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Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Química,especialidade de Química-Física, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

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Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Efeito da exposição às temperaturas extremas na população portuguesa - um contributo da epidemiologia

Backgroud: O International Panel on Climate Change prevê que o aumento da temperatura média global, até ao ano de 2100, varie entre 1,4 e 5,8ºC desconhecendo-se a evolução da adaptação da população a esta subida da temperatura. Em Portugal morre-se mais no Inverno que no Verão. Mas existem evidências de repercussões na mortalidade atribuíveis ao calor extremo. Este estudo procura conhecer os grupos etários e/ou populacionais que parecem revelar vulnerabilidade acrescida à exposição a temperaturas extremas e identificar indicadores de saúde apropriados para revelar esses mesmos efeitos. Métodos: Foram analisados dados de internamentos hospitalar e mortalidade por doenças cardiovasculares, respiratórias, renais, efeitos directos do frio e do calor, na população com 75 e mais anos de idade, nos distritos de Beja, Bragança e Faro, nos meses de Janeiro e Junho. Para os dados de morbilidade o período de análise foi 2002 a 2005 e para os de mortalidade de 2002 a 2004. Os dados meteorológicos analisados corresponderam aos valores da temperatura máxima e percentis da temperatura máxima, nos meses de Janeiro (P10) e Junho (P90). Os excessos de internamentos hospitalares, definidos como os dias em que ocorreram internamentos acima do valor da média mais 2 desvio padrão, foram relacionados com a distribuição das temperaturas extremas (frias abaixo do P10, quentes acima do P90.Os dias com óbitos acima do valor da média foram relacionados com a distribuição das temperaturas extremas (frias abaixo do P10, quentes acima do P90). Os indicadores propostos foram baseados em Odds Ratios e intervalos de confiança que sugeriam as estimativas mais precisas. Resultados: O grupo que revelou maior vulnerabilidade às temperaturas extremas foi o grupo dos 75 e mais anos, com doenças cardiovasculares quando exposto a temperaturas extremas, nos 3 distritos observados.O nº de dias de excesso de óbitos por doenças cardiovasculares relacionados com temperaturas extremas foi o mais elevado comparado com as restantes causas de morte. O grupo etário dos 75 e mais anos com de doenças respiratórias também é vulnerável, às temperaturas extremas frias, nos 3 distritos. Verificaram-se dias de excessos de internamentos hospitalares e óbitos por esta causa de morte, relacionados com a exposição às temperaturas extremas frias. Em Junho, não se verificou excesso de mortalidade associado à exposição a temperaturas extremas por esta causa, em qualquer dos distritos analisados. Apenas se verificou a associação entre os dias de ocorrência de internamentos hospitalares por doenças renais e o calor extremo, em Bragança. Conclusões: Foram encontradas associações estatísticas significativas entre dias de excesso de ocorrência de internamentos hospitalares ou óbitos por causa e exposição a temperaturas extremas frias e quentes possibilitando a identificação de um conjunto de indicadores de saúde ambiental apropriados para monitorizar a evolução dos padrões de morbilidade, mortalidade e susceptibilidade das populações ao longo do tempo.-------------------- Backgroud: International Panel on Climate Change estimates that the rise of mean global temperature varies between 1,4 e 5,8ºC until 2100, with unknowing evolution adaptation of populations. In Portugal we die more in Winter than in Summer time. But there are several evidences of mortality attributable to extreme eat. The proposal of this study is to know the age and/or populations groups that reveal more vulnerability to exposure to extreme temperature and identifying proper health indicators to reveal those effects. Methods: Data from hospital admissions and mortality caused by cardiovascular, respiratory, renal diseases and direct effects from direct exposure to extreme cold and heat, in population with 75 and more years, in Beja, Bragança and Faro districts, during January and June, were analysed. Analysis period for morbidity data was from 2002 to 2005 and form mortality was 2002 to 2004. Meteorological data analysed were maximum temperature and percentile of maximum temperature, from January (P10) and June (P90. Relationship between excess of hospital admission, defined as the days that occurred hospital admissions above mean value more 2 standards desviation and distribution of extreme temperatures were established (cold under P10 and heat above P90. Proposal indicators were based on Odds Ratios and confidence intervals, suggesting the most precises estimatives. Results: The most vulnerable group to extreme temperature were people with 75 or more years older with cardiovascular diseases, observed in the 3 districts. Number of days caused by excess cardiovascular mortality and extreme temperature were the most number of days between the other causes. The group with 75 or more years old with respiratory diseases is vulnerable too, especially to cold extreme temperature, in all the 3 districts. There were excess of days of hospital admissions and days with deaths, for this cause relating to extreme cold temperature. In June, does not funded excess of mortality associated to extreme temperature by this cause in any district of the in observation. Just was found relationship between days of hospital admissions caused by renal diseases in Bragança in days with extreme heat. Conclusions: Were found statistically significant associations between days of excess of hospital admissions or deaths and exposure to extreme cold and heat temperatures giving the possibility of identifying a core of environmental indicators proper to monitoring patterns and trends evolutions on morbidity, mortality and susceptibly of populations for a long time.

