Use of macroinvertebrate communities to detect environmental stress in running waters

This paper presents an account of some current uses of RIVPACS (River Invertebrate Prediction and Classification System), a software package developed by the Institute of Freshwater Ecology (UK). Background information is also given on the unique data-set on which the system is based. Before discussing RIVPACS, we consider the range of environmental stresses encountered in flowing-water systems and some of the ways in which stresses may affect macroinvertebrate communities. The wide application and relevance of the RIVPACS approach was recognised when it was chosen as the biological method for use throughout the UK in the 1990 River Quality Survey (RQS). In the concluding section we list some lessons learnt both from the 1990 survey and from our own testing exercise, and we outline current developments which will lead to a new version of RIVPACS for use in the 1995 RQS.

From the individual to the community and beyond: water quality, stress indicators and key species in coastal waters

This review examines water quality and stress indicators at levels of organisation from the individual to the community and beyond by means of three case studies concentrating on rocky shores within the north-east Atlantic. Responses of dogwhelks (Nucella) to tributyltin pollution from antifouling paints is examined as the main case study. There are effects at the individual level (development of male sexual characteristics in the female leading to effective sterility) and population level (reduction in juveniles, few females and eventual population disappearance of dogwhelks in badly contaminated areas) but information on community level effects of dogwhelk demise is sparse. Such effects were simulated by dogwhelk removal experiments on well studied, moderately exposed ledges on shores on the Isle of Man. The removal of dogwhelks reduced the size and longevity of newly established Fucus clumps that had escaped grazing. Removal of dogwhelks also increased the likelihood of algal escapes. In a factorial experiment dogwhelks were shown to be less important than limpets \{Patella) in structuring communities but still had a significant modifying effect by increasing the probability of algal escapes. Community level responses to stress on rocky shores are then explored by reference to catastrophic impacts such as oil spills, using the Torrey Canyon as a case study. Recovery of the system in response to this major perturbation took between 10-15 years through a series of damped oscillations. The final case study is that of indicators of ecosystem level change in response to climate fluctuations, using ratios of northern \{Semibalanus balanoides) and southern (Chthamalus spp.) barnacles. Indices derived from counts on the shore show good correlations with inshore sea-water temperatures after a 2-year lag phase. The use of barnacles to measure offshore changes is reviewed. The discussion considers the use of bioindicators at various levels of organisation.

Stress, shredders and streams: using gammarus energetics to assess water quality

This paper reviews the effectiveness of Gammarus scope for growth (SfG) as an indicator of water quality. In addition, the link between physiological changes and effects at higher levels of biological organisation is addressed. Exposure to a range of toxicants resulted in decreases in Gammarus SfG which were qualitatively and quantitatively correlated with subsequent reductions in growth and reproduction. Reductions in SfG were due principally to a decrease in energy intake (i.e. feeding rate) rather than an increase in energy expenditure. Gammarus pulex is an important shredder in many stream communities and stressed-induced reductions in its feeding activity were correlated with reductions in the processing of leaf litter by a semi-natural stream community. Hence, changes in the physiological energetics of Gammarus provide a general and sensitive indicator of stress which can be linked to effects at higher levels of biological organisation. Under long-term stress and hence prolonged reductions in SfG, animals may adapt by modifying their life-history strategies and producing fewer, larger offspring.

Effects of stress on the immune system of fish

The effects of stress on the immune system of various fish species including dab Limanda limanda, flounder Platichthys flesus, sea bass Dicentrarchus labrax and gobies Zosterisessor ophiocephalus, were investigated from laboratory and field experiments, using various assays to measure immunocompetence, correlated with histological and ultrastructural observations. Modulation of the immune system was demonstrated at tissue, cellular and biochemical levels following exposure to various stressors. The spleen somatic index was depressed in dab stressed in the laboratory and gobies collected from polluted sites in the Venice Lagoon. Differential blood cell counts consistently showed an increase in phagocytes and decrease in thrombocytes in fish exposed to various stressors. Phagocytic activity from spleen and kidney adherent cells was stimulated in dab stressed by transportation but depressed in fish exposed to chemical pollutants. Respiratory burst activity in phagocytic cells was also stimulated in stressed dab but depressed in sea bass exposed to cadmium. The results are discussed in relation to current concepts on stress in fish and the regulation of the immune system.

