986 resultados para MECANISMO REED
Resumo:
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 4 and 2 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 carotdeos (CB) so pequenos orgos emparelhados localizados na bifurcao da artria cartida comum. Estes rgos so sensveis a variaes na PaO2, PaCO2, pH e temperatura sendo responsveis pela hiperventilao que ocorre em resposta hipxia, contribuindo tambm para a hiperventilao que acompanha a acidose metablica e respiratria. As clulas quimiorreceptoras (tipo I ou glmicas) do corpo carotdeo respondem s variaes de gases arteriais libertando neurotransmissores que activam as terminaes sensitivas do nervo do seio carotdeo (CSN) conduzindo a informao ao centro respiratrio central. Est ainda por esclarecer qual o neurotransmissor (ou os neurotransmissores) responsvel pela sinalizao hipxica no corpo carotdeo. A adenosina um neurotransmissor excitatrio no CB que aumenta a actividade elctrica do CSN induzindo a hiperventilao atravs da activao de receptores A2. A importncia destes efeitos da adenosina na quimiorrecepo, descritos em ratos e gatos, foi reforada por resultados obtidos em voluntrios saudveis onde a infuso intravenosa de adenosina em induz hiperventilao e dispneia, efeito atribudo a uma activao do CB uma vez que a adenosina no atravessa a barreira hemato-enceflica e o efeito quanto maior quanto mais perto do CB for a administrao de adenosina. O presente trabalho foi realizado com o objectivo de esclarecer qual o significado funcional da adenosina na quimiorrecepo no CB em animais controlo e em animais submetidos a hipoxia crnica mantida. Para alcanar este objectivo investigou-se: 1) o efeito da hipxia moderada sobre a libertao de adenosina numa preparao in vitro de CB e a especificidade desta mesma libertao comparativamente com outros tecidos no quimiossensitivos, assim como as vias metablicas de produo e libertao de adenosina no CB em normoxia e hipxia; 2) a modulao da libertao de adenosina/ATP das clulas quimiorreceptoras do CB por receptores nicotnicos de ACh; 3) os efeitos da cafena no controlo perifrico da ventilao e a identidade dos receptores de adenosina envolvidos nos efeitos da adenosina e da cafena nos quimiorreceptores do CB; 4) as interaces entre os receptores D2 de dopamina e os receptores A2B de adenosina que modulam a libertao de catecolaminas (CA) no CB de rato e; 5) o efeito da ingesto crnica de cafena, isto , o contnuo bloqueio e dos receptores de adenosina, simulando assim o consumo crnico da cafena, tal como ocorre na populao humana mundial e principalmente no ocidente, na funo do corpo carotdeo em ratos controlo e em ratos submetidos a hipoxia crnica. Os mtodos utilizados neste trabalho incluram: tcnicas de biologia molecular como imunocitoqumica e western-blot; tcnicas bioqumicas, tais como a quantificao de neurotransmissores por HPLC, bioluminescncia e mtodos radioisotpicos; tcnicas electrofisiolgicas como o registro de potenciais elctricos do nervo do seio carotdeo in vitro; e registros ventilatrios in vivo em animais no anestesiados e em livre movimento (pletismografia). Observou-se que: 1) a especificidade dos quimiorreceptores do CB como sensores de O2 est correlacionada com o baixo limiar de libertao de adenosina em resposta hipxia dado que a libertao de adenosina do CB aumenta 44% em resposta a uma hipxia moderada (10% O2), que no entanto no um estmulo suficientemente intenso para evocar a libertao de adenosina do gnglio cervical superior ou do tecido arterial. Observou-se tambm que aproximadamente 40% da adenosina libertada pelo CB provm do catabolismo extracelular do ATP quer em normxia quer em hipxia moderada, sendo que PO2 reduzidas induzem a libertao de adenosina via activao do sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) a