A transposição das grandes artérias (TGA) com septo interventricular (SIV) íntegro tem como correção ideal a cirurgia de Jatene no período neonatal. Caso o paciente não seja operado nesse período, o ventrículo esquerdo pode-se tornar despreparado para sustentar a circulação sistêmica. O treinamento do ventrículo subpulmonar, através da bandagem do tronco pulmonar (TP), é uma opção terapêutica nestes casos, preparando para posterior correção definitiva. A hipótese da realização de uma bandagem pulmonar com estresse sistólico ajustável para treinar o ventrículo subpulmonar minimizaria as inadequações da bandagem convencional e aperfeiçoaria o preparo destes ventrículos. Estudos prévios desta linha de pesquisa não evidenciaram diferenças funcionais, na condição de repouso, entre os dois protocolos de preparo ventricular com sobrecarga contínua e intermitente. O objetivo do presente estudo foi o de analisar a função ventricular durante o processo de hipertrofia ventricular aguda e as repercussões na função sistólica e diastólica do ventrículo direito (VD), em condições de repouso e estresse farmacológico, em animais jovens, submetidos a dois protocolos de sobrecarga pressórica ajustável, sendo um de forma contínua e outro de forma intermitente. Foram utilizados 19 cabritos hígidos, com idade aproximada de 60 dias e pesos comparáveis, divididos em três grupos: Sham (n = 7, cirurgia controle), Contínuo (n = 6, sobrecarga sistólica contínua do VD), Intermitente (n = 6, 12 horas/dia de sobrecarga sistólica do VD). A sobrecarga sistólica do VD foi mantida por 96 horas no grupo contínuo e por quatro períodos de 12 horas, alternados com 12 horas de descanso, no grupo intermitente. Os animais do grupo Sham foram submetidos ao implante do dispositivo de bandagem, o qual foi mantido desinsuflado. Avaliações ecocardiográficas e hemodinâmicas foram feitas diariamente. A função cardíaca em repouso e sob o estresse farmacológico induzido por dobutamina foi analisada em dois momentos: basal e após 96 horas do início do protocolo de sobrecarga. Após 96 horas de estudo, os animais foram mortos para avaliação dos parâmetros morfológicos. Ao final do protocolo, foi observada uma diferença significativa da espessura do VD no grupo Intermitente (+64,8% ± 23,37%), quando comparado ao grupo Contínuo (+43,9% ± 19,26%; p = 0,001) e de ambos os grupos de estudo quando comparados ao grupo Sham (p < 0,001). Os grupos de estudo apresentaram dilatação do VD no início do protocolo (tempo zero, p < 0,001), quando comparados ao grupo Sham. Entretanto, apenas o grupo Contínuo manteve a dilatação significativa do VD ao longo do protocolo (p < 0,006). Foi observada piora da fração de ejeção nos dois grupos de estudo, logo após o início da sobrecarga sistólica do VD (momento zero e 24 horas; p < 0,002), recuperando-se posteriormente no final do protocolo. No entanto, o grupo Contínuo manteve a fração de ejeção rebaixada por mais tempo que o grupo Intermitente (72 horas versus 48 horas respectivamente, p < 0,001), apesar de estar dentro dos limites da normalidade. Na situação de repouso, o desempenho miocárdico do VD no grupo Contínuo foi significativamente pior que o do grupo Sham, após 72 horas e 96 horas de treinamento ventricular (p < 0,039). Sob estresse farmacológico, o grupo Contínuo apresentou piora dos índices não apenas em relação ao grupo Sham, como também em relação ao grupo Intermitente (p < 0,01). À análise morfológica, ambos os grupos de estudo apresentaram magnitude semelhante de aumentos das massas do VD, apesar do menor tempo de sobrecarga pressórica no grupo intermitente. Apesar de ambos os protocolos de sobrecarga sistólica do VD promoverem ganho de massa ventricular de magnitude semelhante, a sobrecarga sistólica intermitente foi superior no sentido de preservar o desempenho miocárdico do VD em cabritos / The ideal surgical treatment of transposition of the great arteries is the Jatene operation during the neonatal period. If the neonate remains untreated for several reasons, the left ventricle may become unprepared to sustain systemic circulation. The preparation of the subpulmonary ventricle by pulmonary trunk (PT) banding is an option for the 2-stage Jatene operation. The hypothesis of PT banding with an adjustable device to retrain the subpulmonary ventricle could minimize the inadequacies of conventional banding and improve the preparation of those ventricles. Previous studies have