilisant la symbolique élémentaire de l’algèbre. La fonction noble de ces modèles est semblable à celles des physiques du XVII siècle: Permettre établir explications générales en fonctionnant comme un outil intellectuel pour manipuler des concepts et pour la réalisation d’expérimentes pensées en respectant certains principes de la physique (principe de la conservation) qu’établissent les frontières de la réalité.

Models and tools for value systems analysis in collaborative environments

Dissertation to obtain the degree of Doctor in Electrical and Computer Engineering, specialization of Collaborative Networks

How composite indicators of innovation can influence technology policy decision?

Based on the report for Project III of the PhD programme on Technology Assessment and prepared for the Winter School that took place at Universidade Nova de Lisboa, Caparica Campus on the 6th and 7th of December 2010.

A framework for supporting knowledge representation – an ontological based approach

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Societal embedding in high-speed train technology development: dominant perspective from a case study

The present article is based on the report for the Doctoral Conference of the PhD programme in Technology Assessment, held at FCT-UNL Campus, Monte de Caparica, June 9th, 2011. The PhD thesis has the supervision of Prof. António Moniz (FCT-UNL and ITAS-KIT), and co-supervision of Prof. Manuel Seabra Pereira and Prof. Rosário Macário (both from IST-UTL).

Technology governance in radiology: the example of magnetic resonance imaging

Based on the report for the unit “Project III” of the PhD programme on Technology Assessment in 2011. The unit was supervised by Prof. António B. Moniz (FCT-UNL).

Bridging present and future of brain-computer interfaces: an assessment of impacts

Based on the report for the “Project III” unit of the PhD programme on Technology Assessment under the supervision of Prof. António B. Moniz. This report was discussed also at the 2nd Winter School on Technology Assessment held at Universidade Nova de Lisboa, Caparica Campus, Portugal on December 2011.

Information Systems Outsourcing Adoption

Dissertação apresentada como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Estatística e Gestão de Informação

Product communication strategies: Emotional versus rational communication strategies and attitude change on children consumers

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Brain-computer interface (BCI): a methodological proposal to assess the impacts of medical applications in 2022

Based on the report for “Project IV” unit of the PhD programme on Technology Assessment (Doctoral Conference) at Universidade Nova de Lisboa (December 2011). This thesis research has the supervision of António Moniz (FCT-UNL and ITAS-KIT) and Armin Grunwald (Karlsruhe Institute of Technology-ITAS, Germany). Other members of the thesis committee are Mário Forjaz Secca (FCT-UNL) and Femke Nijboer (University of Twente, Netherlands).

Service-oriented architecture for device lifecycle support in industrial automation

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Especialidade: Robótica e Manufactura Integrada

Envelhecimento ativo, capacidade funcional e atividade física: análise de fatores que contextualizam o processo de envelhecimento e sua percepção por parte de pessoas idosas