ACh modula a libertao de adenosina /ATP do CB em resposta hipoxia moderada sugerindo que o papel excitatrio da ACh na actividade quimiossensora inclui a activao indirecta de receptores purinrgicos pela adenosina e ATP, indicando que a adenosina e o ATP poderiam actuar como mediadores importantes no processo de quimiotransduco uma vez que: a) a activao dos receptores nicotnicos de ACh no CB em normxia estimula a libertao de adenosina (max 36%) provindo aparentemente da degradao extracelular do ATP. b) a caracterizao farmacolgica dos receptores nicotnicos de ACh envolvidos na estimulao da libertao de adenosina do CB revelou que os receptores nicotnicos de ACh envolvidos so constitudos por subunidades 42. 3) a adenosina modula a libertao de catecolaminas das clulas quimiorreceptoras do CB atravs de receptores de adenosina A2B dado que: a)a cafena, um antagonista no selectivo dos receptores de adenosina, inibiu a libertao de CA quer em normxia quer em resposta a estmulos de baixa intensidade sendo ineficaz na libertao induzida por estmulos de intensidade superior; b) o DPCPX e do MRS1754 mimetizaram os efeitos da cafena no CB sendo o SCH58621 incapaz de induzir a libertao de CA indicando que os efeitos da cafena seriam mediados por receptores A2B de adenosina cuja presena nas clulas quimiorreceptoras do CB demonstramos por imunocitoqumica. 4) a aplicao aguda de cafena inibiu em 52% a actividade quimiossensora do CSN induzida pela hipxia sendo este efeito mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A ps-sinpticos e A2B pr-sinpticos indicando que a actividade quimiossensora induzida pela hipxia controlada pela adenosina. 5) existe uma interaco entre os receptores A2B e D2 que controla a libertao de CA do corpo carotdeo de rato uma vez que: a) os antagonistas dos receptores D2, domperidona e haloperidol, aumentaram a libertao basal e evocada de CA das clulas quimiorreceptoras confirmando a presena de autorreceptores D2 no CB de rato que controlam a libertao de CA atravs de um mecanismo de feed-back negativo. b) o sulpiride, um antagonista dos receptores D2, aumentou a libertao de CA das clulas quimiorreceptoras revertendo o efeito inibitrio da cafena sobre esta mesma libertao; c) a propilnorapomorfina, um agonista D2 inibiu a libertao 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 libertao de CA sugere que a interaco entre os receptores D2 e A2B poderia tambm ocorrer ao nvel de segundos mensageiros, como o cAMP. 6) a ingesto crnica de cafena em ratos controlo (normxicos) no alterou significativamente a funo basal do CB medida como a dinmica dos seus neurotransmissores, dopamina, ATP e adenosina e como actividade quimiossensora do CSN. Contrariamente aos efeitos basais, a ingesto crnica de cafena facilitou a resposta hipxia, dado que aumentou o efeito no volume minuto respiratrioapresentando-se tambm uma clara tendncia para aumentar a actividade quimiossensora do CSN e aumentar a libertao de ATP e dopamina.7) aps um perodo de 15 dias de hipxia crnica era evidente o fenmeno de aclimatizao dado que as respostas ventilatrias hipxia se encontram aumentadas, assim como a actividade quimiossensora do CSN basal e induzida pela hipxia. As alteraes observadas no metabolismo da dopamina, assim como na libertao basal de dopamina e de adenosina poderiam contribuir para a aclimatizao durante a hipoxia crnica. A libertao aumentada de adenosina em resposta hipxia aguda em ratos hipxicos crnicos sugere um papel da adenosina na manuteno/aumento das respostas ventilatrias hipxia aguda durante a hipxia crnica. Observou-se tambm que a libertao de ATP induzida pela hipxia aguda se encontra diminuda em hipxia crnica, contudo a ingesto crnica de cafena reverteu este efeito para valores similares aos valores controlo, sugerindo que a adenosina possa modular a libertao de ATP em hipxia crnica. 