Efeitos de diferentes dietas hiperlipídicas na via L-arginina-óxido nítrico e no stress oxidativo em eritrócitos de camundongos C57BL/6

Introdução: o óxido nítrico (NO) é um gás inorgânico com uma meia-vida curta e tem um papel crítico na manutenção da homeostase vascular e fluidez sanguínea. O NO é sintetizado a partir do aminoácido L-arginina por uma família de enzimas NO sintases (NOS). Estudos têm mostrado que eritrócitos expressam NOS endotelial (eNOS) funcional, que serve como uma fonte de NO intraluminal. Além disso, eritrócitos participam da defesa antioxidante removendo os radicais livres e prevenindo o dano oxidativo às membranas biológicas e a destruição do NO. Dietas hiperlípidicas estão associadas a um risco aumentado de doença cardiovacular e síndrome metabólica, mas os exatos mecanismos não estão completamente esclarecidos. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos de diferentes dietas hiperlípidicas na via L-arginina-NO e o estresse oxidativo em eritrócitos de camundongos. Metodologia: camundongos machos C57BL/6 de três meses de idade receberam diferentes dietas por 10 semanas: dieta normolipídica ou dieta hiperlipídica contendo banha de porco (HB), óleo de oliva (HO), óleo de girassol (HG) ou óleo de canola (HC). Foram analisados o transporte de L-arginina mediado pelos transportadores catiônicos y+ e y+L, a atividade da NOS, a expressão da eNOS e da NOS induzível (iNOS), a formação de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e a atividade das enzimas antioxidantes catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD). Resultados: o transporte total de L-arginina estava aumentado no grupo HO em comparação aos controles e aos outros grupos com dieta hiperlipídica. Quando o transporte foi fracionado, o sistema y+ estava mais ativado no grupo HO em relação aos controles e outros grupos que receberam dieta hiperlipídica. O transporte de L-arginina via sistema y+L estava maior nos grupos HO, HG e HC comparados aos grupos controle e HB. Adicionalmente, a atividade basal da NOS e a expressão de eNOS estavam aumentadas em eritrócitos independente do tipo de dieta hiperlípidica insaturada. Observou-se uma maior expressão da iNOS no grupo HO comparado ao controle. Em contraste, o grupo HB apresentou uma inibição da via L-arginina-NO. A análise da peroxidação lipídica, através da formação de TBARS, e da atividade da enzima antioxidante CAT não revelou diferenças entre os grupos, ao contrário do grupo HO, que induziu uma ativação de outra enzima antioxidante, a SOD. Conclusões: o presente estudo proporciona a primeira evidência de que os sistemas y+ e y+L regulam o transporte aumentado de L-arginina em eritrócitos de camundongos do grupo HO. Além disso, todas as dietas hiperlipídicas insaturadas induzem um aumento da atividade basal da NOS associada a uma expressão elevada da eNOS. É possível que diferentes mudanças na composição lipídica da membrana plasmática induzidas pelas dietas possam afetar transportadores e enzimas nos eritrócitos. Além disso, a inibição da via L-arginina-NO no grupo HB pode contribuir para o desenvolvimento da aterosclerose, enquanto dietas hiperlipídicas insaturadas podem ter um efeito protetor via aumento da geração de NO.

