New Shop Floor Control Approaches for Virtual Enterprises

The virtual enterprise paradigm seems a fit response to face market instability and the volatile nature of business opportunities increasing enterprise’s interest in similar forms of networked organisations. The dynamic environment of a virtual enterprise requires that partners in the consortium own reconfigurable shop floors. This paper presents new approaches to shop floor control that meet the requirements of the new industrial paradigms and argues on work re-organization at shop floor level.

Dpws middleware to support agent-based manufacturing control and simulation

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Model driven development implementation of a control systems user interfaces specification tool

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Orchestration of heterogeneous middleware services and its application to a comand and control platform

MSC Dissertation in Computer Engineering

Política(s) de saúde no trabalho : um inquérito sociológico às empresas portuguesas

Resumo Política(s) de saúde no trabalho: um inquérito sociológico às empresas portuguesas A literatura portuguesa sobre políticas, programas e actividades de Segurança, Higiene e Saúde no Trabalho (abreviadamente, SH&ST) é ainda escassa. Com este projecto de investigação pretende-se (i) colmatar essa lacuna, (ii) melhorar o conhecimento dos sistemas de gestão da saúde e segurança no trabalho e (iii) contribuir para a protecção e a promoção da saúde dos trabalhadores. Foi construída uma tipologia com cinco grupos principais de políticas, programas e actividades: A (Higiene & Segurança no Trabalho / Melhoria do ambiente físico de trabalho); B (Avaliação de saúde / Vigilância médica / Prestação de cuidados de saúde); C (Prevenção de comportamentos de risco/ Promoção de estilos de vida saudáveis); D (Intervenções a nível organizacional / Melhoria do ambiente psicossocial de trabalho); E (Actividades e programas sociais e de bem-estar). Havia uma lista de mais de 60 actividades possíveis, correspondendo a um índice de realização de 100%. Foi concebido e desenhado, para ser auto-administrado, um questionário sobre Política de Saúde no Local de Trabalho. Foram efectuados dois mailings, e um follow-up telefónico. O trabalho de campo decorreu entre a primavera de 1997 e o verão de 1998. A amostra (n=259) é considerada representativa das duas mil maiores empresas do país. Uma em cada quatro é uma multinacional. A taxa de sindicalização rondava os 30% da população trabalhadora, mas apenas 16% dos respondentes assinalou a existência de representantes dos trabalhadores eleitos para a SH&ST. A hipótese de investigação principal era a de que as empresas com um sistema integrado de gestão da SH&ST seriam também as empresas com um (i) maior número de políticas, programas e actividades de saúde; (ii) maior índice de saúde; (iii) maior índice de realização; e (iv) maior percentagem dos encargos com a SH&ST no total da massa salarial. As actividades de tipo A e B, tradicionalmente associadas à SH&ST, representavam, só por si, mais de 57% do total. Os resultados, correspondentes às respostas da Secção C do questionário, apontam, para (i) a hipervalorização dos exames de medicina do trabalho; e por outro para (ii) o subaproveitamento de um vasto conjunto de actividades (nomeadamente as de tipo D e E), que são correntemente levadas a cabo pelas empresas e que nunca ou raramente são pensadas em termos de protecção e promoção da saúde dos trabalhadores. As actividades e os programas de tipo C (Prevenção de comportamentos de risco/Promoção de estilos de vida saudáveis), ainda eram as menos frequentes entre nós, a seguir aos Programas sociais e de bem-estar (E). É a existência de sistemas de gestão integrados de SH&ST, e não o tamanho da empresa ou outra característica sociodemográfica ou técnico-organizacional, que permite predizer a frequência de políticas de saúde mais activas e mais inovadores. Os três principais motivos ou razões que levam as empresas portuguesas a investir na protecção e promoção da saúde dos seus trabalhadores eram, por ordem de frequência, (i) o absentismo em geral; (ii) a produtividade, qualidade e/ou competitividade, e (iii) a filosofia de gestão ou cultura organizacional. Quanto aos três principais benefícios que são reportados, surge em primeiro lugar (i) a melhoria da saúde dos trabalhadores, seguida da (ii) melhoria do ambiente do ambiente de trabalho e, por fim, (iii) a melhoria da produtividade, qualidade e/ou competitividade.Quanto aos três principais obstáculos que se põem, em geral, ao desenvolvimento das iniciativas de saúde, eles seriam os seguintes, na percepção dos respondentes: (i) a falta de empenho dos trabalhadores; (ii) a falta de tempo; e (iii) os problemas de articulação/ comunicação a nível interno. Por fim, (i) o empenho das estruturas hierárquicas; (ii) a cultura organizacional propícia; e (iii) o sentido de responsabilidade social surgem, destacadamente, como os três principais factores facilitadores do desenvolvimento da política de saúde no trabalho. Tantos estes factores como os obstáculos são de natureza endógena, susceptíveis portanto de controlo por parte dos gestores. Na sua generalidade, os resultados deste trabalho põem em evidência a fraqueza teóricometodológica de grande parte das iniciativas de saúde, realizadas na década de 1990. Muitas delas seriam medidas avulsas, que se inserem na gestão corrente das nossas empresas, e que dificilmente poderão ser tomadas como expressão de uma política de saúde no local de trabalho, (i) definida e assumida pela gestão de topo, (ii) socialmente concertada, (iii) coerente, (iv) baseada na avaliação de necessidades e expectativas de saúde dos trabalhadores, (v) divulgada, conhecida e partilhada por todos, (vi) contingencial, flexível e integrada, e, por fim, (vii) orientada por custos e resultados. Segundo a Declaração do Luxemburgo (1997), a promoção da saúde engloba o esforço conjunto dos empregadores, dos trabalhadores, do Estado e da sociedade civil para melhorar a segurança, a saúde e o bem-estar no trabalho, objectivo isso que pode ser conseguido através da (i) melhoria da organização e das demais condições de trabalho, da (ii) participação efectiva e concreta dos trabalhadores bem como do seu (iii) desenvolvimento pessoal. Abstract Health at work policies: a sociological inquiry into Portuguese corporations Portuguese literature on workplace health policies, programs and activities is still scarce. With this research project the author intends (i) to improve knowledge on the Occupational Health and Safety (shortly thereafter, OSH) management systems and (ii) contribute to the development of health promotion initiatives at a corporate level. Five categories of workplace health initiatives have been identified: (i) Occupational Hygiene and Safety / Improvement of Physical Working Environment (type A programs); (ii) Health Screening, Medical Surveillance and Other Occupational Health Care Provision (type B programs); (iii) Preventing Risk Behaviours / Promoting Healthy Life Styles (type C programs); (iv) Organisational Change / Improvement of Psycho-Social Working Environment (type D programs); and (v) Industrial and Social Welfare (type E programs). A mail questionnaire was sent to the Chief Executive Officer of the 1500 largest Portuguese companies, operating in the primary and secondary sectors (≥ 100 employees) or tertiary sector (≥ 75 employees). Response rate has reached about 20% (259 respondents, representing about 300 companies). Carried out between Spring 1997 and Summer 1998, the fieldwork has encompassed two direct mailings and one phone follow-up. Sample is considered to be representative of the two thousand largest companies. One in four is a multinational. Union membership rate is about 30%, but only 16% has reported the existence of a workers’ health and safety representative. The most frequent workplace health initiatives were those under the traditional scope of the OSH field (type A and B programs) (57% of total) (e.g., Periodical Medical Examinations; Individual Protective Equipment; Assessment of Working Ability). In SMEs (< 250) it was less likely to find out some time-consuming and expensive activities (e.g., Training on OSH knowledge and skills, Improvement of environmental parameters as ventilation, lighting, heating).There were significant differences in SMEs, when compared with the larger ones (≥ 250) concerning type B programs such as Periodical medical examinations, GP consultation, Nursing care, Other medical and non-medical specialities (e.g., psychiatrist, psychologist, ergonomist, physiotherapist, occupational social worker). With regard to type C