8) a ingesto crnica de cafena em ratos hipxicos crnicos induziu o aumento do metabolismo de CA no CB, medido como expresso de tirosina hidroxilase, contedo, sntese e libertao de CA. 9) a ingesto crnica de cafena no provocou quaisquer alteraes na actividade quimiossensora do CSN em ratos hipxicos crnicos no entanto, as respostas do CSN hipxia aguda intensa e moderada e hipercapnia encontram-se diminudas. Este efeito inibitrio que provm da ingesto crnica de cafena parece ser compensado ao nvel dos quimiorreceptores centrais dado que os parmetros ventilatrios em condies basais e em resposta hipoxia aguda no se encontram modificados em ratos expostos durante 15 dias a uma atmosfera hipxica. Resumindo podemos assim concluir que a adenosina quer em situaes de hipoxia aguda quer em condies de hipoxia crnica tem um papel excitatrio na actividade quimiossensora do CB actuando directamente nos receptores A2A presentes ps-sinapticamente no CSN, assim como facilitando a libertao de dopamina pr-sinapticamente via receptores A2B presentes nas clulas quimiorreceptoras. A interaco negativa entre os receptores A2B e D2 observadas nas clulas quimiorreceptoras do CB poderia explicar o aumento do metabolismo de CA observado aps a ingesto crnica de cafena em animais hipxicos. Conclui-se ainda que durante a aclimatizao hipxia a aco inibitria da cafena, em termos de resposta ventilatria, mediada pelos quimiorreceptores perifricos compensada pelos efeitos excitatrios desta xantina ao nvel do quimiorreceptores centrais.------- RESUMEN Los cuerpos carotdeos (CB) son rganos emparejados que estn localizados en la bifurcacin de la arteria cartida comn. Estos rganos son sensibles a variaciones en la PaO2, en la PaCO2, pH y temperatura siendo responsables de la hiperventilacin que ocurre en respuesta a la hipoxia, contribuyendo tambin a la hiperventilacin que acompaa a la acidosis metablica y respiratoria. Las clulas quimiorreceptoras (tipo I o glmicas) del cuerpo carotdeo responden a las variaciones de gases arteriales liberando neurotransmissores que activan las terminaciones sensitivas del nervio del seno carotdeo (CSN) llevando la informacin al centro respiratorio central. Todava esta por clarificar cual el neurotransmisor (o neurotransmisores) responsable por la sealizacin hipxica en el CB. La adenosina es un neurotransmisor excitatrio en el CB ya que aumenta la actividad del CSN e induce la hiperventilacin a travs de la activacin de receptores de adenosina del subtipo A2. La importancia de estos efectos de la adenosina en la quimiorrecepcin, descritos en ratas y gatos, ha sido fuertemente reforzada por resultados obtenidos en voluntarios sanos en los que la infusin intravenosa de adenosina induce hiperventilacin y dispnea, efectos ests que han sido atribuidos a una activacin del CB ya que la adenosina no cruza la barrera hemato-encefalica y el efecto es tanto ms grande cuanto ms cercana del CB es la administracin. Este trabajo ha sido realizado con el objetivo de investigar cual el significado funcional de la adenosina en la quimiorrecepcin en el CB en animales controlo y en animales sometidos a hipoxia crnica sostenida. Para alcanzar este objetivo se ha estudiado: 1) el efecto de la hipoxia moderada en la liberacin de adenosina en una preparacin in vitro de CB y la especificidad de esta liberacin en comparacin con otros tejidos no-quimiosensitivos, as como las vas metablicas de produccin y liberacin de adenosina del rgano en normoxia y hipoxia; 2) la modulacin de la liberacin de adenosina/ATP de las clulas quimiorreceptoras del CB por receptores nicotnicos de ACh; 3) los efectos de la cafena en el controlo perifrico de la ventilacin y la identidad de los receptores de adenosina