shown no differences on systolic function between two different protocols of subpulmonary ventricle retraining, during resting condition. The aim of the present study was to assess ventricular function during two protocols of PT banding and the impact on systolic and diastolic function of the right ventricle (RV), at rest and under pharmacological stress. Nineteen healthy young goats, aged approximately 60 days and with comparable weights, were divided into three groups: Sham (n = 7, surgery control with no systolic overload), Continuous (n = 6, 96 hours of continuous RV systolic overload), Intermittent (n = 6, four 12-hour periods of systolic overload paired with a 12-hour resting period). before and after systolic overload every day postoperatively. Cardiac function at rest and under pharmacological stress induced by dobutamine was assessed on two occasions: baseline and after 96 hours. After 96-hour study period, all the animals were euthanized for morphologic assessment. There was a significant increase in RV free wall thickness of the Intermittent Group (+64.8% ± 23.37%) at the end of the protocol, when compared to Continuous Group (+43.9% ± 19.26%, p = 0.015). Both study groups presented a dilated RV after starting systolic overload (time zero, p < 0.001), as compared to Sham group. However, only Continuous group remained with significant RV dilation throughout the protocol (p < 0.006). Worsening of RV ejection fraction was observed in the two study groups after beginning systolic overload as well (time zero and 24 hours, p < 0.002), with recovery to normal levels at the end of the protocol. Nevertheless, RV ejection fraction of the Continuous Group remained lower than Intermittent Group for a longer period (72 hours versus 48 hours, p < 0.001). At rest, RV myocardial performance of the Continuous Group was significantly worse than Sham Group, after 72 hours and 96 hours of protocol (p < 0,039). Under dobutamine stress, Continuous Group presented worsening myocardial performance indexes, as compared to both Intermittent and Sham Group (p < 0.01). Regarding morphological analysis, both study groups presented an increased RV mass of similar magnitude, despite less exposure of Intermittent Group to pressure overload. Although both protocols of RV systolic overload had induced similar RV mass gain, intermittent systolic overload was more efficient in preserving RV myocardial performance in goats

Objetivo: Alterações do metabolismo energético tem sido identificadas em processos de hipertrofia miocárdica, sendo algumas consideradas benéficas, porém outras estão associadas a insuficiência cardíaca. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade de três enzimas do metabolismo energético em dois protocolos de sobrecarga sistólica do ventrículo direito (VD) num modelo experimental em cabritos. Métodos: 27 cabritos jovens foram divididos em três grupos: Sham (sem sobrecarga), Contínuo (sobrecarga sistólica constante) e Intermitente (4 períodos de 12 horas de sobrecarga sistólica, intercalados com 12 horas de descanso). Durante as 96 horas do protocolo, a sobrecarga sistólica foi ajustada a fim de atingir relação de pressão entre a aorta e o VD de 0,7. Medidas ecocardiográficas e hemodinâmicas foram realizadas antes e após o período de sobrecarga diariamente até o término do protoloco. Após o término do mesmo, os animais foram sacrificados a fim de obter dados morfológicos e a atividade máxima das enzimas Glicose 6 Fosfato Desidrogenase (G6PD), Hexoquinase (HK) e Lactato Desidrogenase (LDH). Resultados: Houve aumento de 92,1% e 46,5% nas massas do VD e septal no grupo Intermitente, respectivamente, quando comparado ao grupo Sham, enquanto que no grupo Contínuo houve incremento de 37,2% somente na massa septal. O VD e Septo dos grupos submetidos à sobrecarga sistólica contínua e intermitente do VD apresentaram um aumento discreto, porém significativo, do conteúdo de água (VD, p=0,0014; Septo, p=0,0004) em relação ao grupo Sham. Ao final do protocolo, foi observado um aumento significativo de 103,8% da espessura do VD no grupo Intermitente, comparado a um aumento de 38,4% do grupo Contínuo. Houve também dilatação ventricular significativa no grupo Contínuo ao longo do protocolo, quando comparado aos outros grupos (p<0,001). Piores índices de desempenho miocárdico ocorreram no grupo Contínuo no momentos 72 e 96 horas, quando comparados ao grupos Sham (P<0,039) e Intermitente (P<0,001). A razão da atividade máxima da G6PD do VD pelo VE revelou um aumento de 130,1% no grupo contínuo (p= 0,012) e de 39,8% no grupo Intermitente (p=0,764), quando comparados ao grupo Sham. O processo de hipertrofia aguda do VD não afetou a atividade enzimática da HK e LDH nos grupos estudados. Conclusões: Apesar de haver uma sobrecarga sistólica proporcionalmente menor no VD do grupo intermitente, a bandagem intermitente do TP promoveu maior hipertrofia do VD. A maior atividade da G6PD observada no grupo contínuo sugere maior produção de radicais livres via NADPH oxidase, haja vista que o ciclo das pentoses Fosfato incrementa a disponibilidade de NADPH citoplasmático, ocasionados pela maior demanda de um estímulo de sobrecarga miocárdica constante, um importante mecanismo de insuficiência cardíaca. Este estudo sugere que a preparação do ventrículo sub-pulmonar com a sobrecarga sistólica intermitente poderá proporcionar melhor resultado para a cirurgia de Jatene em dois estágios que a sobrecarga contínua / Objective: Altered energy metabolism has been identified in myocardial hypertrophy. Some processes are considered beneficial, whereas others are linked to heart failure. The purpose of this study was to compare the activity of three different energy metabolism enzymes in two different protocols of right ventricle (RV) systolic overload in young goats. Methods: 27 young goats were separated into three groups: Sham (no overload), Continuous (continuous systolic overload) and Intermittent (4 periods of 12-hour systolic overload, alternated with a 12-hour resting period). During a 96-hour protocol, systolic overload was adjusted to achieve a 0.7 RV / aortic pressure ratio. Echocardiographic and hemodynamic evaluations were performed before and after systolic overload every day postoperatively. After the study period, the animals were humanely killed for morphological and Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), hexoquinase (HK) and lactate dehydrogenase (LDH) activity assessment. Results: There was a 92.1% and 46.5% increase in RV and septal masses of Intermittent group, respectively, as compared to Sham group, while Continuous systolic overload resulted in 37.2% increase of only septal mass. There was a small, but significant increase in water content in RV and septum of Intermittent and Continuous groups, as compared to Sham group (RV, p=0.0014; Septum, p=0.0004). At the end of protocol, it was observed a greater increase in RV thickness (103.8%) in Intermittent group, as compared to Continous group (38.4%). There was also a significant right ventricle dilatation in Continuos group along the protocol, as compared to the other groups (p<0.001). A worsening RV myocardial performance index occurred in the continuous group at 72 hours and 96 hours, compared with the sham (P<0.039) and intermittent groups (P<0.001). Compared to Sham, RV to LV G6PD activity ratio was elevated by 130.1% in Continuous group (p= 0,012) and by 39.8% in Intermittent group (p=0.764). The acute hypertrophic process in the RV did not altered the HK and LDH enzymatic activity among study groups. Conclusions: Despite of a proportional lesser exposure to systolic overload, intermittent pulmonary trunk banding promoted greater RV hypertrophy. This study indicates that continuous systolic overload for ventricle retraining causes upregulation and hyperactivity of myocardial G6PD. Since pentose phosphate pathway enhances cytosolic NADPH availability, this altered energy substrate metabolism can elevate levels of free radicals by NADPH oxidase, an important mechanism in the pathophysiology of heart failure. It suggests that Intermittent systolic overload may provide better results for 2-stage Jatene operation as compared to continuous protocol

