Relatório de Estágio do Mestrado em Ensino de Física e Química do 3.º ciclo do Ensino Básico e Secundário

O presente relatório tem como principal objetivo descrever as atividades desenvolvidas durante o Estágio Pedagógico realizado no âmbito da unidade curricular Prática Profissional do Mestrado Ensino da Física e da Química no 3.° Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário, da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Este relatório encontra-se organizado em 2 partes principais. A primeira onde se descreve o estágio pedagógico e a segunda onde se apresenta o projeto de investigação. O estágio compreendeu a realização e acompanhamento de atividades letivas e não letivas em concordância com o horário do professor Carlos Cunha, professor orientador do estágio, e ainda a realização de formação contínua, através de visitas de estudo. A componente letiva contemplou a observação de aulas lecionadas pelo professor orientador e o co-ensino nas disciplinas de Ciências Físico-Químicas do ensino básico (9.º anos) e de Física do ensino secundário (12.º ano). O trabalho de Investigação Educacional procurou responder à seguinte questão de investigação: Será que aplicando uma diferente metodologia pedagógica existe mais interesse por parte dos alunos sobre a disciplina de Ciências Físico Químicas? A questão de investigação surgiu da circunstância de ter assistido a uma conferência proferida pelo Professor Kakalios na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova. Este trabalho tem como objetivo principal dar a conhecer o que foi realizado durante um ano de estágio pedagógico nas áreas a que me propus, assim como a forma de me apresentar como professora.

Análise da relação entre intensidade da actividade física realiada com a sensação subjectiva de esforço na população com idade igual ou superior a 75 anos

RESUMO: Objectivo: O objectivo geral do estudo é analisar a relação entre intensidade da actividade física (AF) realizada pela população idosa com 75 anos ou mais, com a respectiva sensação subjectiva de esforço (SSE). Introdução: Em Portugal, e de acordo o Instituto Nacional de Estatística, em 2011 cerca de 19% da população tem mais de 65 anos. Em 2050, as estimativas apontam que esta percentagem seja de 25%, ou seja, um quarto do país. O envelhecimento propicía um declínio físico e funcional, e para o retardar estão recomendados 150 minutos por semana de AF moderada. A forma como tem sido avaliada a AF tem por base um pressuposto de comparação com valores de gasto energético de uma população com uma média de 40 anos. É fundamental a realização de estudos que analisem a associação entre o nível de intensidade de AF com a SSE, para aferir se esta comparação é transponível para esta faixa etária. Metodologia: Trata-se de um estudo observacional analítico transversal, com uma amostra constituída por 39 participantes, com uma mediana 77,0 anos de idade (percentil 25: 76,0; percentil 75: 80,0), sendo a mínima 75 e a máxima 86 anos. As variáveis são a SSE e a intensidade de cada actividade realizada. O protocolo de avaliação foi constituído pelo questionário de caracterização sóciodemográfica, Diário de AF e a Escala de Borg RPE 6-20. Resultados: Existe uma associação negativa significativa entre a idade e o gasto energético total (rs = -0,365, p=0,022) e uma associação negativa, moderada e significativa entre a idade e a SSE reportada média (rs = -0,521, p=0,001) e máxima (rs = -0,465, p=0,003). Observou-se uma associação positiva e significativa entre a SSE máxima diária e o tempo total dedicado a actividades físicas (r=0,367 e p=0,022) e o gasto energético total (r=0,569, p<0,001). Verificou-se igualmente que quanto maior o gasto energético total diário, maior a média da SSE (r=0,411; p=0,009). Existe uma concordância moderada e significativa (Kappa=0,475; p<0,001) entre a sensação reportada pelo participante e a classificação atribuída em cada actividade pelo Compêndio de Actividades Físicas (Ainsworth et al, 1993). No entanto, com uma tendência para a subestimação dos MET’s atribuídos a cada actividade Conclusão: Os resultados do estudo sugerem que existe uma associação positiva e significativa entre intensidade da AF realizada e a SSE, aquando da realização da mesma actividade. Apesar desta associação ser moderada, este estudo sugere que a classificação que o Compêndio utiliza não é directamente aplicável à população idosa com 75 anos ou mais.-------------ABSTRACT: Purpose: The overall objective of the study is to analyze the relationship between intensity of physical activity performed by the elderly population with 75 years or more with their subjective feeling of effort. Background: In Portugal, according with data from Instituto Português de Estatística, in 2011 aproximately 19% of the population has more than 65 years old. In 2050, estimates suggest that this percentage will be 25%, which means a quarter of the country. The way in which physical activity has been evaluated is based on a comparing assumption with values of energy expenditure in a population with an average of 40 years. It is critical to conduct studies to examine the association between the level of intensity of physical activity with the subjective feeling of effort, to assess whether this comparison is applied to this age group. Methods: This is a cross sectional observational study with a sample of 39 participants, with a median age of 77.0 years (25th percentile: 76.0; 75th percentile: 80.0), with the minimum age 75 years and maximum age 86 years. The variables are the subjective feeling of physical effort and intensity of each activity. It was applied one protocol evaluation consisting of a questionnaire of sociodemographic characteristics, A journal of physical activities and Borg RPE 6-20 scale. Results: There is a significant negative association between age and total energy expenditure (rs = -0.365, p = 0.022) and a negative, moderate and significant association between age and average (rs = -0.521, p = 0.001) and maximum subjective feeling of exertion reported (rs = -0.465, p = 0.003). There was a significant positive association between the subjective feeling of daily maximum effort and total time spent on physical activity (r = 0.367 and p = 0.022) and total energy expenditure (r = 0.569, p <0.001). It was also found that the higher the total daily energy expenditure, the higher the average of the subjective sense of effort (r = 0.411, p = 0.009). There is a moderate and significant correlation (kappa = 0.475, p <0.001) between the sensation reported by the participant and the rank assigned to each activity by Compendium of Physical Activities (Ainsworth et al, 1993). However, there is a tendency to over-estimate the subjective feeling of effort, or underestimation of METs assigned to each activity Conclusion: Study results suggest a positive and significant association between the level of intensity of physical activity and the subjective feeling of exertion, within the same activity. Even though this association is moderated, this study suggests that the Compendium of Physical Activities rating doesn’t suit for individuals with 75 years old or more.