RESUMO: O envelhecimento populacional saudável ocupa parte da agenda do processo do envelhecimento humano, retratando uma preocupação social com repercussões nas economias societárias. O processo de envelhecimento, quando abordado fora do paradigma do envelhecimento saudável, desconsidera socialmente o potencial humano das pessoas idosas, promovendo a segregação e motivando atitudes de preconceito e discriminação, além de desperdiçar a experiência, o saber, a cultura e a capacidade de participação da pessoa idosa como contributo para a sociedade a que ela está inserida. O foco central da Política Nacional de Saúde do Idoso brasileira se inscreve na promoção de um envelhecimento saudável, nomeadamente por meio da manutenção da capacidade funcional ao valorizar a autonomia, a independência física e a integridade mental da pessoa idosa. O desafio para a viabilização do processo de envelhecimento ativo e bem-sucedido consiste na maximização das capacidades, potencialidades e recursos pessoais, comunitários e políticos. Pressupõe, também, uma concepção ampliada de viver, contextualizada no contínuo da vida, capaz de externar a preocupação com a saúde e o bem-estar, integrando as pessoas em fase de envelhecimento no contexto do ciclo de vida. Diante do exposto, a presente investigação objetivou conhecer os determinantes de envelhecimento ativo e bem-sucedido, numa população em processo de envelhecimento e relacioná-los com as ―práticas/conteúdos‖ e representações / significados‖ sobre o envelhecimento, as atividades físicas e a capacidade funcional. A investigação foi estruturada em três estudos: no primeiro foi criado e testado o instrumento ―Envelhecimento ativo, capacidade funcional e atividade física‖, na cidade de Lisboa, Portugal, e posteriormente realizada sua adaptação cultural e linguística do português de Portugal para o do Brasil. No segundo foi feita uma pesquisa observacional do tipo survey, descritiva e exploratória com o objetivo de conhecer as relações esteabelecidas entre o envelhecimento bem-sucedido, ativo, a atividade física e a capacidade funcional de uma população em processo de envelhecimento; e no terceiro momento foi realizado um estudo de cariz qualitativo com o objetivo de captar as percepções e comportamentos dos entrevistados diante do fato de se sentirem ou não pessoas idosas ou envelhecidas. Foram adotados os seguintes referenciais teóricos: envelhecimento ativo, envelhecimento bem sucedido, concepção muldidimensional do processual do envelhecimento (determinantes pessoais, familiares, sociais, psicocomunicacionais, econômicos e de saúde), atividade física e capacidade funcional e abordados à luz do perfil demográfico e da experiência das realidades européias, americana e brasileira. Foram triagulados métodos e técnicas (entrevista individual gravada, mensurações e questionário). Participaram pessoas com 60 anos de idade ou mais vinculadas que frequentam dois programas públicos destinados às pessoas idosas na cidade de Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil e foram excluidas as participações de pessoas com dependência para atividades da vida diária, para as atividades instrumentais da vida diária e com alteração do nível de consciência. Amostra aleatória estratificada composta por 326 participantes na qual foram realizadas mensurações e amostra por tipicidade construída a partir da base amostral composta de 87 participantes na qual foi realizada entrevista individual gravada. Atendidos todos os requisitos éticos e legais de pesquisa envolvendo seres humanos, segundo legislação brasileira. Aplicada Análise Fatorial e selecionados 11 fatores com 31 variáveis que contemplaram os determinantes do processo de envelhecimento ativo. Realizado reajustamento da análise fatorial,por questão de coerência conceptual, sendo selecionado oito fatores nomeados de acordo com o referencial teórico adotado que resultou em 25 variáveis que abordaram a participação em atividades e acesso aos serviços de saúde; à atividade física; à convivência, interação e avaliação do contato social; à escolaridade e renda; à saúde percebida e ao voluntariado. Utilizado como marcador para a atividade aeróbia o perfil da sobrecarga da atividade física semanal em consonância com diretrizes e recomendações de atividades aeróbias de intensidade moderada para as pessoas idosas. Identificado que 60,7% dos entrevistados realizam atividade física insuficiente. Os indicadores antropométricos utilizados evidenciaram índices de sobrepeso e de obesidade tanto entre os homens quanto entre as mulheres. Houve correlação do índice de massa corporal (IMC) com as medidas efetuadas segundo as faixas etárias. A análise inferencial possibilitou relacionar os determinantes do envelhecimento ativo, as medidas antropométricas e as variáveis sociodemográficas (escolaridade e idade), sendo obtidos os seguintes destaques: 1) à medida em que a idade aumenta, diminuem os níveis de prática da atividade física, dos contatos com as pessoas para conversar (das relações de convivência), dos trabalhos de voluntariado e das relações familiares e intergeracionais; 2) foi identificado um alinhamento conceptual dos diferentes determinantes concorrentes para um envelhecimento ativo à luz da prática da atividade física com a convivência e interação com os familiares e com auto-avaliação positiva da saúde percebida e atividade física; 3) quanto maior a idade menor os anos de escolaridade; 4) a diminuição da área transversa do braço e do IMC à medida que a idade aumenta, retratou diminuição da adiposidade corporal que está associada à perda da massa magra. A categorização do discurso dos 87 entrevistados permitiu captar a percepção do processo de envelhecimento por dois critérios antagônicos: preservação da autonomia e presença da deterioração. Foi caracterizado o sistema de crenças dos participantes com 1090 emissões de crenças. Houve tendência do sistema de crenças à centralidade com 638 (58,6%) crenças retratando concepções e situações difíceis de serem modificadas por processos educacionais. Os resultados obtidos diagnosticaram e reiteraram a tendência de incremento numérico de pessoas com 60 anos de idade ou mais na cidade brasileira de Juiz de Fora. Embora o estatuto do idoso esteja alicerçado em princípios do envelhecimento saudável e ativo ficou evidenciado a necessidade de estratégias para implementá-la com vistas a impactos sociais, econômicas e de saúde na perspectiva da prática de atividade física e da preservação da capacidade funcional. Constituem contribuição da presente investigação: 1) fundamentos teóricos e informação sobre juiz-foranos com 60 anos de idade ou mais segundo dimensões social, econômica, cultural e espiritual numa concepção ampliada de saúde; 2) abordagem do envelhecimento de forma processual e integrada, multidimensional e articulada com o ciclo da vida; 3) diagnóstico do grau de autonomia dos participantes permitindo subsidiar decisões para melhorar a capacidade funcional dos mesmos; 4) processo investigativo utilizando modelos teóricos que permitiram estabelecer um diagnóstico local e contextualizar o processo de envelhecimento para os participantes e 5) sobrecarga semanal de atividade física e os indicadores antropométricos dos participantes a ponto de subsidiar parâmetros de indicação terapêutica para manutenção da capacidade funcional.