Os Sistemas para a Transposição de Peixes Neotropicais são, ainda, temas multidisciplinares polêmicos envolvendo cultura ambiental, engenharia, biologia, ecologia, política e economia. Nesse universo de interesses, o econômico diverge do ambiental, principalmente no escopo dos investimentos corporativos em energia hídrica, nos quais a busca de lucros suplanta o compromisso ambiental, deixando o ônus à sociedade e irrelevando o bem renovável dos peixes nos ecossistemas aquáticos. Há um grande interesse corporativo nacional para mistificar e irrelevar as estruturas para passagens de peixes em barramentos de modo à desjustificá-las como alternativa de mitigação de impactos e assim não expandi-las, tornando-as não obrigatórias principalmente em empreendimentos existentes, em que pese às questões ictiológicas abertas e não esclarecidas que deveriam estar em grau de consistência e confiança mais desenvolvidas. Os Estudos de Impactos Ambientais e os relicenciamentos dos barramentos são os instrumentos para disciplinar os STP’s, mas deixam a desejar quando os empreendedores ou investidores são também os agentes que financiam os estudos. As agências licenciadoras contam com uns corpos técnicos inexperientes e susceptíveis a informações parciais e com forte empenho político e econômico. A concepção, projeto, manuseio de vazões, níveis, velocidades, potência do escoamento são de natureza hidráulica para as quais os engenheiros, atendendo as premissas biológicas dos peixes, são os agentes indicados para o tratamento dos sistemas para a transposição de peixes em barragens. Neste trabalho há as propostas para STP’s nacionais baseadas em de estudos de similitude tridimensional; a apresentação de recomendações e critérios baseados na experiência nacional além da proposta experimental de criadouros artificiais em reservatórios e afluentes simulando-se os baixios e lagoas marginais. Para que as informações contidas neste trabalho não sejam reproduzidas erroneamente: as dimensões do STP devem ser concebidas em função das espécies a serem transportadas, que variam segundo as variáveis ambientais locais. O projeto de um STP não pode ser padronizado, pois implicará em erros. Padronizar um STP é reduzir a técnica e a ciência a um padrão primário, tipo “Manual de Bolso”, o que não atenderia aos peixes, fadando a concepção ao insucesso. / The theme “Systems for Neo-tropical Fishes Transposition” is a multidisciplinary subject: it encompasses the fields of engineering, biology, ecology, politics, economy and environmental culture. It is also a polemic subject: in a broad range of interests, most of the time the economical overtake the environmental ones. This is especially true when corporative investments in hydroelectric energy are under consideration, where seek for profits supersedes the environmental commitments, leaving to the community the liability of endangering fish species’ renewal in aquatic ecosystems. In fact, there is a strong corporative interest, in the national context, to obstacle fish passage devices, not only for new dam structures, but also for the existing ones. Among the local entrepreneurs there is a tendency to mystify and underestimate fish passage structures, as a way to disqualify them as effective mitigative measures. The development of a “fish passages culture” in the country becomes even more difficult. Additionally, there are several non-clarified questions related to neo-tropical fish species; those issues should already be in a more developed consistency and soundness stage. Environmental Impact Assessments and existing dams Re-licensing Processes should play a disciplinary role for fish passage structures, but they usually fail when the investors and/or entrepreneurs are the ones who financially support those studies. Even worse, licensing agencies’ technical staffs frequently lack on reliable information and let themselves be guided by political and economical interests. The treatment of discharges, water levels, velocities, energy of flow, dimensions and layout or, in a broader sense, the conception and design of fish passage structures, should only be carried out by specialist engineers, with the invaluable supervision of biologists. The objective of this Thesis is the proposition of fish passage structures adapted to the conditions of Brazilian rivers and following the results of studies with reduced scale tri-dimensional models. Also some recommendations and criteria are presented, supported by the feedback from nationwide experience. Finally, a proposition is presented for the experimental implementation of artificial breeding farms along reservoirs and tributaries, where the conditions of swamps and peripheral ponds could be reproduced. The dimensions of the STP must be function of the species to be transponding, of this form its conception cannot be standardized, therefore it will imply in errors. To standardize a STP is to reduce the technique and science to a secundarista standard, Manual of Pocket, what it would not take care of to the fish, predestinateing the conception to failure.