involucrados en los efectos de la adenosina y cafena en los quimiorreceptores del CB; 4) las interacciones entre los receptores D2 de dopamina y los receptores A2B de adenosina que modulan la liberacin de catecolaminas (CA) en el CB de rata y; 5) el efecto de la ingestin crnica de cafena, es decir, el bloqueo sostenido de los receptores de adenosina, simulando la dependencia de cafena observada en la populacin mundial del occidente, en la funcin del CB en ratas controlo y sometidas a hipoxia crnica sostenida. Los mtodos utilizados en este trabajo incluirn: tcnicas de biologa molecular como imunocitoqumica y western-blot; tcnicas bioqumicas, tales como la cuantificacin de neurotransmissores por HPLC, bioluminescencia y mtodos radioisotpicos; tcnicas electrofisiolgicas como el registro de potenciales elctricos del nervio do seno carotdeo in vitro; y registros ventilatrios in vivo en animales no anestesiados y en libre movimiento (pletismografia). Se observ que: 1) la sensibilidad de los quimiorreceptores de CB esta correlacionada con un bajo umbral de liberacin de adenosina en respuesta a la hipoxia ya que en respuesta a una hipoxia moderada (10% O2) la liberacin de adenosina en el CB aumenta un 44%, sin embargo esta PaO2 no es un estimulo suficientemente fuerte para inducir la liberacin de adenosina del ganglio cervical superior o del tejido arterial; se observ tambin 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 liberacin de adenosina va activacin del sistema de transporte equilibrativo ENT1. 2) la ACh modula la liberacin de adenosina /ATP del CB en respuesta a la hipxia moderada lo que sugiere que el papel excitatrio de la ACh en la actividad quimiosensora incluye la activacin indirecta de receptores purinrgicos por la adenosina y el ATP, indicando que la adenosina y el ATP pueden actuar como mediadores importantes en el proceso de quimiotransduccin ya que: a) la activacin de los receptores nicotnicos de ACh en el CB en normoxia estimula la liberacin de adenosina (max 36%) que aparentemente proviene de la degradacin extracelular del ATP. Se observ tambin que este aumento de adenosina en el CB en hipoxia ha sido antagonizado parcialmente por antagonistas de estos mismos receptores; b) la caracterizacin farmacolgica de los receptores nicotnicos de ACh involucrados en la estimulacin de la liberacin de adenosina del CB ha revelado que los receptores nicotnicos de ACh involucrados son constituidos por sub-unidades 42. 3) la adenosina modula la liberacin de CA de las clulas quimiorreceptoras del CB a travs de receptores de adenosina A2B ya que: a) la cafena, un antagonista no selectivo de los receptores de adenosina, ha inhibido la liberacin de CA en normoxia y en respuesta a estmulos de baja intensidad siendo ineficaz en la liberacin inducida por estmulos de intensidad superior; b) el DPCPX y el MRS1754 ha mimetizado los efectos de la cafena en el CB y el SCH58621 ha sido incapaz de inducir la liberacin de CA lo que sugiere que los efectos de la cafena son mediados por receptores A2B de adenosina que estn localizados pr-sinapticamente en las clulas quimiorreceptoras del CB. 4) la aplicacin aguda de cafena ha inhibido en 52% la actividad quimiosensora del CSN inducida por la hipoxia siendo este efecto mediado respectivamente por receptores de adenosina A2A ps-sinpticos y A2B pr-sinpticos lo que indica que la actividad quimiosensora inducida por la hipoxia es controlada por la adenosina. 