Modelação física da interacção onda-estrutura em fundo arenoso

Nesta dissertação estudou-se, em modelo físico reduzido, a interacção da agitação marítima com uma estrutura marítima submersa, composta por blocos, assente em solo arenoso e assente em enrocamento. A estrutura, no protótipo, é composta por três módulos destacados e submersos, constituídas por blocos, situados na Praia de Santa Maria del Mar em Cadiz, Espanha, para assegurar a protecção costeira contra a erosão. No entanto, esta função não foi cumprida já que os blocos começaram a assentar e afundar-se no solo logo após a sua colocação. Com o objectivo de avaliar a estabilidade dos blocos submersos e a alteração do perfil do fundo em torno da estrutura submersa, para diferentes condições de agitação, para dois níveis de maré (baixa-mar e preia-mar) e com a estrutura assente em dois materiais diferentes, realizaram-se ensaios em modelo físico reduzido num tanque de ondas do Departamento de Hidráulica e Ambiente do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Iniciou-se a modelação física do caso de estudo considerando as escalas necessárias a aplicar ao modelo, no que respeita às dimensões da estrutura modular, ao material sedimentar e sua granulometria, aos níveis de maré e condições de agitação a ensaiar. Definidos os parâmetros mencionados, procedeu-se à construção do modelo e à realização dos ensaios, onde se quantificaram a alteração do fundo e o deslocamento dos blocos através do levantamento de cotas após o ensaio de cada condição de agitação. Os levantamentos efectuados foram realizados por dois métodos diferentes, com recurso a um hidrómetro e através de fotogrametria, de forma a testar a aplicabilidade deste último método em situações de fundo móvel. Através dos resultados obtidos pelos levantamentos, verificou-se que a condição de agitação correspondente a um clima de tempestade foi a que mais influenciou o comportamento dos blocos, que afundaram cerca de 0,6 m (à escala do protótipo). Relativamente às alterações do fundo, ao longo dos ensaios verificou-se um fenómeno de erosão inicial a sotamar da estrutura até o fundo atingir o seu equilíbrio na presença da estrutura submersa sujeita a condições de agitação energéticas, havendo posteriormente ligeiras deposições. Como expectável, em termos de maré, as diferenças de variações de cota do fundo foram mais perceptíveis em baixa-mar do que em preia-mar, já que com um nível de maré superior a estrutura interfere menos com a agitação marítima e consequentemente com o fundo. Relativamente ao material de fundo, a colocação de gravilha em vez de areia, sob a estrutura e a sotamar desta, limita consideravelmente quer as alterações registadas no fundo quer os assentamentos da estrutura.