programs, there were a greater percentage of programs centred on Substance abuse (tobacco, alcohol, and drug) than on Other health risk behaviours. SMEs representatives reported very few prevention- oriented programs in the field of Drug abuse, Nutrition, Physical activity, Off- job accidents, Blood pressure or Weight control. Frequency of type D programs included Training on Human Resources Management, Training on Organisational Behaviour, Total Quality Management, Job Design/Ergonomics, and Workplace rehabilitation. In general, implementation of this type of programs (Organisational Change / Improvement of Psychosocial Working Environment) is not largely driven by health considerations. Concerning Industrial and Social Welfare (Type E programs), the larger employers are in a better position than SMEs to offer to their employees a large spectrum of health resources and facilities (e.g., Restaurant, Canteen, Resting room, Transport, Infra-structures for physical activity, Surgery, Complementary social protection, Support to recreational and cultural activities, Magazine or newsletter, Intranet). Other workplace health promotion programs like Training on Stress Management, Employee Assistance Programs, or Self-help groups are uncommon in the Portuguese worksites. The existence of integrated OSH management systems, not the company size, is the main variable explaining the implementation of more active and innovative workplace health policies in Portugal. The three main prompting factors reported by employers for health protection and promotion initiatives are: (i) Employee absenteeism; (ii) Productivity, quality and/or competitiveness; and (iii) Corporate culture/management philosophy. On the other hand, (i) Improved staff’s health, (ii) Improved working environment and (iii) Improved productivity, quality and/or competitiveness were the three main benefits reported by companies’ representatives, as a result of successful implementation of workplace health initiatives. (i) Lack of staff commitment; (ii) Lack of time; and (iii) Problems of co-operation and communication within company or establishment (iii) are perceived to be the main barriers companies must cope with. Asked about the main facilitating factors, these companies have pointed out the following ones: (i) Top management commitment; (ii) Corporate culture; and (iii) Sense of social responsibility. This sociological research report shows the methodological weaknesses of workplace health initiatives, carried out by Portuguese companies during the last ‘90s. In many cases, these programs and actions were not part of a corporate health strategy and policy, (i) based on the assessment of workers’ health needs and expectancies, (ii) advocated by the employer or the chief executive officer, (ii) planned and implemented with the staff consultation and participation or (iv) evaluated according to a cost-benefit analysis. In short, corporate health policy and action were still rather based on more traditional OSH approaches and should be reoriented towards Workplace Health Promotion (WHP) approach. According to the Luxembourg Declaration of Workplace Health Promotion in the European Union (1997), WHP is “a combination of: (i) improving the work organisation and environment; (ii) promoting active participation; (iii) encouraging personal development”.Résumée Politique(s) de santé au travail: une enquête sociologique aux entreprises portugaises Au Portugal on ne sait presque rien des politiques de santé au travail, adoptés par les entreprises. Avec ce projet de recherche, on veut (i) améliorer la connaissance sur les systèmes de gestion de la santé et de la sécurité au travail et, au même temps, (ii) contribuer au développement de la promotion de la santé des travailleurs. Une typologie a été usée pour identifier les politiques, programmes et actions de santé au travail: A. Amélioration des conditions de travail / Sécurité au travail; B. Médecine du travail /Santé au travail; C. Prévention des comportements de risque / Promotion de styles de vie sains; D. Interventions organisationnelles / Amélioration des facteurs psychosociaux au travail; E. Gestion de personnel et bien-être social. Un questionnaire postal a été envoyé au représentant maximum des grandes entreprises portugaises, industrielles (≥ 100 employés) ou des services (≥ 75 employés). Le taux de réponse a été environ 20% (259 répondants, concernant trois centaines d’entreprises et d’établissements). La recherche de champ, conduite du printemps 1997 à l’été 1998, a compris deux enquêtes postales et un follow-up téléphonique. L´échantillon est représentatif de la population des deux miles plus grandes entreprises. Un quart sont des multinationales. Le taux de syndicalisation est d’environ 30%. Toutefois, il y a seulement 16% de lieux de travail avec des représentants du personnel pour la santé et sécurité au travail. Les initiatives de santé au travail les plus communes sont celles concernant le domaine plus traditionnel (types A et B) (57% du total): par exemple, les examens de médecine du travail, l’équipement de protection individuelle, les tests d’aptitude au travail. En ce qui concerne les programmes de type C, les plus fréquents sont le contrôle et la prévention des addictions (tabac, alcool, drogue). Les interventions dans le domaine de du système technique et organisationnelle du travail peuvent comprendre les courses de formation en gestion de ressources humaines ou en psychosociologie des organisations, l’ergonomie, le travail posté ou la gestion de la qualité totale. En général, la protection et la promotion de la santé des travailleurs ne sont pas prises en considération dans l’implémentation des initiatives de type D. Il y a des différences quand on compare les grandes entreprises et les moyennes en matière de politique de gestion du personnel e du bien-être (programmes de type E, y compris l’allocation de ressources humaines ou logistiques comme, par exemple, restaurant, journal d’entreprise, transports, installations et équipements sportifs). D’autres activités de promotion de la santé au travail comme la formation en gestion du stress, les programmes d’ assistance aux employés, ou les groupes de soutien et d’auto-aide sont encore très peu fréquents dans les entreprises portugaises. C’est le système intégré de gestion de la santé et de la sécurité au travail, et non pas la taille de l’entreprise, qui aide à prédire l’existence de politiques actives et innovatrices dans ce domaine. Les trois facteurs principaux qui encouragent les actions de santé (prompting factors, en anglais) sont (i) l’absentéisme (y compris la maladie), (ii) les problèmes liés à la productivité, qualité et/ou la compétitivité, et aussi (iii) la culture de l’entreprise/philosophie de gestion. Du coté des bénéfices, on a obtenu surtout l’amélioration (i) de la santé du personnel, (ii) des conditions de travail, et (iii) de la productivité, qualité et/ou compétitivité.Les facteurs qui facilitent les actions de santé au travail sont (i) l’engagement de la direction, (ii) la culture de l’entreprise, et (iii) le sens de responsabilité sociale. Par contre, les obstacles à surmonter, selon les organisations qui ont répondu au questionnaire, seraient surtout (i) le manque d’engagement des travailleurs et de leur représentants, (ii) le temps insuffisant, et (iii) les problèmes de articulation/communication au niveau interne de l’entreprise/établissement. Ce travail de recherche sociologique montre la faiblesse méthodologique des services et activités de santé et sécurité au travail, mis en place par les entreprises portugaises dans les années de 1990, à la suite des accords de concertation sociale de 1991. Dans beaucoup de cas, (i) ces politiques de santé ne font pas partie encore d’un système intégré de gestion, (ii) il n’a pas d’évaluation des besoins et des expectatives des travailleurs, (iii) c’est très bas ou inexistant le niveau de participation du personnel, (iv) on ne fait pas d’analyse coût-bénéfice. On peut conclure que les politiques de santé au travail sont plus proches de la médecine du travail et de la sécurité au travail que de la promotion de la santé des travailleurs. Selon la Déclaration du Luxembourg sur la Promotion de la Santé au Lieu de Travail dans la Communauté Européenne (1997), celle-ci « comprend toutes les mesures des employeurs, des employés et de la société pour améliorer l'état de santé et le bien être des travailleurs » e « ceci peut être obtenu par la concentration des efforts dans les domaines suivants: (i) amélioration de l'organisation du travail et des conditions de travail ; (ii) promotion d'une participation active des collaborateurs ; (iii) renforcement des compétences personnelles ».