5) existe una interaccin entre los receptores A2B y D2 que controla la liberacin de CA del CB de rata ya que: a) el sulpiride, un antagonista de los receptores D2, ha aumentado la liberacin de CA de las clulas quimiorreceptoras revertiendo el efecto inhibitorio de la cafena sobre esta misma liberacin; b) los antagonistas de los receptores D2, domperidona y haloperidol, han aumentado la liberacin basal e evocada de CA de las clulas quimiorreceptoras confirmando la presencia de autorreceptores D2 en el CB de rata que controlan la liberacin de CA a travs de un mecanismo de feed-back negativo; c) la propilnorapomorfina, un agonista D2, ha inhibido la liberacin 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 liberacin de CA la interaccin entre los D2 y A2B puede tambin ocurrir al nivel de segundos mensajeros, como el cAMP. 6) la ingestin crnica de cafena en ratas controlo (normxicas) no ha cambiado significativamente la funcin basal del CB medida como la dinmica de sus neurotransmisores, dopamina, ATP y adenosina y como actividad quimiosensora del CSN. Al revs de lo que pasa con los efectos bsales, la ingestin crnica de cafena facilit la respuesta a la hipxia, ya que ha aumentado la respuesta ventilatria medida como volumen minuto presentando tambin una clara tendencia para aumentar la actividad quimiosensora del CSN y aumentar la liberacin de ATP y dopamina. 7. Despus de un perodo de 15 das de hipoxia crnica se puede observar el fenmeno de climatizacin ya que las respuestas ventilatrias a la hipoxia estn aumentadas, as como la actividad quimiosensora del CSN basal e inducida por la hipoxia. Los cambios observados en el metabolismo de la dopamina, as como en la liberacin basal de dopamina y de adenosina podran contribuir para la climatizacin en hipoxia crnica. El aumento en la liberacin de adenosina en respuesta a la hipoxia aguda en ratas sometidas a hipoxia crnica sugiere un papel para la adenosina en el mantenimiento/aumento de las respuestas ventilatrias a la hipoxia aguda en hipoxia crnica sostenida. Se ha observado tambin que la liberacin de ATP inducida por la hipoxia aguda est disminuida en hipoxia crnica y que la ingestin crnica de cafena reverte este efecto para valores similares a los valores controlo, sugiriendo que la adenosina podra modular la liberacin de ATP en hipoxia crnica. 8. la ingestin crnica de cafena ha inducido el aumento del metabolismo de CA en el CB en ratas hipxicas crnicas, medido como expresin de la tirosina hidroxilase, contenido, sntesis y liberacin de CA. 9. la ingestin crnica de cafena no ha inducido cambios en la actividad quimiosensora del CSN en ratas hipxicas crnicas sin embargo las respuestas do CSN a una hipoxia intensa y moderada y a la hipercapnia estn disminuidas. Este efecto inhibitorio que es debido a la ingestin crnica de cafena es compensado al nivel de los quimiorreceptores centrales ya que los parmetros ventilatrios en condiciones bsales y en respuesta a la hipoxia aguda no estn modificados en ratas expuestas durante 15 das a una atmsfera hipxica. Resumiendo se puede concluir que la adenosina en situaciones de hipoxia aguda as como en hipoxia crnica tiene un papel excitatrio en la actividad quimiosensora del CB actuando directamente en los receptores A2A localizados ps-sinapticamente en el CSN, as como controlando la liberacin de dopamina pr-sinaptica va receptores A2B localizados en las clulas quimiorreceptoras. Las interacciones entre los receptores A2B y D2 observadas en las clulas quimiorreceptoras del CB podran explicar el aumento del metabolismo de CA observado despus de la ingestin crnica de cafena en animales hipxicos. Por fin, pero no menos importante se puede concluir que durante la climatizacin a la hipoxia la accin inhibitoria de la cafena, medida como respuesta ventilatria, mediada por los quimiorreceptores perifricos es compensada por los efectos excitatrios de esta xantina al nivel de los quimiorreceptores centrales.
Resumo:
Thesis presented to obtain the Ph.D. degree in Biology (Molecular Genetics), by the Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Cincias e Tecnologia.