Aspectos psicossociais do impedimento laboral por motivos de saúde em trabalhadores de cozinhas industriais

Este estudo teve por objetivo investigar a relação trabalho / saúde em trabalhadores de cozinhas industriais, focalizando o aspecto socioeconômico e outras dimensões da vida social (estresse no trabalho e eventos de vida produtores de estresse), incluindo-se morbidade (obesidade, doenças crônicas e transtornos mentais comuns), condição laboral (incômodos ambientais e acidentes de trabalho) e comportamentos relacionados à saúde (consumo alimentar, tabagismo e álcool). Utilizando dados coletados nos nove Restaurantes Populares do Estado do Rio de Janeiro, apresentam-se três artigos. O primeiro descreve a população de estudo, considerando três grupos ocupacionais: Administrativos, Cozinheiros e Copeiros, e os Auxiliares de Serviços Gerais. O segundo artigo investiga a associação entre as características psicossociais e o impedimento laboral por motivos de saúde, considerando uma análise hierarquizada e, finalmente, o terceiro artigo discute a certificação da reprodutibilidade, na população de estudo, do questionário sueco da versão para o português do Demand-Control Questionnaire (DCQ), utilizado para avaliar estresse no ambiente de trabalho. Os homens representaram 62,7% do total de trabalhadores. A idade média dos funcionários foi de 35,1 anos, (DP=10,3). A renda familiar líquida foi de até dois salários mínimos para 60% dos trabalhadores. Obteve-se para o tempo de trabalho em cozinhas, uma média de 59,8 meses, tendo variado de um mínimo de 2 meses e máximo de 30 anos. A prevalência de doenças que tinham diagnóstico médico foi de 15,0% para Doença Osteomusculares Relacionadas ao Trabalho (DORT); 14,3% para Hipertensão Arterial Sistêmica; 12,7% para Gastrite; e, 2,1% para Diabete Mellitus tipo II. O acidente de trabalho corte foi relatado por 20,2% dos trabalhadores, seguido de contusão com 16,0%. A prevalência de acidentes de trabalho foi mais expressiva entre os ASG. A prevalência de impedimento laboral por motivos de saúde foi de 10,8%. Os modelos resultantes das análises multivariadas de associação entre impedimentos das atividades laborais e as variáveis que permaneceram no modelo final após o ajustes das variáveis indicaram que aqueles que referiram estado geral de saúde regular e ruim tiveram uma razão de prevalência de três para impedimento das atividades laborais comparados aos de muito bom e bom estado geral de saúde (RP: 3,59; IC:1,44-8,97). Os trabalhadores que exerciam suas atividades nos restaurante localizados na área 2 (Bangu, Central do Brasil, Maracanã e Niterói) apresentaram RP:2,38; IC:1,15-4,91) para ausências no trabalho quando comparados aos da área 1 (Barra Mansa, Campos, Itaboraí, Duque de Caxias e Nova Iguaçu). A confiabilidade da escala do DCQ, teste-reteste, produziu um Coeficiente de Correlação Intraclasse para as dimensões: demanda psicológica, controle do trabalho e apoio social no trabalho de 0,70, 0,68 e 0,80, respectivamente, sendo considerados bom. Este estudo reforça a importância dos aspectos psicossociais na ocorrência do impedimento por motivos de saúde e contribui para o conhecimento dessas relações. Sugere-se realizar estudos com desenho longitudinal, que permitam aprofundar o conhecimento sobre os determinantes psicossociais do trabalho e o absenteísmo.

Prevalência de transtornos mentais comuns : estresse no ambiente de trabalho e atividade física em militares