A type system for access control in an object-oriented language

Trabalho apresentado no âmbito do Mestrado em Engenharia Informática, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática

Direct torque control em máquinas assíncronas

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Design of New Materials for Passive Vibration Control

The objective of this contribution is to extend the models of cellular/composite material design to nonlinear material behaviour and apply them for design of materials for passive vibration control. As a first step a computational tool allowing determination of optimised one-dimensional isolator behaviour was developed. This model can serve as a representation for idealised macroscopic behaviour. Optimal isolator behaviour to a given set of loads is obtained by generic probabilistic metaalgorithm, simulated annealing. Cost functional involves minimization of maximum response amplitude in a set of predefined time intervals and maximization of total energy absorbed in the first loop. Dependence of the global optimum on several combinations of leading parameters of the simulated annealing procedure, like neighbourhood definition and annealing schedule, is also studied and analyzed. Obtained results facilitate the design of elastomeric cellular materials with improved behaviour in terms of dynamic stiffness for passive vibration control.

Transição do enchimento terciário para o encaixe fluvial quaternário na área de Vila Velha de Ródão (sector NE da Bacia do Baixo Tejo)

The geomorphologic characteristics and lithostratigraphic units of the transition from the Tertiary filling stage to the Quaternary fluvial incision in the Vila Velha de Ródão area (Lower Tagus Basin, NE sector) are presented. Several morphodynamic episodes, which had an important tectonic control, were distinguished. The same main morphosedimentary processes can be identified in other areas of this important river basin. Five periods of Quaternary fluvial incision were characterized.