Resumo:
Dissertao apresentada para a obteno do Grau de Doutor em Informtica
Resumo:
Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Informtica
Resumo:
Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia Electrotcnica e de Computadores
Resumo:
Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia Biomdica
Resumo:
Dissertao apresentada para a obteno do Grau de Mestre em Gentica Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Cincias e Tecnologia
Resumo:
Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil
Resumo:
Este documento descreve um modelo de tolerncia a falhas para sistemas de tempo-real distribudos. A sugesto deste modelo tem como propsito a apresentao de uma solu-o fivel, flexvel e adaptvel s necessidades dos sistemas de tempo-real distribudos. A tolerncia a falhas um aspeto extremamente importante na construo de sistemas de tempo-real e a sua aplicao traz inmeros benefcios. Um design orientado para a to-lerncia a falhas contribui para um melhor desempenho do sistema atravs do melhora-mento de aspetos chave como a segurana, a confiabilidade e a disponibilidade dos sis-temas. O trabalho desenvolvido centra-se na preveno, deteo e tolerncia a falhas de tipo l-gicas (software) e fsicas (hardware) e assenta numa arquitetura maioritariamente basea-da no tempo, conjugada com tcnicas de redundncia. O modelo preocupa-se com a efi-cincia e os custos de execuo. Para isso utilizam-se tambm tcnicas tradicionais de to-lerncia a falhas, como a redundncia e a migrao, no sentido de no prejudicar o tempo de execuo do servio, ou seja, diminuindo o tempo de recuperao das rplicas, em ca-so de ocorrncia de falhas. Neste trabalho so propostas heursticas de baixa complexida-de para tempo-de-execuo, a fim de se determinar para onde replicar os componentes que constituem o software de tempo-real e de negoci-los num mecanismo de coordena-o por licitaes. Este trabalho adapta e estende alguns algoritmos que fornecem solu-es ainda que interrompidos. Estes algoritmos so referidos em trabalhos de investiga-o relacionados, e so utilizados para formao de coligaes entre ns coadjuvantes. O modelo proposto colmata as falhas atravs de tcnicas de replicao ativa, tanto virtual como fsica, com blocos de execuo concorrentes. Tenta-se melhorar ou manter a sua qualidade produzida, praticamente sem introduzir overhead de informao significativo no sistema. O modelo certifica-se que as mquinas escolhidas, para as quais os agentes migraro, melhoram iterativamente os nveis de qualidade de servio fornecida aos com-ponentes, em funo das disponibilidades das respetivas mquinas. Caso a nova configu-rao de qualidade seja rentvel para a qualidade geral do servio, feito um esforo no sentido de receber novos componentes em detrimento da qualidade dos j hospedados localmente. Os ns que cooperam na coligao maximizam o nmero de execues para-lelas entre componentes paralelos que compem o servio, com o intuito de reduzir atra-sos de execuo. O desenvolvimento desta tese conduziu ao modelo proposto e aos resultados apresenta-dos e foi genuinamente suportado por levantamentos bibliogrficos de trabalhos de in-vestigao e desenvolvimento, literaturas e preliminares matemticos. O trabalho tem tambm como base uma lista de referncias bibliogrficas.
Resumo:
A aplicao do material compsito neste momento bastante vasta, graas combinao das suas caractersticas especficas, tais como, maior resistncia especfica e mdulos especficos e melhor resistncia fadiga, quando comparados com os metais convencionais. Tais caractersticas, quando requeridas, tornam este material ideal para aplicaes estruturais. Esta caminhada de sucesso iniciou desde muito cedo, quando o material compsito j era utilizado para fabrico de armas pelos mongis e na construo civil pelos hebreus e egpcios, contudo, s a partir dos meados do sculo XX que despertou interesses para aplicaes mais modernas. Atualmente os materiais compsitos so utilizados em equipamentos domsticos, componentes eltricos e eletrnicos, passando por materiais desportivos, pela indstria automvel e construo civil, at indstrias de grande exigncia e visibilidade tecnolgica como a aeronutica, espacial e de defesa. Apesar das boas caractersticas apresentadas pelos materiais compsitos, no entanto, estes materiais tm tendncia a perderem as suas propriedades quando submetidas a algumas operaes de acabamento como a furao. A furao surge da necessidade de ligao de peas de um mesmo mecanismo. Os furos obtidos por este processo devem ser precisos e sem danos para garantir ligaes de alta resistncia e tambm precisas. A furao nos materiais compsitos bastante complexa devido sua heterogeneidade, anisotropia, sensibilidade ao calor e pelo facto de os reforos serem extremamente abrasivos. A operao de furao pode causar grandes danos na pea, como a delaminao a entrada, defeitos de circularidade do furo, danos de origem trmica e a delaminao sada que se apresenta como o mais frequente e indesejvel. Com base nesses pressupostos que este trabalho foi desenvolvido de forma a tentar obter processos simples para determinao e previso de danos em polmeros reforados com fibras (de carbono neste caso) de forma a precav-los. De forma a conseguir estes objetivos, foram realizados ensaios de incio de delaminao segundo a proposta de Lachaud et al. e ensaios de pin-bearing segundo a proposta de Khashaba et al. Foram tambm examinadas extenses de danos de acordo com o modelo de Fator de delaminao ajustado apresentado por Davim et al. A partir dos ensaios, de pin-bearing, realizados foram analisadas influncias do material e geometria da broca, do avano utilizado na furao e de diferentes orientaes de empilhamentos de placas na delaminao de laminados compsitos e ainda a influncias dessas variveis na fora de rutura por pin-bearing. As principais concluses tiradas daqui so que a delaminao aumenta com o aumento do avano, o que j era esperado, as brocas em carboneto de tungstnio so as mais recomendas para a furao do material em causa e que a delaminao superior para a placa cross-ply quando comparada com placas unidirecionais. Para a situao de ensaios de incio de delaminao foram analisadas as influncias da variao da espessura no cortada por baixo da broca/puno, de diferentes geometrias de brocas, da alterao de velocidade de ensaio e diferentes orientaes de empilhamentos de placas na fora de incio de delaminao. Deste ensaio as principais concluses so que a fora de incio de delaminao aumenta com o aumenta da espessura no cortada e a influncia da velocidade de ensaio altera com a variao das orientaes de empilhamento.