Esta tese inclui dois artigos que tiveram por objetivo investigar a relação de estresse no ambiente de trabalho com a prevalência de transtornos mentais comuns (TMC) e a relação de ambos com os níveis de prática de atividade física em militares do Exército Brasileiro. No primeiro artigo, a variável dependente foi TMC e a primeira variável independente foi o estresse no ambiente de trabalho, avaliado sob o modelo esforço-recompensa em desequilíbrio (effort-reward imbalance: ERI). TMC foram avaliados por meio do General Health Questionnaire (GHQ-12). Foram estimadas razões de prevalência (RP) por regressão de Poisson para imprimir robustez aos intervalos de confiança (95%). A prevalência de TMC foi de 33,2% (IC95%:29,1;37,3). O estudo mostrou, após ajuste por idade, educação, renda, estilo de vida, autopercepção de saúde, agravos à saúde autorreferidos e características ocupacionais, que estresse no ambiente de trabalho estava forte e independentemente associado a TMC, exibindo razões de prevalências (RP) que variaram entre os níveis de estresse, oscilando de 1,60 a 2,01. O posto de tenente estava associado a TMC, mesmo após ajuste pelas covariáveis (RP = 2,06; IC95% 1,2 4,1). Os resultados indicaram que excesso de comprometimento é um componente importante do estresse no trabalho. Estes achados foram consistentes com a literatura e contribuem com o conhecimento sobre o estado de saúde mental dos militares das Forças Armadas no Brasil, destacando que o estresse no ambiente de trabalho e que o desempenho das funções ocupacionais, do posto de Tenente, podem significar risco maior para TMC nesse tipo de população. O segundo artigo teve por objetivo investigar a associação de estresse no ambiente de trabalho e TMC com a prática de atividade física habitual entre militares das Forças Armadas. A atividade física (variável dependente) foi estimada por meio do Questionário de Baecke, um dos instrumentos mais utilizados em estudos epidemiológicos sobre atividade física. Estresse no ambiente de trabalho, TMC e posto foram as variáveis independentes, avaliadas conforme descrição mencionada acima. Buscou-se avaliar a associação destas variáveis e com a prática de atividade física no pessoal militar. Para tanto, utilizou-se o método de regressão linear múltipla, via modelos lineares generalizados. Após controlar por características socioeconomicas e demográficas, estresse no ambiente de trabalho, caracterizado por "altos esforços e baixa recompensas", permaneceu associado a mais atividade física ocupacional (b = 0,224 IC95% 0,098; 0,351) e a menos atividade física no lazer (b = -0,198; IC95% -0,384; -0,011). TMC permaneceram associados a menores níveis de atividade física nos esportes/exercícios no lazer (b = -0,184; IC95% -0,321; -0,046). Posto permaneceu associado a maiores níveis de atividade física ocupacional (b = 0,324 IC95% 0,167; 0,481). Até onde se sabe, este foi o primeiro estudo a avaliar a relação de aspectos psicossociais e ocupacionais envolvidos na prática de atividade física em militares no Brasil e no exterior. Os resultados sugerem que o ambiente de trabalho e a saúde mental estão associados à prática de atividade física de militares, que se relaciona com a condição de aptidão física.

Tratamento da incontinência urinária de esforço por meio de eletroestimulação funcional dos músculos do assoalho pélvico: revisão sistemática de ensaios clínicos aleatorizados

Este estudo teve como objetivo verificar, através de uma revisão sistemática de ensaios clínicos aleatorizados, os benefícios da estimulação elétrica funcional endovaginal ou dos tratamentos conservadores às pacientes com incontinência urinária de esforço, e demonstrar qual modalidade de tratamento conservador apresenta melhores resultados na terapêutica dessas mulheres: a estimulação elétrica funcional endovaginal, em comparação com os cones vaginais ou a realização de exercícios perineais. Para tanto, foram realizadas buscas nas principais bases de dados científicos, por estudos que atendessem a pergunta da pesquisa, tipo de intervenção e tipo de participantes selecionados. Destes, foram selecionados 7 estudos que foram submetidos à análise dos revisores, que avaliaram os seguintes desfechos: episódios de perda urinária, quantificação das perdas urinárias através do pad-test, força da musculatura perineal, qualidade de vida, volume residual, capacidade cistométrica máxima, melhora dos sintomas, satisfação e cura. Todas as terapias pesquisadas apresentaram melhora dos sintomas da incontinência urinária de esforço; no entanto, segundo os desfechos avaliados, apresentaram diferença no resultado comparativo. Quanto às perdas urinárias, ao pad-test e à força da musculatura perineal, a realização dos exercícios pélvicos obteve os melhores resultados. Já a terapia por estimulação elétrica endovaginal e a terapia com os cones apresentaram resultados semelhantes, não sendo encontrada diferença significativa em nenhum dos desfechos analisados. De acordo com os achados obtidos nesta revisão sistemática, entendemos que o tratamento pela estimulação elétrica traz benefícios às pacientes com incontinência urinária de esforço. Os exercícios pélvicos demonstraram ser a terapia que reduz mais significativamente os sintomas ocasionados por esta condição