Meta-analysis of gender and science research - Country report - Portugal

In Portugal, especially starting in the 1970s, women’s studies had implications on the emergency of the concept of gender and the feminist criticism to the prevailing models about differences between sexes. Until then, women had been absent from scientific research both as subject and as object. Feminism brought more reflexivity to the scientific thinking. After the 25th of April 1974, because of the consequent political openness, several innovating themes of research emerged, together with new concepts and fields of study. However, as far as gender and science relationship is concerned, such studies especially concentrate on higher education institutions. The feminist thinking seems to have two main objectives: to give women visibility, on the one hand, and to denunciate men’s domain in the several fields of knowledge. In 1977, the “Feminine Commission” is created and since then it has been publishing studies on women’s condition and contributing to the enhancement of the reflection of female condition at all levels. In the 1980s, the growing feminisation of tertiary education (both of students and academics), favoured the development of women’s studies, especially on their condition within universities with a special focus on the glass ceiling, despite the lack of statistical data by gender, thus making difficult the analysis of women integration in several sectors, namely in educational and scientific research activities. Other agglutinating themes are family, social and legal condition, work, education, and feminine intervention on political and social movements. In the 1990s, Women Studies are institutionalised in the academic context with the creation of the first Master in Women Studies in the Universidade Aberta (Open University), in Lisbon. In 1999, the first Portuguese journal of women studies is created – “Faces de Eva”. Seminars, conferences, thesis, journals, and projects on women’s studies are more and more common. However, results and publications are not so divulgated as they should be, because of lack of comprehensive and coordinated databases. 2. Analysis by topics 2.1. Horizontal and vertical segregation Research questions It is one of the main areas of research in Portugal. Essentially two issues have been considered: - The analysis of vertical gender segregation in educational and professional fields, having reflexes on women professional career progression with special attention to men’s power in control positions and the glass ceiling. - The analysis of horizontal segregation, special in higher education (teaching and research) where women have less visibility than men, and the under-representation of women in technology and technological careers. Research in this area mainly focuses on description, showing the under-representation of women in certain scientific areas and senior positions. Nevertheless, the studies that analyze horizontal segregation in the field of education adopt a more analytical approach which focuses on the analysis of the mechanisms of reproduction of gender stereotypes, especially socialisation, influencing educational and career choices. 1

Tertiary evolution of the São Vicente and Setúbal submarine canyons, Southwest Portugal: insights from seismic stratigraphy

The Setúbal and São Vicente canyons are two major modern submarine canyons located in the southwest Iberian margin of Portugal. Although recognised as Pliocene to Quaternary features, their development during the Tertiary has not been fully understood up to date. A grid of 2D seismic data has been used to characterise the sedimentary deposits of the adjacent flanks to the submarine canyons. The relationship between the geological structure of the margin and the canyon's present location has been investigated. The interpretation of the main seismic units allowed the recognition of three generations of ravinements probably originated after middle Oligocene. Six units grouped in two distinctive seismic sequences have been identified and correlated with offshore stratigraphic data. Seismic Sequence 2 (SS2), the oldest, overlies Mesozoic and upper Eocene deformed units. Seismic Sequence I (SS1) is composed of four different seismic packages separated from SS2 by an erosional surface. The base of the studied sediment ridges is marked by an extensive erosional surface derived from a early/middle Oligocene relative sea-level fall. Deposition in the adjacent area to the actual canyons was reinitiated in late Oligocene in the form of transgressive and channel-fill deposits. A new depositional hiatus is recorded onshore during the Burdigalian, coincident with the unconformity separating SS1 and SS2. This can be correlated with the Arrábida unconformity and with the paroxysmal Burdigalian phase of the Betic domain. Presently, the Setúbal and São Vicente submarine canyons locally cut SS1 and SS2, forming distinctive channels from those recognised on the seismic data. On the upper shelf both dissect highly deformed areas subject to important erosion.

Assessing the balance between biodiversity conservation and coastal and estuarine management of the Sado Estuary Natural Reserve, Portugal, using BIO-SAFE

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Engenharia Ecológica

Hox genes control the specification of global vertebral domains

Dissertação apresentada para obtenção do grau de doutor em Biologia pelo Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa

New analytical methodologies for doping control – detection of anabolic androgenic steroids in human urine

Dissertation submitted to Faculdade de Ciências e Tecnologia - Universidade Nova de Lisboa in fulfilment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Biochemistry - Biotechnology)

Functional significance of adenosine in carotid body chemosensory activity in control and chronically hypoxic animals