Resumo:
O vrus da hepatite delta (HDV) o agente etiolgico de uma das formas mais graves de hepatite viral e ainda endmico em diversas regies do globo, nomeadamente em frica, na Amaznia e no Extremo Oriente. O HDV co-infecta ou super-infecta hepatcitos infectados com o vrus da hepatite B (HBV) aumentando em cerca de 10 vezes o risco de cirrose e hepatite fulminante. A associao clnica entre os dois vrus deve-se ao facto do invlucro do HDV ser constitudo pelos antignios de superfcie do HBV (HBsAgs) que so necessrios para a propagao da infeco. O genoma do HDV constitudo por uma molcula de RNA de cadeia simples, circular, com cerca de 1.7 Kb, que possui cerca de 70% de emparelhamento interno. Foi identificada uma nica grelha de leitura aberta (ORF) no RNA viral que codifica para o antignio delta (HDAg). A ocorrncia de um mecanismo de editing do RNA, resulta na expresso de duas formas do HDAg, a pequena (S-HDAg) e a grande (L-HDAg). Vrias funes essenciais para a replicao do HDV tm sido atribudas a ambas as formas do HDAg, sendo a S-HDAg essencial para a acumulao de RNA viral e a L-HDAg responsvel pela interaco com os HBsAgs para formar partculas virais. No entanto, dada a simplicidade dos seus componentes, admite-se que a replicao viral depende das interaces estabelecidas entre os HDAgs e factores celulares do hospedeiro. Apesar do nmero considervel de factores celulares descritos como interactores dos HDAgs ou RNA virais, a importncia de muitas destas interaces no foi elucidada e muitas etapas do ciclo de replicao do HDV permanecem pouco claras. Para alm disso, dado o nmero limitado de factores do hospedeiro que esto envolvidos na sua replicao, muito provvel que um nmero elevado de interactores do HDV permanea por identificar. Este trabalho teve como objectivo a identificao de protenas de fgado humano capazes de interagir com os HDAgs, utilizando o sistema yeast Two-Hybrid (YTH). Identificaram-se trinta protenas com capacidade de interagir com a S-HDAg no sistema YTH, sendo que estas protenas se encontram envolvidas em diferentes processos celulares. Com base nas caractersticas funcionais, foram seleccionadas trs destas protenas e as suas interaces com a S-HDAg foram investigadas com maior detalhe. As trs protenas seleccionadas foram a ribonucleoprotena nuclear heterognea C (hnRNPC), a embryonic lethal abnormal vision like1 (ELAVL1/HuR) e a protena 2 de ligao a EBNA1 (EBP2). As duas primeiras so protenas de ligao a RNA, previamente descritas como envolvidas em processos de replicaes de outros vrus com genoma RNA, enquanto a EBP2, uma protena de localizao preferencialmente nucleolar, tal como por vezes acontece com os HDAgs. As interaces foram analisadas recorrendo a vrios ensaios bioqumicos. No caso da hnRNPC e da HuR, aps validao no sistema YTH, a capacidade de interaco com a S-HDAg foi confirmada quer in vitro por blot overlay quer in vivo por co-imunoprecipitao em clulas de hepatoma humano. Nas mesmas clulas, observou-se uma co-localizao considervel entre os HDAgs e os RNAs virais. Finalmente, de modo a investigar a contribuio das protenas hnRNPC e HuR na replicao do HDV, procedeu-se ao silenciamento destas protenas pela utilizao de short hairpin RNAs (shRNAs) especficos para os mRNAs correspondentes Observou-se que o silenciamento de ambas as protenas hnRNPC e HuR endgenas, individualmente resultou numa diminuio acentuada nos nveis de expresso dos HDAgs. No que respeita EBP2, a interaco com a S-HDAg foi confirmada em condies in vitro