The promoter of cell growth- and RNA protection-associated SND1 gene is activated by endoplasmic reticulum stress in human hepatoma cells

Background: Staphyloccocal nuclease domain-containing protein 1 (SND1) is involved in the regulation of gene expression and RNA protection. While numerous studies have established that SND1 protein expression is modulated by cellular stresses associated with tumor growth, hypoxia, inflammation, heat- shock and oxidative conditions, little is known about the factors responsible for SND1 expression. Here, we have approached this question by analyzing the transcriptional response of human SND1 gene to pharmacological endoplasmic reticulum (ER) stress in liver cancer cells. Results: We provide first evidence that SND1 promoter activity is increased in human liver cancer cells upon exposure to thapsigargin or tunicamycin or by ectopic expression of ATF6, a crucial transcription factor in the unfolded protein response triggered by ER stress. Deletion analysis of the 5'-flanking region of SND1 promoter identified maximal activation in fragment (-934, +221), which contains most of the predicted ER stress response elements in proximal promoter. Quantitative real- time PCR revealed a near 3 fold increase in SND1 mRNA expression by either of the stress- inducers; whereas SND1 protein was maximally upregulated (3.4-fold) in cells exposed to tunicamycin, a protein glycosylation inhibitor. Conclusion: Promoter activity of the cell growth- and RNA-protection associated SND1 gene is up-regulated by ER stress in human hepatoma cells.

Eventos de vida produtores de estresse e acidentes de trabalho: Estudo Pró-Saúde, Rio de Janeiro - Brasil

A proposta desta tese consiste em um recorte de uma abordagem mais ampla da determinação dos acidentes de trabalho, e tem como objetivo geral investigar o perfil de acidentes de trabalho que acometem funcionários técnico-administrativos do quadro efetivo de uma universidade do Rio de Janeiro. Para o alcance do objetivo, esta tese está estruturada em dois artigos, e como tal pretende explorar o perfil sócio-demográfico e ocupacional de funcionários públicos na ocorrência de acidentes de trabalho (Artigo 1); e investigar a associação entre os eventos de vida produtores de estresse (EVPE) e a ocorrência de acidentes de trabalho (Artigo 2). Dados seccionais da fase 2 de um estudo de natureza prospectiva (Estudo Pró-Saúde) foram coletados entre 3572 funcionários. A história de acidentes de trabalho foi captada por meio de perguntas dicotômicas (sim vs. não) para cada um dos seguintes tipos de acidentes: perfuração com agulha; perfuração com outro objeto; corte; queimadura; choque elétrico; contusão ou distensão muscular; fratura, entorse ou luxação; e envenenamento ou intoxicação. O período de referência para aferição tanto dos EVPE quanto da ocorrência de acidente de trabalho correspondeu aos 12 meses anteriores a aplicação de questionário autopreenchível. No artigo 1 utilizou-se a técnica de análise de correspondência múltipla para delimitar agrupamentos de funcionários quanto ao perfil sócio-demográfico e ocupacional associado à ocorrência de acidente de trabalho, de acordo com as seguintes Característica : sexo, idade, escolaridade, renda per capita, ocupação, setor e local de trabalho. No artigo 2, a associação entre EVPE e acidentes de trabalho foi avaliada através de análise multivariada por meio de modelo lineares generalizados (logpoisson), sendo os resultados expressos através de razões de prevalência (RP) ajustadas e seus respectivos intervalos de 95% de confiança (IC95%). A prevalência total de acidentes no período de 12 meses foi de 25,6%. Dos tipos de acidentes referidos, o mais frequente foi a contusão ou fratura, com cerca de (10,2%) de relatos. Em seguida, aparecem as perfurações com agulha (6,5%). Os resultados da análise de correspondência revelam três grupos, destacando-se aquele formado pelos que sofreram perfuração com agulha com um perfil que abrange os auxiliares de enfermagem, trabalham no Hospital Universitário e setores adjacentes, especificamente em setores de terapia intensiva, emergência, cirurgia geral, clinica geral e ambulatório. Em relação à associação com EVPE, ter sido testemunha de agressão foi o evento mais fortemente associado com acidentes de trabalho (RP= 1,98, IC95%= 1,67; 2,34). Este estudo trouxe informações acerca da importância das características sócio-demográficas e de aspectos psicossociais na ocorrência dos acidentes de trabalho que podem ser úteis na elaboração de medidas para a prevenção desse importante problema de saúde pública.