ABSTRACT: Carotid bodies (CB) are peripheral chemoreceptor organs sensing changes in arterial blood O2, CO2 and pH levels. Hypoxia and acidosis or hypercapnia activates CB chemoreceptor cells, which respond by releasing neurotransmitters in order to increase the action potential frequency in their sensory nerve, the carotid sinus nerve (CSN). CSN activity is integrated in the brainstem to induce a fan of cardiorespiratory reflex responses, aimed at normalising the altered blood gases. Exogenously applied adenosine (Ado) increases CSN chemosensory activity inducing hyperventilation through activation of A2 receptors. The importance of the effects of adenosine in chemoreception was reinforced by data obtained in humans, in which the intravenous infusion of Ado causes hyperventilation and dyspnoea, an effect that has been attributed to the activation of CB because Ado does not cross blood-brain barrier and because the ventilatory effects are higher the closer to the CB it is injected. The present work was performed in order to establish the functional significance of adenosine in chemoreception at the carotid body in control and chronically hypoxic rats. To achieve this objective we investigated: 1) The release of adenosine from a rat carotid body in vitro preparation in response to moderate hypoxia and the specificity of this release. We also investigated the metabolic pathways of adenosine production and release in the organ in normoxia and hypoxia; 2) The modulation of adenosine/ATP release from rat carotid body chemoreceptor cells by nicotinic ACh receptors; 3) The effects of caffeine on peripheral control of breathing and the identity of the adenosine receptors involved in adenosine and caffeine effects on carotid body chemoreceptors; 4) The interactions between dopamine D2 receptors and adenosine A2B receptors that modulate the release of catecholamines (CA) from the rat carotid body; 5) The effect of chronic caffeine intake i.e. the continuous blockage of adenosine receptors thereby simulating a caffeine dependence, on the carotid body function in control and chronically hypoxic rats. The methodologies used in this work included: molecular biology techniques (e.g. immunocytochemistry and western-blot), biochemical techniques (e.g. neurotransmitter quantification by HPLC, bioluminescence and radioisotopic methods), electrophysiological techniques (e.g. action potential recordings) and ventilatory recordings using whole-body plethysmography. It was observed that: 1) CB chemoreceptor sensitivity to hypoxia could be related to its low threshold for the release of adenosine because moderate acute hypoxia (10% O2) increased adenosine concentrations released from the CB by 44% but was not a strong enough stimulus to evoke adenosine release from superior cervical ganglia and arterial tissue; 2) Acetylcholine (ACh) modulates the release of adenosine/5’-adenosine triphosphate (ATP) from CB in moderate hypoxia through the activation of nicotinic receptors with α4 and ß2 receptor subunits, suggesting that the excitatory role of ACh in chemosensory activity includes indirect activation of purinergic receptors by adenosine and ATP, which strongly supports the hypothesis that ATP/adenosine are important mediators in chemotransduction; 3) adenosine increases the release of CA from rat CB chemoreceptor cells via A2B receptors; 4) the inhibitory effects of caffeine on CB chemoreceptors are mediated by antagonism of postsynaptic A2A and presynaptic A2B adenosine receptors indicating that chemosensory activity elicited by hypoxia is controlled by adenosine; 5) The release of CA from rat CB chemoreceptor cells is modulated by adenosine through an antagonistic interaction between A2B and D2 receptors, for the first time herein described; 6) chronic caffeine treatment did not significantly alter the basal function of CB in normoxic rats assessed as the dynamics of their neurotransmitters, dopamine, ATP and adenosine, and the CSN chemosensory activity. In contrast, the responses to hypoxia in these animals were facilitated by chronic caffeine intake because it increased the ventilatory response, slightly increased CSN chemosensory activity and increased dopamine (DA) and ATP release; 7) In comparison with normoxic rats, chronically hypoxic rats exhibited an increase in several parameters: ventilatory hypoxic response; basal and hypoxic CSN activity; tyrosine hydroxylase expression, CA content, synthesis and release; basal and hypoxic adenosine release; and in contrast a normal basal release and diminished hypoxia-induced ATP release; 8) Finally, in contrast to chronically hypoxic rats, chronic caffeine treatment did not alter the basal CSN chemosensory activity. Nevertheless, the responses to mild and intense hypoxia, and hypercapnia, were diminished. This inhibitory effect of chronic caffeine in CB output is compensated by central mechanisms, as the minute ventilation parameter in basal conditions and in response to acute hypoxic challenges remained unaltered in rats exposed to chronic hypoxia. We can conclude that adenosine both in acute and chronically hypoxic conditions have an excitatory role in the CB chemosensory activity, acting directly on adenosine A2A receptors present postsynaptically in CSN, and acting presynaptically via A2B receptors controlling the release of dopamine in chemoreceptor cells. We suggest that A2B -D2 adenosine / dopamine interactions at the CB could explain the increase in CA metabolism caused by chronic ingestion of caffeine during chronic hypoxia. It was also concluded that adenosine facilitates CB sensitisation to chronic hypoxia although this effect is further compensated at the central nervous system.