Made available in DSpace on 2016-04-27T16:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Talita Carvalho Silva de Almeida.pdf: 3837664 bytes, checksum: 6aa928cfc78fbe58633dd69e12c49ccc (MD5) Previous issue date: 2010-04-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research aims to revisit the mathematical object Archimedean Solids through their constructions on the environment of Dynamic Geometry Cabri 3D. Thus, the research question was: Can the mathematical object Solids Archimedean be rescued as the object of education for the Basic School using the environment as habitat Dynamic Geometry Cabri 3D? To investigate processes of construction for these solid, we resort to a bibliographic developed based on material already prepared, consisting of books and scientific articles. The theoretical framework was based on the Theory of Didactic Transposition to promote the relationship between the epistemological analysis and didactic analysis, while identifying characteristics that determine the survival of the Archimedean Solids mathematical object as the object of education, and the theory of Register of Representation Semiotics of Duval (1995), to identify and analyze the register mobilized for the construction of solid as well as highlight treatments and conversions made. The methodological choice for literature contributed to the achievement of the desired goal, since it allowed us to find a mathematical procedure performed by Renaissance to obtain Archimedean from cut edges of Platonic solids. The analysis of the constructions helped us realize that the only figural treatments are not sufficient for the construction of the Archimedean solids in Cabri 3D, it is necessary to mobilize a record discursive support for the cut-off points on Platonic solids can be found. Accordingly, we find that Cabri 3D was confirmed as a habitat for the study of Archimedean Solids, because recognized as an object all the knowledge that determine the existence of mathematical object as an object of education / O presente trabalho tem como objetivo revisitar o objeto matemático Sólidos Arquimedianos por meio de suas construções no ambiente de Geometria Dinâmica Cabri 3D. Assim, a pergunta de pesquisa foi: o objeto matemático Sólidos Arquimedianos pode ser resgatado como objeto de ensino para a Escola Básica, utilizando como habitat o ambiente de Geometria Dinâmica Cabri 3D? Para investigar processos de construção para esses sólidos, recorremos a um estudo bibliográfico desenvolvido com base em material já elaborado, constituídos principalmente de livros e artigos científicos. O referencial teórico baseou-se na Transposição Didática e na Problemática Ecológica de Yves Chevallard (1991), para promover a articulação entre a análise epistemológica e a análise didática, além de apontar características outras que determinam a sobrevivência do objeto matemático Sólidos Arquimedianos enquanto objeto de ensino, e na teoria dos Registros de Representação Semiótica de Duval (1995), para identificar e analisar quais os registros mobilizados para a construção desses sólidos, bem como evidenciar os tratamentos e conversões efetuados. A escolha metodológica pela pesquisa bibliográfica contribuiu para o alcance do objetivo desejado, visto que nos permitiu encontrar um procedimento matemático realizado por renascentistas para a obtenção de arquimedianos a partir de cortes nas arestas de sólidos platônicos. As análises das construções realizadas ajudaram a perceber que os tratamentos apenas figurais não são suficientes para a construção dos Sólidos Arquimedianos no Cabri 3D, faz-se necessário mobilizar um registro discursivo suporte para que os pontos de corte em sólidos platônicos possam ser encontrados. Nesse sentido, constatamos que o Cabri 3D se confirmou como um habitat para o estudo dos Sólidos Arquimedianos, na medida em reconheceu como objeto todos os saberes que determinam a existência desse objeto matemático enquanto objeto de ensino

Pour la recherche de candidats d’intérêt thérapeutique, l’accès à des systèmes carbonés toujours plus complexes peut se heurter à divers problèmes synthétiques. Afin d’enrichir la diversité structurales, il est nécessaire de pallier aux difficultés synthétiques par le développement de nouveaux outils de synthèse. Dans ce contexte, ce travail s’est principalement orienté sur l’accès de cycles carbonés par des réactions d’expansion de cycle via l’utilisation de composés polarisés. Une première partie est réalisée avec l’utilisation de l’α-chlorodiazoacétate d’éthyle dans la réaction d’expansion de cycle de Tiffeneau-Demjanov pour la synthèse de céto-esters cycliques avec l’incorporation d’un centre tétrasubstitué présentant un atome de chlore. Dans un second temps, le développement d’une réaction de cycloaddition (5+3) à partir de deux entités cyclopropaniques polarisées a été mené au laboratoire. Cette méthodologie a conduit à décrire une nouvelle réactivité des composés cyclopropanes donneurs-accepteurs pour former des lactones α,β,γ-trisubstituées via une activation avec un acide de BrØnsted. Une étude approfondie par des calculs théoriques ont permis d’appréhender le mécanisme réactionnel et la sélectivité de cette transformation. La dernière partie a examinée la réactivité d’une nouvelle classe de molécule : les vinylbiscyclopropanes. Ces composés peuvent conduire à la famille des benzocyclobutènes et aux composés cycliques à 8 chainons par des réactions de réarrangement ou de transposition sigmatropique [3.3] formelle. Ce dernier motif est toujours à l’étude et devrait permettre un accès rapide à de multiples structures carbonées. / In the quest for new therapeutic candidates, the description of novel synthetic approaches to access to increasingly complex carbon systems remains a daunting challenge. In order to increase the structural of such scaffolds, it is necessary to overcome the encountered difficulties by developing new straightforward an efficient tools. In this context, this work has mainly focused on the access of structurally defined carbon cycles by ring expansion reactions via the use of polarized compounds. The first part of this study has been devoted to the Tiffeneau-Demjanov ring expansion reaction using ethyl α-chlorodiazoacetate. This approach allowed us to access highly versatile cyclic keto esters displaying a tetrasubstitued carbon center bearing a chlorine atom. The next topic of this study has been focused on the development of a (5 + 3) cycloaddition reaction between two polarized cyclopropane entities. This methodology led to the description of a novel reactivity of donor-acceptor cyclopropanes compounds to form α,β,γ-trisubstituted lactones under a BrØnsted acid activation. In order to gain mechanistic insights, a theoretical study has also been conducted which led us to rationalize the mechanism and the selectivity of this transformation. The last part described the reactivity of a underexplored class of molecule, the vinylbiscyclopropanes. These compound, can lead to the benzocyclobutene family and to the 8 membered-ring compounds through rearrangement or formal [3.3] sigmatropic rearrangement reaction. This last class of compound is still under study and should allow rapid access to diverse cyclic structures.