Estudo e viabilidade técnico-económica de sistemas autónomos

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Catástrofes naturais em saúde pública : impactos e planos de emergência : caso de estudo : São Miguel-Açores

RESUMO - Nos últimos anos, as catástrofes naturais têm sido a causa frequente de problemas de Saúde Pública; além disso representam um sério obstáculo ao desenvolvimento das comunidades atingidas, na medida em que consomem ponderáveis recursos para a mitigação dos danos sofridos. Pode-se dizer que não existe nenhum país que não esteja exposto ao risco de catástrofes naturais, tais como Sismos, Tsunamis, Erupções Vulcânicas, Movimentos de Vertentes, Ciclones Tropicais, Ondas de Frio e de Calor, Secas e Inundações, e como tal, este é um problema global emergente. Como, actualmente, é impossível prever e controlar a ocorrência destes fenómenos, as acções humanas têm de ser direccionadas para a implementação de soluções que possam mitigar e/ou prevenir o seu impacto na sociedade. A integração do lugar, do espaço e do tempo na Saúde Pública, como componentes de investigação relativas aos problemas da população, são uma ferramenta metodológica importante no auxílio do planeamento, monitorização e avaliação das acções em saúde. O que está em causa neste estudo é o pensar, o preparar e o adaptar os nossos territórios e populações a cenários de crise que podem aparecer sem aviso prévio. Este trabalho é, sobretudo, uma forma de pensar e planear o futuro numa lógica de adaptação e valorização do território, construindo referenciais de suporte à acção. Assim, a finalidade deste estudo é contribuir para melhorar/aperfeiçoar a resposta perante novas situações de catástrofe natural, através da percepção e caracterização de situações anteriores de catástrofes naturais a que a Ilha de São Miguel, nos Açores, esteve sujeita nos últimos vinte e seis anos, através da construção e análise de cartas de localização de risco, caracterização da população em risco e da avaliação dos respectivos Planos de Emergência. ---------------------- ABSTRACT - In the last years, the natural disasters have been the frequent cause of Public Health problems and additionally they represent a serious obstacle to the development of the communities affected, in so far as they consume ponderable resources to the mitigation of the damages. It is possible to be said that there is not any country that is not exposed to the risk of natural disasters such as earthquakes, tsunamis, volcanic eruptions, landslides, tropical cyclones, waves of heat and coldness, droughts and floods, and as such, this is an emerging global problem. As it is now impossible to predict and control the occurrence of these phenomena, human actions must be directed to implement solutions that can mitigate and / or prevent their impact on society. The integration of place, space and time on Public Health, as part of research on problems of the population, are an important methodological tool to aid planning, monitoring and evaluation of activities in health. The main issue in this study is to think, prepare and adapt our territories and populations to crisis scenarios that may occur without notice. This work is mainly a way of thinking and planning ahead in a logic of adapting and improving the area, building frameworks to support the action. Thus, the purpose of this study is to contribute to improve / optimize the answer for new natural disaster situations, through the perception and characterization of previous situations of natural catastrophes that the Island of São Miguel, in the Azores, has been subject in the last twenty six years, through the construction and analysis of risk maps, characterization of the population in risk and of the evaluation of the respective Plans of Emergence.