-------- RESUMO: Os corpos carotídeos (CB) são pequenos orgãos emparelhados localizados na bifurcação da artéria carótida comum. Estes órgãos são sensíveis a variações na PaO2, PaCO2, pH e temperatura sendo responsáveis pela hiperventilação que ocorre em resposta à hipóxia, contribuindo também para a hiperventilação que acompanha a acidose metabólica e respiratória. As células quimiorreceptoras (tipo I ou glómicas) do corpo carotídeo respondem às variações de gases arteriais libertando neurotransmissores que activam as terminações sensitivas do nervo do seio carotídeo (CSN) conduzindo a informação ao centro respiratório central. Está ainda por esclarecer qual o neurotransmissor (ou os neurotransmissores) responsável pela sinalização hipóxica no corpo carotídeo. A adenosina é um neurotransmissor excitatório no CB que aumenta a actividade eléctrica do CSN induzindo a hiperventilação através da activação de receptores A2. A importância destes efeitos da adenosina na quimiorrecepção, descritos em ratos e gatos, foi reforçada por resultados obtidos em voluntários saudáveis onde a infusão intravenosa de adenosina em induz hiperventilação e dispneia, efeito atribuído a uma activação do CB uma vez que a adenosina não atravessa a barreira hemato-encefálica e o efeito é quanto maior quanto mais perto do CB for a administração de adenosina. O presente trabalho foi realizado com o objectivo de esclarecer qual o significado funcional da adenosina na quimiorrecepção no CB em animais controlo e em animais submetidos a hipoxia crónica mantida. Para alcançar este objectivo investigou-se: 1) o efeito da hipóxia moderada sobre a libertação de adenosina numa preparação in vitro de CB e a especificidade desta mesma libertação comparativamente com outros tecidos não quimiossensitivos, assim como as vias metabólicas de produção e libertação de adenosina no CB em normoxia e hipóxia; 2) a modulação da libertação de adenosina/ATP das células quimiorreceptoras do CB por receptores nicotínicos de ACh; 3) os efeitos da cafeína no controlo periférico da ventilação e a identidade dos receptores de adenosina envolvidos nos efeitos da adenosina e da cafeína nos quimiorreceptores do CB; 4) as interacções entre os receptores D2 de dopamina e os receptores A2B de adenosina que modulam a libertação de catecolaminas (CA) no CB de rato e; 5) o efeito da ingestão crónica de cafeína, isto é, o contínuo bloqueio e dos receptores de adenosina, simulando assim o consumo crónico da cafeína, tal como ocorre na população humana mundial e principalmente no ocidente, na função do corpo carotídeo em ratos controlo e em ratos submetidos a hipoxia crónica. Os métodos utilizados neste trabalho incluíram: técnicas de biologia molecular como imunocitoquímica e western-blot; técnicas bioquímicas, tais como a quantificação de neurotransmissores por HPLC, bioluminescência e métodos radioisotópicos; técnicas electrofisiológicas como o registro de potenciais eléctricos do nervo do seio carotídeo in vitro; e registros ventilatórios in vivo em animais não anestesiados e em livre movimento (pletismografia). Observou-se que: 1) a especificidade dos quimiorreceptores do CB como sensores de O2 está correlacionada com o baixo limiar de libertação de adenosina em resposta à hipóxia dado que a libertação de adenosina do CB aumenta 44% em resposta a uma hipóxia moderada (10% O2), que no entanto não é um estímulo suficientemente intenso para evocar a libertação de adenosina do gânglio cervical superior ou do tecido arterial. Observou-se também que aproximadamente 40% da adenosina libertada pelo CB provém do catabolismo extracelular do ATP quer em normóxia quer em hipóxia moderada, sendo que PO2 reduzidas induzem a libertação de adenosina via activação do sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) a ACh modula a libertação de adenosina /ATP do CB em resposta à hipoxia moderada sugerindo que o papel excitatório da ACh na actividade quimiossensora inclui a activação indirecta de receptores purinérgicos pela adenosina e ATP, indicando que a adenosina e o ATP poderiam actuar como mediadores importantes no processo de quimiotransducção uma vez que: a) a activação dos receptores nicotínicos de ACh no CB em normóxia estimula a libertação de adenosina (max 36%) provindo aparentemente da degradação extracelular do ATP. b) a caracterização farmacológica dos receptores nicotínicos de ACh envolvidos na estimulação da libertação de adenosina do CB revelou que os receptores nicotínicos de ACh envolvidos são constituídos por subunidades α4ß2. 3) a adenosina modula a libertação de catecolaminas das células quimiorreceptoras do CB através de receptores de adenosina A2B dado que: a)a cafeína, um antagonista não selectivo dos receptores de adenosina, inibiu a libertação de CA quer em normóxia quer em resposta a estímulos de baixa intensidade sendo ineficaz na libertação induzida por estímulos de intensidade superior; b) o DPCPX e do MRS1754 mimetizaram os efeitos da cafeína no CB sendo o SCH58621 incapaz de induzir a libertação de CA indicando que os efeitos da cafeína seriam mediados por receptores A2B de adenosina cuja presença nas células quimiorreceptoras do CB demonstramos por imunocitoquímica. 4) a aplicação aguda de cafeína inibiu em 52% a actividade quimiossensora do CSN induzida pela hipóxia sendo este efeito mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A pós-sinápticos e A2B pré-sinápticos indicando que a actividade quimiossensora induzida pela hipóxia é controlada pela adenosina. 5) existe uma interacção entre os receptores A2B e D2 que controla a libertação de CA do corpo carotídeo de rato uma vez que: a) os antagonistas dos receptores D2, domperidona e haloperidol, aumentaram a libertação basal e evocada de CA das células quimiorreceptoras confirmando a presença de autorreceptores D2 no CB de rato que controlam a libertação de CA através de um mecanismo de feed-back negativo. b) o sulpiride, um antagonista dos receptores D2, aumentou a libertação de CA das células quimiorreceptoras revertendo o efeito inibitório da cafeína sobre esta mesma libertação; c) a propilnorapomorfina, um agonista D2 inibiu a libertação basal e evocada de CA sendo este efeito revertido pela NECA, um agonista dos receptores A2B. O facto de a NECA potenciar o efeito do haloperidol na libertação de CA sugere que a interacção entre os receptores D2 e A2B poderia também ocorrer ao nível de segundos mensageiros, como o cAMP. 6) a ingestão crónica de cafeína em ratos controlo (normóxicos) não alterou significativamente a função basal do CB medida como a dinâmica dos seus neurotransmissores, dopamina, ATP e adenosina e como actividade quimiossensora do CSN. Contrariamente aos efeitos basais, a ingestão crónica de cafeína facilitou a resposta à hipóxia, dado que aumentou o efeito no volume minuto respiratórioapresentando-se também uma clara tendência para aumentar a actividade