Cette thèse se concentre sur quelques sujets de probabilités et statistique liés à la génomique comparative. Dans la première partie nous présentons une approximation de Poisson composée pour calculer des probabilités impliquées dans des tests statistiques pour la significativité des régions génomiques conservées trouvées par une approche de type région de référence.<br>Un aspect important de notre démarche est le fait de prendre en compte l'existence des familles multigéniques. Dans la deuxième partie nous proposons trois mesures, basées sur la distance de transposition dans le groupe symétrique, pour quantifier l'exceptionalité de l'ordre des gènes dans des régions génomiques conservées. Nous avons obtenu des expressions analytiques pour leur distribution dans le cas d'une permutation aléatoire. Dans la troisième partie nous avons étudié la distribution du nombre de cycles dans le graphe des points de rupture d'une permutation signée aléatoire. Nous avons utilisé la technique ``Markov chain imbedding'' pour obtenir cette distribution en terme d'un produit de matrices de transition d'une certaine chaîne de Markov finie. La connaissance de cette<br>distribution fournit par la suite une très bonne approximation pour la distribution de la distance d'inversion.

L'objet de ces travaux de these est l'etude de la conception des systemes mixtes logiciels/materiels, et le prototypage de ces systemes sur des architectures multiprocesseurs (microprocesseur, asics, fpgas, etc..). Ce sujet de recherche fait partie de la synthese de systemes vlsi et de la conception mixte logicielle/materielle. Ces travaux traitent principalement des problemes de co-simulation, des architectures pour le co-design et de la communication logicielle/materielle. Afin d'atteindre ces objectifs, une methodologie permettant la co-simulation et la co-synthese du logiciel et du materiel dans un environnement unifie a ete developpee. Cette methodologie part d'une specification c-vhdl de haut niveau. Le modele c-vhdl est raffine au cours de plusieurs etapes de conception pour aboutir a un prototype fonctionnel valide sur une architecture multiprocesseurs modulaire et flexible. L'originalite de ce travail vient du fait que les memes specifications c-vhdl sont utilisees pour la co-simulation et la co-synthese. Cela est realise grace a un style de description independant de l'architecture cible. La combinaison de l'utilisation des outils de conception disponibles et de la methodologie proposee permet de concevoir des applications de plus en plus complexes. Cette methodologie est validee par la realisation d'une application d'un systeme de commande de moteur base sur la logique floue. La conception de cette application part d'une description c-vhdl. Ce systeme est valide en premier lieu par la co-simulation, puis par les differentes etapes de synthese pour aboutir finalement a un prototype fonctionnel. Ce prototype est transpose sur une plate-forme comportant des modules logiciels et materiels (microprocesseur plus des fpgas)

En 150 ans, des bouleversements profonds ont affecté les relations entre grandeurs et nombres dans les mathématiques savantes et enseignées, et dans la vie courante. Nous voulons comprendre le statut actuel de ces relations à l'école primaire française et envisageons d'autres statuts pour demain. Notre cadre théorique de référence est la théorie anthropologique du didactique.<br />Nous avons approfondi l'étude de l'enseignement du système métrique, de la numération de position des entiers et de l'articulation entre les deux ; et entamé celle des relations entre opérations (sens, technique, types de nombres) et grandeurs (notamment la longueur et les représentations utilisant des schémas cotés).<br />Notre étude se développe selon trois axes qui se répondent :<br />- les liens entre grandeurs, nombres, opérations et pratiques pour la vie courante avant la réforme des mathématiques modernes ; les ruptures qu'elle a provoquées dans ces liens. Notre corpus est constitué par des textes du 20e siècle : programmes, manuels scolaires du CE (2P et 3P) ;<br />- les savoirs savants. Il s'agit d'une part de repérer les savoirs transposés à différentes époques, d'autre part d'identifier des conditions pour des théories mathématiques (éventuellement à formuler) susceptibles de servir de référence pour l'enseignement des grandeurs, nombres et opérations. Pour cela, nous prenons en compte des besoins mathématiques et didactiques : notamment tâches, discours justificatifs destinés aux élèves, cohérence des savoirs, continuité des apprentissages ;<br />- les connaissances des élèves actuels (277 en 5P). Il s'agit de mieux cerner d'éventuels ruptures et manques apparus avec l'étude des liens et des savoirs savants.