Estresse e acidentes de trabalho: Estudo Pró-Saúde

Esta tese tem o objetivo geral de investigar a associação entre estresse e acidentes no trabalho em funcionários técnico-administrativos efetivos de uma universidade pública no Rio de Janeiro por meio de modelos multiníveis. Para alcançar tal objetivo, a tese foi distribuída em dois artigos. O primeiro artigo investiga a associação entre estresse e acidentes no trabalho considerando componentes hierárquicos da estrutura dos dados por meio de modelos multiníveis com funcionários no primeiro nível agrupados em setores de trabalho no segundo nível. O segundo artigo investiga o comportamento dos coeficientes fixos e aleatórios dos modelos multiníveis com classificação cruzada entre setores de trabalho e grupos ocupacionais em relação aos modelos multiníveis que consideram apenas componentes hierárquicos dos setores de trabalho, ignorando o ajuste dos grupos ocupacionais. O estresse psicossocial no trabalho foi abordado a partir das relações entre alta demanda psicológica e baixo controle do processo laboral, Estas dimensões foram captadas por meio da versão resumida da escala Karasek, que também contém informações sobre o apoio social no trabalho. Dimensões isoladas do estresse no trabalho (demanda e controle), razão entre demanda psicológica e controle do trabalho (Razão D/C) e o apoio social no trabalho foram mensurados no nível individual e nos setores de trabalho. De modo geral, os resultados destacam a demanda psicológica mensurada no nível individual como um importante fator associado à ocorrência de acidentes de trabalho. O apoio social no trabalho, mensurado no nível individual e no setor de trabalho, apresentou associação inversa à prevalência de acidentes de trabalho, sendo, no setor, acentuada entre as mulheres. Os resultados também mostram que os parâmetros fixos dos modelos com e sem classificação cruzada foram semelhantes e que, de modo geral, os erros padrões (EP) foram um pouco maiores nos modelos com classificação cruzada, apesar deste comportamento do EP não ter sido observado quando relacionado aos coeficientes fixos das variáveis agregadas no setor de trabalho. A maior distinção entre as duas abordagens foi observada em relação aos coeficientes aleatórios relacionados aos setores de trabalho, que alteraram substancialmente após ajustar o efeito da ocupação por meio dos modelos com classificação cruzada. Este estudo reforça a importância de características psicossociais na ocorrência de acidentes de trabalho e contribui para o conhecimento dessas relações a partir de abordagens analíticas que refinam a captação da estrutura de dependência dos indivíduos em seu ambiente de trabalho. Sugere-se a realização de outros estudos com metodologia similar, que permitam aprofundar o conhecimento sobre estresse e acidentes no trabalho.

An Embedded Stress Sensor for Concrete SHM Based on Amorphous Ferromagnetic Microwires

A new smart concrete aggregate design as a candidate for applications in structural health monitoring (SHM) of critical elements in civil infrastructure is proposed. The cement-based stress/strain sensor was developed by utilizing the stress/strain sensing properties of a magnetic microwire embedded in cement-based composite (MMCC). This is a contact-less type sensor that measures variations of magnetic properties resulting from stress variations. Sensors made of these materials can be designed to satisfy the specific demand for an economic way to monitor concrete infrastructure health. For this purpose, we embedded a thin magnetic microwire in the core of a cement-based cylinder, which was inserted into the concrete specimen under study as an extra aggregate. The experimental results show that the embedded MMCC sensor is capable of measuring internal compressive stress around the range of 1-30 MPa. Two stress sensing properties of the embedded sensor under uniaxial compression were studied: the peak amplitude and peak position of magnetic switching field. The sensitivity values for the amplitude and position within the measured range were 5 mV/MPa and 2.5 mu s/MPa, respectively.