quimiossensora do CSN e aumentar a libertação de ATP e dopamina.7) após um período de 15 dias de hipóxia crónica era evidente o fenómeno de aclimatização dado que as respostas ventilatórias à hipóxia se encontram aumentadas, assim como a actividade quimiossensora do CSN basal e induzida pela hipóxia. As alterações observadas no metabolismo da dopamina, assim como na libertação basal de dopamina e de adenosina poderiam contribuir para a aclimatização durante a hipoxia crónica. A libertação aumentada de adenosina em resposta à hipóxia aguda em ratos hipóxicos crónicos sugere um papel da adenosina na manutenção/aumento das respostas ventilatórias à hipóxia aguda durante a hipóxia crónica. Observou-se também que a libertação de ATP induzida pela hipóxia aguda se encontra diminuída em hipóxia crónica, contudo a ingestão crónica de cafeína reverteu este efeito para valores similares aos valores controlo, sugerindo que a adenosina possa modular a libertação de ATP em hipóxia crónica. 8) a ingestão crónica de cafeína em ratos hipóxicos crónicos induziu o aumento do metabolismo de CA no CB, medido como expressão de tirosina hidroxilase, conteúdo, síntese e libertação de CA. 9) a ingestão crónica de cafeína não provocou quaisquer alterações na actividade quimiossensora do CSN em ratos hipóxicos crónicos no entanto, as respostas do CSN à hipóxia aguda intensa e moderada e à hipercapnia encontram-se diminuídas. Este efeito inibitório que provém da ingestão crónica de cafeína parece ser compensado ao nível dos quimiorreceptores centrais dado que os parâmetros ventilatórios em condições basais e em resposta à hipoxia aguda não se encontram modificados em ratos expostos durante 15 dias a uma atmosfera hipóxica. Resumindo podemos assim concluir que a adenosina quer em situações de hipoxia aguda quer em condições de hipoxia crónica tem um papel excitatório na actividade quimiossensora do CB actuando directamente nos receptores A2A presentes pós-sinapticamente no CSN, assim como facilitando a libertação de dopamina pré-sinapticamente via receptores A2B presentes nas células quimiorreceptoras. A interacção negativa entre os receptores A2B e D2 observadas nas células quimiorreceptoras do CB poderia explicar o aumento do metabolismo de CA observado após a ingestão crónica de cafeína em animais hipóxicos. Conclui-se ainda que durante a aclimatização à hipóxia a acção inibitória da cafeína, em termos de resposta ventilatória, mediada pelos quimiorreceptores periféricos é compensada pelos efeitos excitatórios desta xantina ao nível do quimiorreceptores centrais.------- RESUMEN Los cuerpos carotídeos (CB) son órganos emparejados que están localizados en la bifurcación de la arteria carótida común. Estos órganos son sensibles a variaciones en la PaO2, en la PaCO2, pH y temperatura siendo responsables de la hiperventilación que ocurre en respuesta a la hipoxia, contribuyendo también a la hiperventilación que acompaña a la acidosis metabólica y respiratoria. Las células quimiorreceptoras (tipo I o glómicas) del cuerpo carotídeo responden a las variaciones de gases arteriales liberando neurotransmissores que activan las terminaciones sensitivas del nervio del seno carotídeo (CSN) llevando la información al centro respiratorio central. Todavía esta por clarificar cual el neurotransmisor (o neurotransmisores) responsable por la señalización hipóxica en el CB. La adenosina es un neurotransmisor excitatório en el CB ya que aumenta la actividad del CSN e induce la hiperventilación a través de la activación de receptores de adenosina del subtipo A2. La importancia de estos efectos de la adenosina en la quimiorrecepción, descritos en ratas y gatos, ha sido fuertemente reforzada por resultados obtenidos en voluntarios sanos en los que la infusión intravenosa de adenosina induce hiperventilación y dispnea, efectos estés que han sido atribuidos a una activación del CB ya que la adenosina no cruza la barrera hemato-encefalica y el efecto es tanto más grande cuanto más cercana del CB es la administración. Este trabajo ha sido realizado con el objetivo de investigar cual el significado funcional de la adenosina en la quimiorrecepción en el CB en animales controlo y en animales sometidos a hipoxia crónica sostenida. Para alcanzar este objetivo se ha estudiado: 1) el efecto de la hipoxia moderada en la liberación de adenosina en una preparación in vitro de CB y la especificidad de esta liberación en comparación con otros tejidos no-quimiosensitivos, así como las vías metabólicas de producción y liberación de adenosina del órgano en normoxia y hipoxia; 2) la modulación de la liberación de adenosina/ATP de las células quimiorreceptoras del CB por receptores nicotínicos de ACh; 3) los efectos de la cafeína en el controlo periférico de la ventilación y la identidad de los receptores de adenosina involucrados en los efectos de la adenosina y cafeína en los quimiorreceptores del CB; 4) las interacciones entre los receptores D2 de dopamina y los receptores A2B de adenosina que modulan la liberación de catecolaminas (CA) en el CB de rata y; 5) el efecto de la ingestión crónica de cafeína, es decir, el bloqueo sostenido de los receptores de adenosina, simulando la dependencia de cafeína observada en la populación mundial del occidente, en la función del CB en ratas controlo y sometidas a hipoxia crónica sostenida. Los métodos utilizados en este trabajo incluirán: técnicas de biología molecular como imunocitoquímica y western-blot; técnicas bioquímicas, tales como la cuantificación de neurotransmissores por HPLC, bioluminescencia y métodos radioisotópicos; técnicas electrofisiológicas como el registro de potenciales eléctricos del nervio do seno carotídeo in vitro; y registros ventilatórios in vivo en animales no anestesiados y en libre movimiento (pletismografia). Se observó que: 1) la sensibilidad de los quimiorreceptores de CB esta correlacionada con un bajo umbral de liberación de adenosina en respuesta a la hipoxia ya que en respuesta a una hipoxia moderada (10% O2) la liberación de adenosina en el CB aumenta un 44%, sin embargo esta PaO2 no es un estimulo suficientemente fuerte para inducir la liberación de adenosina del ganglio cervical superior o del tejido arterial; se observó también que aproximadamente 40% de la adenosina liberada del CB proviene