-------- ABSTRACT: The populational healthy aging holds part of the process of the human aging agenda, portraying a social concern with the repercussion in societary economies. The aging process when addressed out of the healthy aging paradigm socially disregard the human potential of the elderly, promoting segregation and motivating acts of prejudice and discrimination, in addition to the waste of experience, knowledge, culture and the participatory capacity of an older person in contributting to the society they are a part of. The Brazilian National Health Policy for the Elderly has its main focus in promoting the healthy aging, namely through the maintenance of the functional capacity by valuing the autonomy, physical independence and the mental integrity of the elderly person. The challenge of enabling the process of a successful and active aging lays in maximazing the capabilities, potencialities and personal, communitary and political resources. It infers additionaly a broad view of living, contextualized in the continuum of life, able to express concern with health and well-being, integrating the people in aging phase to the context of the life cycle. Hence, this research aimed to learn the determinants of active and successful aging in a population in aging process and relate them with the "practices/contents" and "representations/meanings" about aging, the physical activities and functional capacity. The investigation was structured in three studies: in the first it was developed and tested the instrument "Active Aging, Functional Capacity and Physical Activity" in the city of Lisboa, Portugal, and afterwards it was culturally and linguistically adapted from Portugal Portuguese to Brazilian Portuguese. The second study was an observational research with survey, descriptive and exploratory methods which aimed to learn the relations established between the successful aging, active aging, the physical activity and the functional capacity of a population in aging process; and the third comprised a qualitative study with the objective to collect the understanding and behavior of the interviewees based on the fact of either they saw themselves as elder or aged person or not. As theoretical framework were explored: active aging, successful aging, multidimensional concept of aging process (personal, familial, social, psycho-communicational, economic determinants), physical activity and functional capacity and explored based in demographic profile and in the European, American a Brazilian realities. Performed triangulation of methods and tecniques (recorded individual interviews, measurements and questionnaires). Participants were aged 60 or older included in two public services for the elderly population in the city of Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil and were excluded persons with dependency in both daily activities and instrumental daily activities and the persons with altered level of conciousness. Stratified ramdon sample of 326 participants in which were performed the measurements and typicality sample constructed from the sample basis of 87 participants whereupon the recorded individual interview was performed. Conforming to all the ethical and legal requirements of research with human beings according to the Brazilian legislation. Applied Factor Analysis and selected 11 factors and 31 variables that convey the determinants of the active aging process. Executed reajustment of factor analysis, for conceptual coherence, being selected eight factors named accordingly to the theoretical framework that resulted in 25 variables which approached the participation in activities and access to health care services; to physical activity; to coexistence, interaction and evaluation of social contact; to scholarity and income; to perceived health and volunteering. Used as marker to aerobic activity the profile of weekly physical activity overload in accordance with guidelines and reccomendations for moderate-intensity aerobic activities for older people. Identified that 60,7% of interviewees practice enough physical activity. Anthropometric markers evidence overweight and obesity levels both within men and women. There was correlation between body mass index (BMI) and measures carried out according to age ranges. The inferential analysis allowed relating the active aging determinants, the anthropometric measurements and sociodemographic variables (scholarity and age), obtaining the following highlights: 1) to the extent that age increases, lowers the levels of physical activity practice, of contact with people to talk to (social relationships), of volunteering work and familial and intergenerational relationships; 2) it was identified a conceptual alignment of diferent determinants concurrent to an active aging in light of the physical activity practice with the relationship and interaction of family and with positive self-assessment of perceived health and physical activity; 3) the older the person, lower are scholarity levels; 4) the decrease of the cross-sectional area of the arm and BMI as the age increases portrayed decreased adiposity of the body that is associated with loss of lean body mass. The categorization of the speech of 87 interviewees allowed to collect the understanding of the aging process by two opposite criteria: preservation of autonomy and existance of decline. It marked the belief system of participants with 1090 beliefs expressed. With tendency of the belief system to centrality with 638(58,6%) beliefs showing concepts and dificult situations to be changed through educational processes. The results diagnosed and reiterated the tendency of increase in the number of people aged 60 or older in the Brazilian city of Juiz de Fora. Although the elderly statute is built upon principles of healthy and active aging it was evident the need of strategies to implement it aiming at social, economic and health impacts in the perspective of physical education and preservation of the functional capacity. Constitute contributions of this study: 1) theoretical fundaments and data about Juiz de Fora citizens aged 60 or more according to social, economic, cultural and spiritual dimensions in a broad concept of health; 2) approach of aging in a procedural and integrative, multidimensional manner, articulated with the life cycle; 3) diagnosis of degree of autonomy of participants enabling decisions on how to improve their functional capacities; 4) investigative process using theoretical models which permit to stablish a local diagnosis and contextualize the aging process of participants and 5) weekly overload of physical activity and anthropometric indexes of participants as to subsidize parameters to therapeutic indication to the maintainence of functional capacity.