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The role of ribonuclease R in bacterial adaptation to cold shock

RESUMO:Os microrganismos reagem à súbita descida de temperatura através de uma resposta adaptativa específica que assegura a sua sobrevivência em condições desfavoráveis. Esta adaptação inclui alterações na composição da membrana, na maquinaria de tradução e transcrição. A resposta ao choque térmico pelo frio induz uma repressão da transcrição. No entanto, a descida de temperatura induz a produção de um grupo de proteínas específicas que ajudam a ajustar/re-ajustar o metabolismo celular às novas condições ambientais. Em E. coli o processo de adaptação demora apenas quatro horas, no qual um grupo de proteínas específicas são induzidas. Depois desde período recomeça lentamente a produção de proteínas.A ribonuclease R, uma das proteínas induzidas durante o choque térmico pelo frio, é uma das principais ribonucleases em E. coli envolvidas na degradação do RNA. É uma exoribonuclease que degrada RNA de cadeia dupla, possui funções importantes na maturação e “turnover” do RNA, libertação de ribossomas e controlo de qualidade de proteínas e RNAs. O nível celular desta enzima aumenta até dez vezes após exposição ao frio e estabiliza em células na fase estacionária. A capacidade de degradar RNA de dupla cadeia é importante a baixas temperaturas quando as estruturas de RNA estão mais estáveis. No entanto, este mecanismo é desconhecido. Embora a resposta específica ao “cold shock” tenha sido descoberta há mais de duas décadas e o número de proteínas envolvidas sugerirem que esta adaptação é rápida e simples, continuamos longe de compreender este processo. No nosso trabalho pretendemos descobrir proteínas que interactuem com a RNase R em condições ambientais diferentes através do método “TAP-tag” e espectrometria de massa. A informação obtida pode ser utilizada para deduzir algumas das novas funções da RNase R durante a adaptação bacteriana ao frio e durante a fase estacionária. Mais importante ainda, RNase R poderá ser recrutada para um complexo de proteínas de elevado peso molecular durante o “cold-shock”.------------ABSTRACT:Microorganisms react to the rapid temperature downshift with a specific adaptative response that ensures their survival in unfavorable conditions. Adaptation includes changes in membrane composition, in translation and transcription machinery. Cold shock response leads to overall repression of translation. However, temperature downshift induces production of a set of specific proteins that help to tune cell metabolism and readjust it to the new environmental conditions. For Escherichia coli the adaptation process takes only about four hours with a relatively small set of specifically induced proteins involved. After this time, protein production resumes, although at a slower rate. One of the cold inducible proteins is RNase R, one of the main E. coli ribonucleases involved in RNA degradation. RNase R is an exoribonuclease that digest double stranded RNA, serves important functions in RNA maturation and turnover, release of stalled ribosomes by trans-translation, and RNA and protein quality control. The level of this enzyme increases about ten-fold after cold induction, and it is also stabilised in cells growing in stationary phase. The RNase R ability to digest structured RNA is important at low temperatures where RNA structures are stabilized but the exact role of this mechanism remains unclear. Although specific bacterial cold shock response was discovered over two decades ago and the number of proteins involved suggests that this adaptation is fast and simple, we are still far from understanding this process. In our work we aimed to discover the proteins interacting with RNase R in different environmental conditions using TAP tag method and mass spectrometry analysis. The information obtained can be used to deduce some of the new functions of RNase R during adaptation of bacteria to cold and in stationary growth phase. Most importantly RNase R can be recruited into a high molecular mass complex of protein in cold shock.