com recurso a ensaios de blot overlay e de cromatografia de afinidade. A anlise por imunofluorescncia indirecta e microscopia confocal revelou co-localizao elevada entre os HDAgs e a EBP2, principalmente nos nuclolos de clulas de hepatoma humano. Finalmente, foi ainda utilizado o sistema YTH para estudar os mecanismos de importao dos HDAgs. Assim, este sistema foi utilizado com o propsito de identificar protenas celulares capazes de interagir com um domnio especfico dos HDAgs, o sinal de localizao nuclear (NLS). Na pesquisa YTH realizada obtiveram-se 161 clones positivos, sendo que um deles mostrou codificar para a carioferina 4 (KPNA4). A interaco da KPNA4 com a S-HDAg foi reproduzida em condies in vitro atravs de um ensaio de cromatografia de afinidade tendo sido utilizadas formas recombinantes das duas protenas. Este trabalho permitiu identificar vrias protenas celulares que interagem com a S-HDAg. Obtiveram-se evidncias sugestivas de que algumas das protenas identificadas podem desempenhar funes importantes no ciclo de replicao do HDV e que abrem novas perspectivas para o estudo do ciclo de replicao do vrus.
Resumo:
O presente documento de dissertao retrata o desenvolvimento do projeto PDS-Portal Institucional cujo cerne um sistema para recolha, armazenamento e anlise de dados (plataforma de Business Intelligence). Este portal est enquadrado na rea da sade e uma pea fundamental no sistema da Plataforma de dados da Sade, que constitudo por quatro portais distintos. Esta plataforma tem como base um sistema totalmente centrado no utente, que agrega dados de sade dos utentes e distribui pelos diversos intervenientes: utente, profissionais de sade nacionais e internacionais e organizaes de sade. O objetivo principal deste projeto o desenvolvimento do PDS-Portal Institucional, recorrendo a uma plataforma de Business Intelligence, com o intuito de potenciar os utilizadores de uma ferramenta analtica para anlise de dados. Estando a informao armazenada em dois dos portais da Plataforma de dados da Sade (PDS-Portal Utente e PDS-Portal Profissional), necessrio modular um armazm de dados que agregue a informao de ambos e, atravs do PDS-PI, distribua um conjunto de anlises ao utilizador final. Para tal este sistema comtempla um mecanismo totalmente automatizado para extrao, tratamento e carregamento de dados para o armazm central, assim como uma plataforma de BI que disponibiliza os dados armazenados sobre a forma de anlises especficas. Esta plataforma permite uma evoluo constante e extremamente flexvel, pois fornece um mecanismo de gesto de utilizadores e perfis, assim como capacita o utilizador de um ambiente Web para anlise de dados, permitindo a partilha e acesso a partir de dispositivos mveis. Aps a implementao deste sistema foi possvel explorar os dados e tirar diversas concluses que so de extrema importncia tanto para a evoluo da PDS como para os mtodos de praticar os cuidados de sade em Portugal. Por fim so identificados alguns pontos de melhoria do sistema atual e delineada uma perspetiva de evoluo futura. certo que a partir do momento que este projeto seja lanado para produo, novas oportunidades surgiro e o contributo dos utilizadores ser til para evoluir o sistema progressivamente.
Resumo:
Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia Electrotcnica e de Computadores
Resumo:
Dissertao para obteno do grau de Mestre em Gesto e Polticas Ambientais
Resumo:
Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Engenharia Fsica