Strategy definition of a new business opportunity in mobile-casual gaming: Partnership between Nmusic and Rovio Entertainment Ltd.

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Management from the NOVA – School of Business and Economics

Learning Activities with Semantic. Hypermedia in Higher Education

The increasing use of information and communication technologies (ICT) in diverse professional and personal contexts calls for new knowledge, and a set of abilities, competences and attitudes, for an active and participative citizenship. In this context it is acknowledged that universities have an important role innovating in the educational use of digital media to promote an inclusive digital literacy. The educational potential of digital technologies and resources has been recognized by both researchers and practitioners. Multiple pedagogical models and research approaches have already contributed to put in evidence the importance of adapting instructional and learning practices and processes to concrete contexts and educational goals. Still, academic and scientific communities believe further investments in ICT research is needed in higher education. This study focuses on educational models that may contribute to support digital technology uses, where these can have cognitive and educational relevance when compared to analogical technologies. A teaching and learning model, centered in the active role of the students in the exploration, production, presentation and discussion of interactive multimedia materials, was developed and applied using the internet and exploring emergent semantic hypermedia formats. The research approach focused on the definition of design principles for developing class activities that were applied in three different iterations in undergraduate courses from two institutions, namely the University of Texas at Austin, USA and the University of Lisbon, Portugal. The analysis of this study made possible to evaluate the potential and efficacy of the model proposed and the authoring tool chosen in the support of metacognitive skills and attitudes related to information structuring and management, storytelling and communication, using computers and the internet.