Pour étudier la démonstration nous adaptons le cadre théorique de Toulmin, sur les arguments de plausibilité et de nécessité, à la théorie anthropologique du didactique de Chevallard. Les validations de l'enseignement des mathématiques sont la double transposition des démonstrations de l'institution mathématique (qui produit le savoir) et des validations, argumentations ou preuves, d'autres institutions (comme la « vie quotidienne »). L'étude diachronique des programmes du collège-lycée en France, et du Gymnasium en Bade-Würtemberg, confirmée par l'étude de manuels, montre que la démonstration est devenue explicitement un objet à enseigner, contrairement aux cas des Hauptschule et Realschule. Ces programmes recommandent l'usage de différents types de validation (argumentation, preuve) et d'arguments (pragmatiques, sémantiques, syntaxiques) suivant leurs fonctions et les moments ; on retrouve dans des leçons sur la démonstration l'influence des fonctions de la validation dans les différents genres de tâche (découvrir, contrôler, changer de registres, ...). Malgré les difficultés linguistiques, institutionnelles et culturelles liées à la comparaison, l'examen des validations de théorèmes de cours dans les manuels et de démonstrations produites par des élèves montre des similitudes quant à la cohabitation des différents types d'arguments et différentes fonctions de la validation. On observe des différences sur les types de technologie ou de technique mis en œuvre et sur le poids donné aux types d'arguments et aux registres utilisés, avec une explication liée aux conditions institutionnelles (moment considéré, contrat, fonction privilégiée, organisation de l'enseignement ...)

Dans les environnements collaboratifs répartis temps réel, les objets répliqués, partagés par les utilisateurs sont soumis à des contraintes de concurrence. Pour les satisfaire, différents algorithmes de contrôle, exploitant les propriétés sémantiques des opérations et utilisant les Transformées opérationnelles, ont été proposés de façon à ordonner les opérations concurrentes et par-là garantir la convergence des copies d'un objet tout en respectant l'intention des usagers. Leur inconvénient est d'imposer ou bien que les opérations utilisées par les utilisateurs satisfassent une condition, difficile à vérifier et qu'il n'est pas toujours possible d'assurer, ou bien de défaire puis de refaire des opérations dans certaines situations. Le premier objectif de la thèse est de présenter deux nouveaux algorithmes n'ayant pas ces défauts. Ils reposent sur la mise en œuvre d'un ordre global continu qui permet non seulement de s'affranchir de cette condition mais aussi de simplifier le processus d'intégration d'une opération. Dans l'un des algorithmes, SOCT4 dont nous donnons la preuve formelle, l'intégration est encore simplifiée en différant la diffusion des opérations alors que dans l'autre, SOCT5, le parallélisme dans la diffusion est privilégié. L'extension de ces algorithmes pour tenir compte de la présence de postes mobiles est abordée. Le deuxième objectif est d'adapter les algorithmes de type SOCT2 pour permettre à un utilisateur d'annuler une opération dans la mesure où les rares propositions non restrictives faites pour résoudre ce problème compromettent dans certains cas la convergence des copies. Pour cela, plutôt que de manipuler directement l'opération inverse, on considère l'annulation comme une opération spécifique dont la transposition en avant doit satisfaire deux conditions générales que l'étude met en évidence. Le bien fondé de cette démarche est validée par l'étude de cas critiques.