Envelhecimento ativo : qualidade de vida relacionada com a saúde em idosos praticantes de atividade física : Gigong

RESUMO - Racional : A proporção da população nacional de idosos regista uma tendência crescente e as suas consequências a nível humano, social e económico são preocupantes para os gestores dos serviços de saúde. O Qigong, componente da Medicina Tradicional Chinesa, compreende a realização de movimentos suaves, controlo da respiração e meditação. Objetivos e hipóteses: No âmbito da prática de atividade física enquanto estratégia de um envelhecimento ativo, investigou-se a hipótese do Qigong contribuir para a melhoria da Qualidade de Vida Relacionada com a Saúde dos idosos participantes nesta investigação. Pretendeu-se igualmente investigar a contribuição do Qigong na redução das Frequências Respiratória e Cardíaca. Métodos: Tratou-se de um estudo quasi-experimental, antes e depois da prática de Qigong, caraterizando-se os idosos, avaliando-se a Qualidade de Vida Relacionada com a Saúde através do Questionário SF-12v2 e as Frequências Respiratória e Cardíaca, antes e depois das sessões de Qigong. Resultados: Observou-se uma adesão ao programa de 46%, constatando-se uma tendência global para a melhoria da Qualidade de Vida Relacionada com a Saúde após a prática de Qigong, com diferença estatisticamente significativa na dimensão Função Social do questionário (p = 0,046) e na redução da Frequência Respiratória (p = 0,031). Nas dimensões Desempenho Emocional e Medida Sumário Mental, observou-se um nível de tendência sugestivo de efeito (p <0,10). Foram demonstrados benefícios sentidos por parte dos idosos, decorrentes da prática de Qigong. Conclusão: O Qigong demonstrou efetividade na melhoria da qualidade de vida social e redução da Frequência Respiratória, sugerindo melhoria ao nível mental e emocional dos idosos.

Otimização de esquemas terapêuticos do carcinoma da próstata envolvendo braquiterapia de baixa taxa de dose e radioterapia externa : abordagens física e radiobiológica