del catabolismo extracelular del ATP en normoxia y en hipoxia moderada, y que bajas PO2 inducen la liberación de adenosina vía activación del sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) la ACh modula la liberación de adenosina /ATP del CB en respuesta a la hipóxia moderada lo que sugiere que el papel excitatório de la ACh en la actividad quimiosensora incluye la activación indirecta de receptores purinérgicos por la adenosina y el ATP, indicando que la adenosina y el ATP pueden actuar como mediadores importantes en el proceso de quimiotransducción ya que: a) la activación de los receptores nicotínicos de ACh en el CB en normoxia estimula la liberación de adenosina (max 36%) que aparentemente proviene de la degradación extracelular del ATP. Se observó también que este aumento de adenosina en el CB en hipoxia ha sido antagonizado parcialmente por antagonistas de estos mismos receptores; b) la caracterización farmacológica de los receptores nicotínicos de ACh involucrados en la estimulación de la liberación de adenosina del CB ha revelado que los receptores nicotínicos de ACh involucrados son constituidos por sub-unidades α4ß2. 3) la adenosina modula la liberación de CA de las células quimiorreceptoras del CB a través de receptores de adenosina A2B ya que: a) la cafeína, un antagonista no selectivo de los receptores de adenosina, ha inhibido la liberación de CA en normoxia y en respuesta a estímulos de baja intensidad siendo ineficaz en la liberación inducida por estímulos de intensidad superior; b) el DPCPX y el MRS1754 ha mimetizado los efectos de la cafeína en el CB y el SCH58621 ha sido incapaz de inducir la liberación de CA lo que sugiere que los efectos de la cafeína son mediados por receptores A2B de adenosina que están localizados pré-sinapticamente en las células quimiorreceptoras del CB. 4) la aplicación aguda de cafeína ha inhibido en 52% la actividad quimiosensora del CSN inducida por la hipoxia siendo este efecto mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A pós-sinápticos y A2B pré-sinápticos lo que indica que la actividad quimiosensora inducida por la hipoxia es controlada por la adenosina. 5) existe una interacción entre los receptores A2B y D2 que controla la liberación de CA del CB de rata ya que: a) el sulpiride, un antagonista de los receptores D2, ha aumentado la liberación de CA de las células quimiorreceptoras revertiendo el efecto inhibitorio de la cafeína sobre esta misma liberación; b) los antagonistas de los receptores D2, domperidona y haloperidol, han aumentado la liberación basal e evocada de CA de las células quimiorreceptoras confirmando la presencia de autorreceptores D2 en el CB de rata que controlan la liberación de CA a través de un mecanismo de feed-back negativo; c) la propilnorapomorfina, un agonista D2, ha inhibido la liberación basal e evocada de CA sendo este efecto revertido por la NECA, un agonista de los receptores A2B. Ya que la NECA potencia el efecto del haloperidol en la liberación de CA la interacción entre los D2 y A2B puede también ocurrir al nivel de segundos mensajeros, como el cAMP. 6) la ingestión crónica de cafeína en ratas controlo (normóxicas) no ha cambiado significativamente la función basal del CB medida como la dinámica de sus neurotransmisores, dopamina, ATP y adenosina y como actividad quimiosensora del CSN. Al revés de lo que pasa con los efectos básales, la ingestión crónica de cafeína facilitó la respuesta a la hipóxia, ya que ha aumentado la respuesta ventilatória medida como volumen minuto presentando también una clara tendencia para aumentar la actividad quimiosensora del CSN y aumentar la liberación de ATP y dopamina. 7. Después de un período de 15 días de hipoxia crónica se puede observar el fenómeno de climatización ya que las respuestas ventilatórias a la hipoxia están aumentadas, así como la actividad quimiosensora del CSN basal e inducida por la hipoxia. Los cambios observados en el metabolismo de la dopamina, así como en la liberación basal de dopamina y de adenosina podrían contribuir para la climatización en hipoxia crónica. El aumento en la liberación de adenosina en respuesta a la hipoxia aguda en ratas sometidas a hipoxia crónica sugiere un papel para la adenosina en el mantenimiento/aumento de las respuestas ventilatórias a la hipoxia aguda en hipoxia crónica sostenida. Se ha observado también que la liberación de ATP inducida por la hipoxia aguda está disminuida en hipoxia crónica y que la ingestión crónica de cafeína reverte este efecto para valores similares a los valores controlo, sugiriendo que la adenosina podría modular la liberación de ATP en hipoxia crónica. 8. la ingestión crónica de cafeína ha inducido el aumento del metabolismo de CA en el CB en ratas hipóxicas crónicas, medido como expresión de la tirosina hidroxilase, contenido, síntesis y liberación de CA. 9. la ingestión crónica de cafeína no ha inducido cambios en la actividad quimiosensora del CSN en ratas hipóxicas crónicas sin embargo las respuestas do CSN a una hipoxia intensa y moderada y a la hipercapnia están disminuidas. Este efecto inhibitorio que es debido a la ingestión crónica de cafeína es compensado al nivel de los quimiorreceptores centrales ya que los parámetros ventilatórios en condiciones básales y en respuesta a la hipoxia aguda no están modificados en ratas expuestas durante 15 días a una atmósfera hipóxica. Resumiendo se puede concluir que la adenosina en situaciones de hipoxia aguda así como en hipoxia crónica tiene un papel excitatório en la actividad quimiosensora del CB actuando directamente en los receptores A2A localizados pós-sinapticamente en el CSN, así como controlando la liberación de dopamina pré-sinaptica vía receptores A2B localizados en las células quimiorreceptoras. Las interacciones entre los receptores A2B y D2 observadas en las células quimiorreceptoras del CB podrían explicar el aumento del metabolismo de CA observado después de la ingestión crónica de cafeína en animales hipóxicos. Por fin, pero no menos importante se puede concluir que durante la climatización a la hipoxia la acción inhibitoria de la cafeína, medida como respuesta ventilatória, mediada por los quimiorreceptores periféricos es compensada por los efectos excitatórios de esta xantina al nivel de los quimiorreceptores centrales.