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo a determinação de esquemas de tratamento alternativos para o carcinoma da próstata com radioterapia externa (EBRT) e braquiterapia de baixa taxa de dose (LDRBT) com implantes permanentes de Iodo-125, biologicamente equivalentes aos convencionalmente usados na prática clínica, com recurso a modelos teóricos e a métodos de Monte Carlo (MC). Os conceitos de dose biológica efetiva (BED) e de dose uniforme equivalente (EUD) foram utilizados, com o modelo linear-quadrático (LQ), para a determinação de regimes de tratamento equivalentes. Numa primeira abordagem, utilizou-se a BED para determinar: 1) esquemas hipofracionados de EBRT mantendo as complicações retais tardias de regimes convencionais com doses totais de 75,6 Gy, 77,4 Gy, 79,2 Gy e 81,0 Gy; e 2) a relação entre as doses totais de EBRT e LDRBT de modo a manter a BED do regime convencional de 45 Gy de EBRT e 110 Gy de LDRBT. Numa segunda abordagem, recorreu-se ao código de MC MCNPX para a simulação de distribuições de dose de EBRT e LDRBT em dois fantomas de voxel segmentados a partir das imagens de tomografia computorizada de pacientes com carcinoma da próstata. Os resultados das simulações de EBRT e LDRBT foram somados e determinada uma EUD total de forma a obterem-se: 1) esquemas equivalentes ao tratamento convencional de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT em combinação com 110 Gy de LDRBT; e 2) esquemas equivalentes a EUD na próstata de 67 Gy, 72 Gy, 80 Gy, 90 Gy, 100 Gy e 110 Gy. Em todos os resultados nota-se um ganho terapêutico teórico na utilização de esquemas hipofracionados de EBRT. Para uma BED no reto equivalente ao esquema convencional, tem-se um aumento de 2% na BED da próstata com menos 5 frações. Este incremento dá-se de forma cada vez mais visível à medida que se reduz o número de frações, sendo da ordem dos 10-11% com menos 20 frações e dos 35-45% com menos 40 frações. Considerando os resultados das simulações de EBRT, obteve-se uma EUD média de 107 Gy para a próstata e de 42 Gy para o reto, com o esquema convencional de 110 Gy de LDRBT, seguidos de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT. Em termos de probabilidade de controlo tumoral (igual EUD), é equivalente a este tratamento a administração de EBRT em 66 frações de 1,8 Gy, 56 de 2 Gy, 40 de 2,5 Gy, 31 de 3 Gy, 20 de 4 Gy ou 13 de 5 Gy. Relativamente à administração de 66 frações de 1,8 Gy, a EUD generalizada no reto reduz em 6% com o recurso a frações de 2,5 Gy e em 10% com frações de 4 Gy. Determinou-se uma BED total de 162 Gy para a administração de 25 frações de 1,8 Gy de EBRT em combinação com 110 Gy de LDRBT. Variando-se a dose total de LDRBT (TDLDRBT) em função da dose total de EBRT (TDEBRT), de modo a garantir uma BED de 162 Gy, obteve-se a seguinte relação:.......... Os resultados das simulações mostram que a EUD no reto diminui com o aumento da dose total de LDRBT para dose por fração de EBRT (dEBRT) inferiores a 2, Gy e aumenta para dEBRT a partir dos 3 Gy. Para quantidades de TDLDRBT mais baixas (<50 Gy), o reto beneficia de frações maiores de EBRT. À medida que se aumenta a TDLDRBT, a EUD generalizada no reto torna-se menos dependente da dEBRT. Este trabalho mostra que é possível a utilização de diferentes regimes de tratamento para o carcinoma da próstata com radioterapia que possibilitem um ganho terapêutico, quer seja administrando uma maior dose biológica com efeitos tardios constantes, quer mantendo a dose no tumor e diminuindo a toxicidade retal. A utilização com precaução de esquemas hipofracionados de EBRT, para além do benefício terapêutico, pode trazer vantagens ao nível da conveniência para o paciente e economia de custos. Os resultados das simulações deste estudo e conversão para doses de efeito biológico para o tratamento do carcinoma da próstata apresentam linhas de orientação teórica de interesse para novos ensaios clínicos. --------------------------------------------------ABSTRACT: The purpose of this work was to determine alternative radiotherapy regimens for the treatment of prostate cancer using external beam radiotherapy (EBRT) and low dose-rate brachytherapy (LDRBT) with Iodine-125 permanent implants which are biologically equivalent to conventional clinical treatments, by the use of theoretical models and Monte Carlo techniques. The concepts of biological effective dose (BED) and equivalent uniform dose (EUD), together with the linear-quadratic model (LQ), were used for determining equivalent treatment regimens. In a first approach, the BED concept was used to determine: 1) hypofractionated schemes of EBRT maintaining late rectal complications as with the conventional regimens with total doses of 75.6 Gy, 77.4 Gy, 79.2 Gy and 81.0 Gy; and 2) the relationship between total doses of EBRT and LDRBT in order to keep the BED of the conventional treatment of 45 Gy of EBRT and 110 Gy of LDRBT. In a second approach, the MC code MCNPX was used for simulating dose distributions of EBRT and LDRBT in two voxel phantoms segmented from the computed tomography of patients with prostate cancer. The results of the simulations of EBRT and LDRBT were added up and given an overall EUD in order to obtain: 1) equivalent to conventional treatment regimens of 25 fraction of 1.8 Gy of EBRT in combination with 110Gy of LDRBT; and 2) equivalent schemes of EUD of 67 Gy, 72 Gy, 80 Gy, 90 Gy, 100 Gy, and 110Gy to the prostate. In all the results it is noted a therapeutic gain using hypofractionated EBRT schemes. For a rectal BED equivalent to the conventional regimen, an increment of 2% in the prostate BED was achieved with less 5 fractions. This increase is visibly higher as the number of fractions decrease, amounting 10-11% with less 20 fractions and 35-45% with less 20 fractions. Considering the results of the EBRT simulations an average EUD of 107 Gy was achieved for the prostate and of 42 Gy for the rectum with the conventional scheme of 110 Gy of LDRBT followed by 25 fractions of 1.8 Gy of EBRT. In terms of tumor control probability (same EUD) it is equivalent to this treatment, for example, delivering the EBRT in 66 fractions of 1.8 Gy, 56 fractions of 2 Gy, 40 fractions of 2.5 Gy, 31 fractions of 3 Gy, 20 fractions of 4 Gy or 13 fractions of 5 Gy. Regarding the use of 66 fractions of 1.8 Gy, the rectum EUD is reduced to 6% with 2.5 Gy per fraction and to 10% with 4 Gy. A total BED of 162 Gy was achieved for the delivery of 25 fractions of 1.8 Gy of EBRT in combination with 110 Gy of LDRBT. By varying the total dose of LDRBT (TDLDRBT) with the total dose of EBRT (TDEBRT) so as to ensure a BED of 162 Gy, the following relationship was obtained: ....... The simulation results show that the rectum EUD decreases with the increase of the TDLDRBT, for EBRT dose per fracion (dEBRT) less than 2.5 Gy and increases for dEBRT above 3 Gy. For lower amounts of TDLDRBT (< 50Gy), the rectum benefits of larger EBRT fractions. As the TDLDRBT increases, the rectum gEUD becomes less dependent on the dEBRT. The use of different regimens which enable a therapeutic gain, whether deivering a higher dose with the same late biological effects or maintaining the dose to the tumor and reducing rectal toxicity is possible. The use with precaution of hypofractionated regimens, in addition to the therapeutic benefit, can bring advantages in terms of convenience for the patient and cost savings. The simulation results of this study together with the biological dose conversion for the treatment of prostate cancer serve as guidelines of interest for new clinical trials.